基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108848521A(43)申请公布日2018.11.20(21)申请号201810758055.7(22)申请日2018.07.11(71)申请人重庆邮电大学地址400065重庆市南岸区黄桷垭崇文路2号(72)发明人柴蓉李莹莹张丽萍陈前斌(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.H04W24/06(2009.01)H04W24/02(2009.01)H04L29/08(2006.01)H04W28/16(2009.01)权利要求书4页说明书9页附图2页(54)发明名称户关联、内容缓存及资源分配策略。基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法(57)摘要本发明涉及一种基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，属于无线通信技术领域。本发明基于基站协作的蜂窝异构网络中请求用户可以选择三种关联模式，分别为宏蜂窝基站关联模式、小蜂窝基站直接关联模式及基于基站协作的SBS关联模式。假设SBS具有一定缓存能力且相邻SBS之间可相互协作，实现缓存内容转发，以网络成本函数最小化为目标，优化确定用户关联、内容缓存及资源分配策略。包括：S1：建模用户内容需求标识；S2：建模用户关联变量；S3：建模SBS内容缓存变量；S4：建模用户数据传输速率；S5：建模网络成本函数；S6：建模MBS关联模式传输时延；S7：建模SBS直接关联模式传输时延；S8：建模基于基站协作的SBS关联模式传输时延；S9：建模MBS回程成本；S10：建模联合用户关联、内容缓存及资源分配限CN108848521A制条件；S11：基于网络成本函数最小化，确定用CN108848521A权利要求书1/4页1.基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在该方法中，针对包含一个宏蜂窝基站(MacroBaseStation,MBS)及多个小蜂窝基站(SmallBaseStations,SBSs)的蜂窝异构网络场景，假设SBSs可缓存用户所需内容且相邻SBS之间可相互协作，实现缓存内容转发，以网络成本函数最小化为目标，优化确定用户关联、内容缓存及资源分配策略，该方法具体包括：S1：建模用户内容需求标识；S2：建模用户关联变量；S3：建模SBS内容缓存变量；S4：建模用户数据传输速率；S5：建模网络成本函数；S6：建模MBS关联模式传输时延；S7：建模SBS直接关联模式传输时延；S8：建模基于基站协作的SBS关联模式传输时延；S9：建模MBS回程成本；S10：建模联合用户关联、内容缓存及资源分配限制条件；S11：基于网络成本函数最小化，确定用户关联模式、内容缓存及资源分配策略。2.根据权利要求1所述的基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在步骤S1中，建模用户内容需求标识，令RU＝{RU1,...,RUM}表示请求用户(RequestUser，RU)集合，其中，RUi表示第i个请求用户，1≤i≤M，M为请求用户数目；令F＝{f1,...,fL}表示RU请求内容集合，其中，fl表示第l个内容，1≤l≤L，L为内容数目。3.根据权利要求1所述的基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在步骤S2中，建模用户关联变量，其中，用户可采用不同模式与网络进行关联以获取所需内容，具体关联模式包括MBS关联模式、SBS直接关联模式以及基于基站协作的SBS关联模式；(1)MBS关联模式，具体为：令xi,l,c∈{0,1}表示请求fl的RUi在第c个子信道上与MBS进行关联对应的关联变量，1≤c≤C，C为子信道数目，若xi,l,c＝1，表示请求fl的RUi在第c个子信道上与MBS进行关联，反之，xi,l,c＝0；(2)SBS直接关联模式，具体为：令SBS＝{SBS1,...,SBSN}表示SBS集合,其中，SBSj代表第j个SBS，1≤j≤N，N为SBSs数目；令表示请求fl的RUi在第c个子信道上与SBSj进行关联对应的关联变量，若表示请求fl的RUi在第c个子信道上与SBSj进行关联，反之，(3)基于基站协作的SBS关联模式，具体为：令βj,k∈{0,1}表示SBSj与SBSk的邻接标识，若βj,k＝1，表示SBSj与SBSk相邻，反之，βj,k＝0；令表示基于基站协作的SBS关联模式对应的关联变量，若表示请求fl的RUi在第c个子信道上通过SBSj与SBSk进行关联以获取所需内容，反之，4.根据权利要求1所述的基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在步骤S3中，建模SBS内容缓存变量，令yj,l∈{