[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于異構(gòu)混合緩存的網(wǎng)絡(luò)資源分配方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810316613.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108495340B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑩;劉遠(yuǎn)飛;孫瑞錦;趙俊偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04W28/14
• 分類(lèi)號(hào): H04W28/14;H04W52/38;H04W72/04;H04L29/08
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種基于異構(gòu)混合緩存的網(wǎng)絡(luò)資源分配方法，其特征在于，包括：

在基于移動(dòng)邊緣緩存的異構(gòu)混合網(wǎng)絡(luò)中，基站緩存和D2D緩存同時(shí)存在，通過(guò)基站處MEC服務(wù)器緩存所有數(shù)據(jù)，通過(guò)用戶設(shè)備緩存部分?jǐn)?shù)據(jù)；

當(dāng)收到用戶的數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)所述異構(gòu)混合網(wǎng)絡(luò)的功率資源約束條件、信道資源約束條件及干擾約束層級(jí)約束條件，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)進(jìn)行功率分配和頻譜分配，以使所述異構(gòu)混合網(wǎng)絡(luò)的資源利用率最高，所述數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)包括MEC服務(wù)器和用戶設(shè)備；

其中,所述異構(gòu)混合網(wǎng)絡(luò)的資源利用率的目標(biāo)函數(shù)為：

其中，C_toatl表示總吞吐量，P_toatl表示總功率消耗，M表示信道集合，I表示請(qǐng)求者集合，J表示合作者集合，l_D,i表示用戶與其他用戶連接，l_B,i表示用戶與基站連接，為第一信道因子，表示請(qǐng)求者p_i和基站是否通過(guò)信道m(xù)連接；為第二信道因子，表示請(qǐng)求者p_i和合作者h(yuǎn)_j是否通過(guò)信道m(xù)連接；為請(qǐng)求者p_i和基站連接時(shí)p_i的傳輸功率，為請(qǐng)求者p_i和合作者h(yuǎn)_j連接時(shí)p_i的傳輸功率，d_v,j為合作者h(yuǎn)_j處的緩存數(shù)據(jù)情況，如合作者h(yuǎn)_j處緩存有第v個(gè)數(shù)據(jù)，則d_v,j＝1，B為每個(gè)信道的帶寬，為基站占用m-th信道時(shí)單位功率的信號(hào)噪聲比率，為合作者h(yuǎn)_j占用m-th信道時(shí)單位功率的信號(hào)噪聲比率；為數(shù)據(jù)v的傳輸速率閾值，其中r_i^v表示請(qǐng)求者p_i請(qǐng)求緩存第v個(gè)數(shù)據(jù)，T_ave是平均傳輸時(shí)間，為基站使用m-th信道傳輸數(shù)據(jù)信息時(shí)請(qǐng)求者p_i受到的同信道干擾，為合作者h(yuǎn)_j使用m-th信道傳輸數(shù)據(jù)信息時(shí)請(qǐng)求者p_i受到的同信道干擾，為請(qǐng)求者通過(guò)合作者緩存時(shí)的最大傳輸功率，為請(qǐng)求者通過(guò)基站緩存時(shí)的最大傳輸功率；

其中，I_i,th是請(qǐng)求者p_i的干擾閾值；系統(tǒng)內(nèi)有V個(gè)緩存數(shù)據(jù)，s_v為每個(gè)緩存數(shù)據(jù)的大小；Γ表示信道分配因子。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述異構(gòu)混合網(wǎng)絡(luò)的功率資源約束條件、信道資源約束條件及干擾約束層級(jí)約束條件，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)進(jìn)行功率分配和頻譜分配，以使所述異構(gòu)混合網(wǎng)絡(luò)的資源利用率最高，具體包括：

將所述異構(gòu)混合網(wǎng)絡(luò)的資源利用率的目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)換為凸優(yōu)化問(wèn)題，將所述功率資源約束條件、信道資源約束條件及干擾約束層級(jí)約束條件作為所述凸優(yōu)化問(wèn)題的約束條件；

根據(jù)所述凸優(yōu)化問(wèn)題的約束條件對(duì)所述凸優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行求解，獲得目標(biāo)頻譜因子和目標(biāo)功率參數(shù)；

根據(jù)所述目標(biāo)頻譜因子和目標(biāo)功率參數(shù)對(duì)所述數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)進(jìn)行功率分配和頻譜分配。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將所述異構(gòu)混合網(wǎng)絡(luò)的資源利用率的目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)換為凸優(yōu)化問(wèn)題，將所述功率資源約束條件、信道資源約束條件及干擾約束層級(jí)約束條件作為所述凸優(yōu)化問(wèn)題的約束條件，具體包括：

基于所述異構(gòu)混合網(wǎng)絡(luò)的資源利用率的目標(biāo)函數(shù)P1，引入一個(gè)非負(fù)參數(shù)λ，且定義和將P1轉(zhuǎn)換為P5，所述P5為凸優(yōu)化問(wèn)題：

所述P5的約束條件為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述凸優(yōu)化問(wèn)題的約束條件對(duì)所述凸優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行求解，獲得目標(biāo)頻譜因子和目標(biāo)功率參數(shù)，具體包括：

基于所述凸優(yōu)化問(wèn)題P5和P5的約束條件，通過(guò)分步迭代計(jì)算的方法使和的值收斂，獲得P5的解，從而獲得目標(biāo)頻譜因子和目標(biāo)功率參數(shù)。