[发明专利]基于D2D认知无线网络的缓存部署方法

摘要

本发明提供了一种基于D2D认知无线网络的缓存部署方法，如果即将下载的数据内容M是从蜂窝网络中获取，则判断数据内容M的匹配度是否大于缓存中最低匹配度的数据内容P的匹配度，如果是，则将数据内容M替换数据内容P，否则，将数据内容M缓存至唯一部分；如果即将下载的数据内容M不是从蜂窝网络中获取，则判断数据内容M的匹配度是否大于重复部分最低匹配度的数据内容Q的匹配度，如果是，则将数据内容M替换数据内容Q，否则，将数据内容M缓存至重复部分，该缓存部署方法，在D2D认知无线网络中，考虑到主用户的存在及通信信道的动态变化，从而大大减少了用户总下载时间，同时降低了蜂窝基站的网络流量，减少无线电资源上的拥塞。

主权项

1.一种基于D2D认知无线网络的缓存部署方法，其特征在于，设缓存内容分为重复部分和唯一部分，所述重复部分缓存整个蜂窝网络中具有多个副本的内容，所述唯一部分缓存整个蜂窝网络中只有一个副本的内容，设即将下载的数据内容为M，所述缓存中最低匹配度的数据内容为P，所述重复部分中最低匹配度的数据内容为Q，缓存部署方法包括如下步骤：S1：判断所述数据内容M是否从所述蜂窝网络中获取，如果是，则执行步骤S2，否则，执行步骤S3；S2：判断所述数据内容M的匹配度是否大于所述数据内容P的匹配度，如果是，则将所述数据内容M替换所述数据内容P，否则，将所述数据内容M缓存至所述唯一部分；S3：判断所述数据内容M的匹配度是否大于所述数据内容Q的匹配度，如果是，则将所述数据内容M替换所述数据内容Q，否则，将所述数据内容M缓存至所述重复部分；第j个数据内容的匹配度为：式中，θ为一常数，θ≥0，1≤k≤m，k为第k个数据内容；S4：求解U′＝0时的可重复部分的个数β，从而得到平均下载时间U，其中，U＝P_D(C_D+Tk₀)+(1‑P_L‑P_D)C_B，U′为U的一阶导数，式中，C_D为从D2D认知无线网络下载数据内容时的下载时间，T为主用户平均占用时间，k₀为D2D通信中选择授权频道的概率，C_B为从基站下载数据内容时的下载时间，P_L为所述缓存内容中找到所述重复部分的概率与找到所述唯一部分的概率之和，P_D为一个数据内容在其他设备中是唯一部分的概率，其中，从所述缓存中找到数据内容的概率为：该数据内容从1填充至x，m为基站中数据内容的个数，K为统一的缓存容量大小，n为认知无线网络的用户个数；主用户平均占用时间T＝μ/(λ+μ)，式中，μ为信道繁忙时间的指数分布参数，λ为信道空闲时间的指数分布参数，k₀＝k_l/(k_l+k_u)，k_l为授权频道个数，k_u为无授权频道个数。