[發(fā)明專利]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（公告）號(hào): CN108495340B
• 公開（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)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W28/14
• 分類號(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

本發(fā)明提供一種基于異構(gòu)混合緩存的網(wǎng)絡(luò)資源分配方法及裝置。所述方法包括：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，通過基站處MEC服務(wù)器緩存所有數(shù)據(jù)，通過用戶設(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。本發(fā)明將MEC服務(wù)器部署在更接近于傳統(tǒng)的基站設(shè)施附近，用戶之間使用D2D緩存模式協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)資源，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況選擇不同模式，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分配管理，使異構(gòu)系統(tǒng)兼具基站緩存和D2D緩存的優(yōu)越性，并使系統(tǒng)資源利用率最高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)資源分配領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于異構(gòu)混合緩存的網(wǎng)絡(luò)資源分配方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著智能手機(jī)的發(fā)展，業(yè)務(wù)類型多種多樣，尤其是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占比越來越大。在5G網(wǎng)絡(luò)中，用戶對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求產(chǎn)生了新的變化，用戶需求的數(shù)據(jù)容量越來越大，比如虛擬現(xiàn)實(shí)，同時(shí)也需要低時(shí)延的數(shù)據(jù)傳輸來保證實(shí)時(shí)性。基站與核心網(wǎng)之間的回程鏈路由于受到鏈路帶寬的限制，非常不利于大容量低時(shí)延的數(shù)據(jù)傳輸。

在下一代無線網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)邊緣緩存(mobile edge caching，MEC)被認(rèn)為是一種很有前途的技術(shù)移動(dòng)邊緣緩存的主要思想是在網(wǎng)絡(luò)邊緣，無論是在基站處或用戶設(shè)備處預(yù)先緩存視頻內(nèi)容，以使緩存內(nèi)容更接近用戶。通過視頻的緩存，用戶可以從相鄰的邊緣服務(wù)器獲得緩存內(nèi)容，而不是遠(yuǎn)程的云服務(wù)器，以滿足快速傳輸數(shù)據(jù)信息的需求，從而隨時(shí)隨地為移動(dòng)設(shè)備提供數(shù)據(jù)服務(wù)。。

通過基站緩存縮短了無線傳輸距離，降低了傳輸時(shí)延，與傳統(tǒng)的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)相比，大大提高了用戶的服務(wù)質(zhì)量。D2D緩存可以從鄰近設(shè)備上的獲得緩存內(nèi)容，從而節(jié)省大量的空口帶寬和能源消耗，而且還可以利用資源豐富的用戶設(shè)備來滿足實(shí)時(shí)交互和低延遲傳輸?shù)男枰?。通過基站緩存，我們可以減少回程流量并提高能效和頻譜效率，通過D2D緩存可以增加傳輸增益和提高網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。

D2D緩存是基站緩存的有力補(bǔ)充。在基站緩存和D2D緩存的混合傳輸系統(tǒng)中，存在集中式的緩存資源和分布式緩存資源，兩種資源由于地理位置和功率消耗的不同，同時(shí)用戶處于不同的移動(dòng)過程中，如何協(xié)調(diào)這些因素，同時(shí)最大化網(wǎng)絡(luò)整體性能，成為需要研究的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的基于異構(gòu)混合緩存的網(wǎng)絡(luò)資源分配方法和裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種基于異構(gòu)混合緩存的網(wǎng)絡(luò)資源分配方法，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，通過基站處MEC服務(wù)器緩存所有數(shù)據(jù)，通過用戶設(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。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種基于異構(gòu)混合緩存的網(wǎng)絡(luò)資源分配裝置，包括：

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于在基于移動(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，通過基站處MEC服務(wù)器緩存所有數(shù)據(jù)，通過用戶設(shè)備緩存部分?jǐn)?shù)據(jù)；以及

資源分配模塊，用于當(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。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種電子設(shè)備，包括：

至少一個(gè)處理器；以及

與所述處理器通信連接的至少一個(gè)存儲(chǔ)器，其中：