[發明專利]一種基于移動性和流行度感知的自適應邊緣內容緩存方法

有效

• 申請號: 202110127420.6
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112822727B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 鮑寧海;禹華春;許文彬;高鵬雷
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W28/14
• 分類號: H04W28/14
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 陳棟梁

1.一種基于移動性和流行度感知的自適應邊緣內容緩存方法，其特征在于，根據內容的全局流行度和局部流行度、用戶的時空轉移特性以及邊緣服務器緩存資源狀態，對內容進行自適應緩存配置，具體包括以下步驟：

101、將云服務器中所有內容放入集合C＝{c}，所有邊緣服務器放入集合M＝{m}，集合N＝{0}∪M，其中，c與m均為大于0的整數，0代表云服務器，對C中的內容根據全局流行度P_c和局部流行度P_c,m，進行初始緩存配置，得到初始緩存解空間其中，表示內容c緩存于邊緣服務器m，否則，

102、等待事件到達，檢測到達事件CR_m,c，如果CR_m,c＝0，表示邊緣服務器m所轄用戶發起對內容c的下載請求，跳轉到步驟103，否則，CR_m,c＝1，表示邊緣服務器m′所轄用戶在對內容c的下載過程中移動到邊緣服務器m的轄區，跳轉到步驟104；

103、更新內容c的全局流行度P_c和局部流行度P_c,m，跳轉到步驟105；

104、更新內容c的局部流行度P_c,m，跳轉到步驟105；

105、計算當前和前K-1次事件內容c的累計下載平均時延D_c，如果D_c大于內容c的下載時延容忍門限跳轉到步驟106，否則，本次事件結束，跳轉到步驟102；

106、根據邊緣服務器緩存容量約束，將內容c緩存至max{P_c,m}對應的邊緣服務器m，以替換m中min{P_c}對應的內容c′，本次事件結束，跳轉到步驟102；所述步驟101中對C中內容進行初始緩存配置的步驟包括：

1)根據內容c的全局流行度P_c大小，對C中內容降序排列，根據內容c在邊緣服務器m下的局部流行度P_c,m大小，對M中每一邊緣服務器m中的內容降序排列；

2)依次將C中的內容c緩存至max{P_c,m}對應的邊緣服務器m，直到所有邊緣服務器都達到緩存容量上限；

步驟2)中邊緣服務器的緩存容量約束如公式(1)所示，

公式(1)中，s_c表示內容c的大小，r_m表示邊緣服務器m的緩存容量；

所述步驟105中內容c的累計下載平均時延D_c的計算方法如公式(2)所示，

公式(2)中，K為常量，表示K個事件，表示第k次事件中，邊緣服務器m所轄用戶下載服務器n中內容c的時延，其計算方法如公式(3)所示，

公式(3)中：v_m,n表示服務器m與n間的傳輸速率，v_m,m表示邊緣服務器m與其與所轄用戶間的傳輸速率，v_m,m′表示邊緣服務器m與m′間的傳輸速率。

2.根據權利要求1所述的一種基于移動性和流行度感知的自適應邊緣內容緩存方法，其特征在于，所述邊緣-云協作緩存網絡模型包括一個云服務器和多個邊緣節點，云服務器中包含所有內容，邊緣節點由基站和邊緣服務器組成，云服務器和邊緣服務器利用回程鏈路通信，將服務內容分發至各個邊緣服務器，邊緣服務器之間通過光纖連接，使得各個邊緣服務器之間可以相互通信。