[發(fā)明專利]一種考慮用戶時延的小小區(qū)網(wǎng)絡(luò)邊緣部分緩存方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711132758.0
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107889160B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鶴立;劉洪燕;李曦;紀紅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04W28/02
• 分類號: H04W28/02;H04W28/06;H04N21/433;H04L29/08
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 趙文利

1.一種考慮用戶時延的小小區(qū)網(wǎng)絡(luò)邊緣部分緩存方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一、建立包含核心網(wǎng)、宏基站、小小區(qū)基站，以及小小區(qū)基站周圍覆蓋的用戶的小小區(qū)網(wǎng)絡(luò)場景；

步驟二、針對某小小區(qū)基站，設(shè)定該小小區(qū)基站的緩存區(qū)最大容量M以及該小小區(qū)基站的緩存視頻文件備選集；

將所有緩存的視頻文件大小隨機化，得到備選集為{f₁,f₂,....f_n}；

步驟三、將該小小區(qū)基站的緩存視頻文件備選集，按熱度從高到低重新排列為{f_h1,f_h2,....f_hn}，相應(yīng)的熱度值為{p_h1,p_h2,....p_hn}，且對應(yīng)的視頻文件大小為{S_h1,S_h2,....S_hn}；

步驟四、針對該小小區(qū)基站，在不超過緩存區(qū)最大容量M的前提下，計算能完整緩存的視頻文件的最大個數(shù)K；

所有完整保存的視頻文件的大小滿足

步驟五、在保證用戶時延的條件下，利用最大類間方差法迭代次數(shù)達到最大個數(shù)K后，取得該小小區(qū)基站對每個視頻文件的最佳的緩存閾值S_c；

具體步驟如下：

首先，針對用戶請求播放的視頻，計算用戶播放要達到?jīng)]有初時延也沒有停頓時延需滿足的條件；

具體條件如下：

R₁為小小區(qū)基站到終端設(shè)備的下載速率，M_p為播放視頻時需要在終端設(shè)備上緩存的內(nèi)容最小值；M_p滿足M_p＜min{S_hi}且S_c＞M_p；S_c為每個視頻文件的緩存閾值；t₀為用戶所能接受的最大初時延；R₂為核心網(wǎng)到小小區(qū)基站的下載速率；V是視頻的播放速度；

然后，根據(jù)滿足時延的條件計算緩存閾值S_c的約束式，并得到緩存閾值S_c的若干結(jié)果；

約束式如下：

最后、采用最大類間方差法對緩存閾值S_c的若干結(jié)果迭代K次，獲取最大的類間方差值對應(yīng)的緩存閾值S_c作為最佳結(jié)果；

當部分緩存時緩存的文件滿足S_hi＞S_c的文件數(shù)為m，S_hi＜S_c的文件數(shù)為n，有m+n＝K；

步驟六、根據(jù)最佳緩存閾值S_c，將所有按熱度排序的緩存視頻文件進行緩存，對小于等于緩存閾值S_c的視頻文件進行完整緩存；對大于緩存閾值S_c的視頻文件，選取長度為S_c的前端部分進行緩存；

完整緩存的視頻文件為K個；

步驟七、用戶向小小區(qū)基站發(fā)起內(nèi)容請求；

步驟八、該小小區(qū)基站判斷請求內(nèi)容是否緩存并且是否被完整緩存，如果是，用戶直接從該小小區(qū)基站獲取完整內(nèi)容，并結(jié)束；否則，進入步驟九；

步驟九、小小區(qū)基站判斷請求內(nèi)容是否部分緩存，如果是，進入步驟十；否則，請求內(nèi)容沒有緩存，用戶通過回程鏈路從核心網(wǎng)中的內(nèi)容服務(wù)器請求內(nèi)容；

步驟十、用戶從小小區(qū)基站獲取內(nèi)容的已緩存部分，同時通過無線回程鏈路從內(nèi)容提供商處獲取剩下內(nèi)容。

2.如權(quán)利要求1所述的一種考慮用戶時延的小小區(qū)網(wǎng)絡(luò)邊緣部分緩存方法，其特征在于，所述的步驟五中，時延分為兩個部分，一是在請求的視頻播放前有一個初時延，二是在視頻播放過程中由于網(wǎng)絡(luò)擁塞等情況造成的停頓時延。