[發明專利]一種基于基站分簇的文件副本緩存方法

有效

• 申請號: 201910121208.1
• 申請日: 2019-02-18
• 公開（公告）號: CN109600780B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 余雪勇;王太寶;杜雨鑫
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W24/04
• 分類號: H04W24/04;H04W40/32;H04L29/08
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳望坡;姚姣陽

本發明公開了一種基于基站分簇的文件副本緩存方法，包括以下步驟：步驟一：根據基站對用戶接收信號產生的干擾強度大小對超密集異構網絡中的基站進行分簇，使得分簇后的基站對訪問的用戶產生的干擾強度最小；步驟二：在分簇結果的基礎上，通過基站緩存內容相似度的分析，對簇內各基站所要存取的文件副本進行部署緩存。本發明的優點是：考慮基站間的干擾和用戶訪問文件的相似性，提出基于基站分簇和根據相似度進行文件副本的放置方法，增加了用戶訪問內容的命中率，減小了用戶請求訪問內容的時延，提升了服務質量。

技術領域

本發明涉及5G超密集異構網絡中的邊緣緩存技術領域，具體涉及一種基于基站分簇的文件副本緩存方法。

背景技術

近年來，隨著5G技術和物聯網的快速發展，網絡邊緣設備和移動終端數量急劇增加，以云計算為核心的技術已經不能滿足人們對于數據獲取速度的要求，邊緣計算技術應運而生。其中，邊緣緩存技術起到了重要作用，邊緣緩存是指在網絡邊緣設備上存儲數據，其基本理念是將數據文件在接近數據源的設備上進行存儲和傳輸。作為第五代移動通信系統的關鍵技術之一的超密集網絡，為了滿足日益增長的數據容量需求，可在熱點區域內大規模部署小基站以滿足數據容量的需求。小基站的密集部署一方面可以增加網絡數據吞吐量，并緩解服務器端的訪問壓力；另一方面可以將服務器端的熱點數據設置副本存儲在基站中，這些副本就是所需要的文件數據的復制品，通過設置副本可以更加快速地向用戶提供所需要的文件，但是隨著基站的地理分布不同，副本的數量以及位置部署也不相同，為了盡可能的讓用戶直接從基站中獲取文件信息，對副本具體設置需要做相關調研；同時隨著小基站的密集部署，也會產生很明顯的影響，例如小基站間的同層干擾以及小基站與宏基站間的跨層干擾在一定程度上會對用戶產生信號的干擾，這就會影響用戶的通信質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠使用戶的訪問速度和基站的空間利用率都得到提升，同時能減小基站間干擾對用戶通信質量影響的超密集網中基站存儲文件的副本緩存方法。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種基于基站分簇的文件副本緩存方法，包括以下步驟：

步驟一：根據基站對用戶接收信號產生的干擾強度大小對超密集異構網絡中的基站進行分簇，使得分簇后的基站對訪問的用戶產生的干擾強度最小；

步驟二：在分簇結果的基礎上，通過基站緩存內容相似度的分析，對簇內各基站所要存取的文件副本進行部署緩存，具體包括以下步驟：

步驟(2.1)：先計算簇內目標基站與簇內其他基站之間的緩存文件相似度；

步驟(2.2)：設定相似度閾值，除目標基站外，將簇內所有與目標基站之間的緩存文件相似度大于相似度閾值的基站全部保存在新的集合ρ_α中，并將集合ρ_α中的基站文件全都放入集合C_w中，然后去除集合C_w中每個基站與目標基站的公共集合文件，并將集合C_w中去除公共集合文件后的所有待緩存文件全部存入集合C′_w中；

步驟(2.3)：根據基站待緩存文件的流行度大小對集合C′_w中的文件做排序處理，然后根據目標基站的可存儲空間從集合C′_w中刪選出需要部署緩存的文件副本并放置于目標基站中；

步驟(2.4)：將簇內每個基站作為目標基站進行步驟(2.1)～步驟(2.3)的迭代求解，從而對簇內每個基站所要存取的文件副本進行部署緩存。

進一步地，前述的一種基于基站分簇的文件副本緩存方法，其中：在步驟一中，基于基站干擾的分簇方法，具體包括以下步驟：