[发明专利]面向不同用户偏好的D2D随机缓存布设方法

摘要

本发明公开一种面向不同用户偏好的D2D随机缓存布设方法，该方法无需内容缓存用户获知网络全局信息，在内容请求用户的辅助下即可完成内容的缓存布设。首先，所有内容缓存用户广播自己的地理位置，多个具有不同用户偏好的内容请求小组各自得到令本小组局部效益最优的缓存需求方案并发送给内容缓存用户。内容缓存用户根据缓存需求总和与缓存容量的关系决定向内容请求小组征收的单位缓存价格；内容请求小组在考虑缓存代价后重新计算缓存需求并回馈给内容缓存用户。当内容缓存用户接收到的缓存需求总量等于缓存容量时，内容缓存用户按照缓存需求进行内容缓存。本发明方法贴近实际系统，性能较好，能够半分布式实现。

主权项

1.一种面向不同偏好的D2D随机缓存布设方法，其特征是：所述内容分发系统有F个待缓存的大小相同的内容W_f，f＝1,2,…,F，f为待缓存内容的序数，并由多个位置随机分布的内容缓存用户和多个位置随机分布的内容请求用户组成，其中，内容缓存用户的位置服从密度为λ_s的均匀泊松点过程(HPPP)，内容缓存用户最多缓存C_s个内容，此外，根据内容请求用户对于相同内容的不同偏好将内容请求用户划分为M个具有不同用户偏好的内容请求小组G_m，m为内容请求小组的序号且m＝1,2,…,M，各个内容请求小组G_m内的用户位置服从密度为λ_m的HPPP，各小组的用户偏好表示为R_m，R_m＝[R_m,1,R_m,2,…,R_m,f,…,R_m,F]，R_m,f为内容请求小组G_m对内容W_f的偏好程度，且满足0≤R_m,f≤1及内容请求小组G_m内的所有内容请求用户按照偏好程度R_m,f独立地请求内容W_f，内容缓存用户的内容缓存布设方法按以下步骤进行：(1)系统中的内容缓存用户在缓存内容之前，首先广播告知所有内容请求用户自己的地理位置；(2)所有内容请求小组各自计算出使得自己小组局部效益达到最大值的缓存需求方案tm，tm＝[tm,1,tm,2,…,tm,f,…,tm,F]，并随后向内容缓存用户发送该需求方案，其中，tm,f是第m个内容请求小组Gm要求为其缓存内容Wf的内容缓存用户个数占所有缓存用户个数的比值；(3)内容缓存用户根据自己的缓存容量大小Cs以及接收到的所有缓存需求总数，制定向内容请求用户征收的单位缓存价格χ≥0，如果缓存需求总数大于缓存容量，则提高单位缓存价格χ，反之则降低单位缓存价格χ，并广播该提高或降低后的单位缓存价格χ；(4)各个内容请求小组根据接收到的当前的单位缓存价格以及当前状态下所有其他内容请求小组发送的内容缓存需求，重新计算缓存需求方案并发送给内容缓存用户；(5)重复第(3)和第(4)步骤，直至内容缓存用户接收到的缓存需求总数与其缓存容量大小相同，并将此时的内容请求用户的缓存需求作为最优缓存需求方案，内容缓存用户按照内容请求用户的最优缓存需求形成最优缓存布设方案S＝[S₁,S₂,…,S_f,…,S_F]，进行内容缓存并广播告知内容请求小组内容缓存布设完成，其中，表示缓存内容W_f的内容缓存用户个数占所有内容缓存用户数目的比值。