一种基于重传和用户移动的异构蜂窝网络缓存策略.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CN108112039A(43)申请公布日2018.06.01(21)申请号201810112650.3(22)申请日2018.02.05(71)申请人东南大学地址210096江苏省南京市玄武区四牌楼2号(72)发明人梁霄卢丽慧赵春明(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人姜慧勤(51)Int.Cl.H04W28/14(2009.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种基于重传和用户移动的异构蜂窝网络缓存策略(57)摘要本发明公开了一种基于重传和用户移动的异构蜂窝网络缓存策略，包括以下步骤：首先利用二分搜索法，得到使得小基站关联概率最大的小基站缓存概率；然后根据该小基站缓存概率，利用内点法，得到使得命中概率最大的小基站缓存概率。本发明相比于最热门缓存策略（MPC）得到的命中概率更大，并且求解的复杂度较低。CN108112039ACN108112039A权利要求书1/2页1.一种基于重传和用户移动的异构蜂窝网络缓存策略，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，获取异构蜂窝网络的物理参数，包括宏基站分布密度、小基站分布密度、宏基站发射功率、小基站发射功率、宏基站偏置系数、小基站偏置系数、路径损耗系数，以及待缓存文件的被访问概率分布，采用二分搜索法，得到使小基站关联概率最大的初始小基站缓存概率；步骤2，根据步骤1得到的初始小基站缓存概率，采用内点法求解，得到使命中概率最大的小基站缓存概率，实现小基站缓存概率的优化。2.根据权利要求1所述基于重传和用户移动的异构蜂窝网络缓存策略，其特征在于，所述步骤1的具体过程如下：1-1，根据异构蜂窝网络的物理参数，得到变量的值，其中，为宏基站分布密度λ1与小基站分布密度λ2之比，为宏基站发射功率P1与小基站发射功率P2之比，为宏基站偏置系数B1与小基站偏置系数B2之比，α为路径损耗系数；1-2，采用二分搜索法进行迭代，得到二分搜索法的待求解变量并根据得到使小基站关联概率最大的初始小基站缓存概率其中，j＝1,…,N，N为文件数目。3.根据权利要求2所述基于重传和用户移动的异构蜂窝网络缓存策略，其特征在于，1-2所述二分搜索法的具体过程为：1-2-1，根据待缓存文件的被访问概率分布a＝[a1,a2,…,aN]，计算二分搜索法的初始搜索范围其中，aj为第j个待缓存文件的被访问概率分布，j＝1,…,N，N为文件数目；1-2-2，判断low是否小于high，若是则跳转到步骤1-2-3，否则跳转到步骤1-2-7；1-2-3，计算当前搜索范围的中间值mid＝(low+high)/2；1-2-4，计算小基站缓存概率向量其中，表示第j个待缓存文件在小基站中的缓存概率，表示被0和1截断的y；1-2-5，判断是否满足条件若是则跳转到步骤1-2-8，其中，M2为小基站缓存容量，δ为设定的门限；1-2-6，否则，进一步判断是否满足条件如果满足，则令high＝mid，同时跳转到步骤1-2-2；否则，则令low＝mid，同时跳转到步骤1-2-2；更新搜索范围；1-2-7，令计算初始小基站缓存概率向量其中，第j个分量为2CN108112039A权利要求书2/2页1-2-8，输出初始小基站缓存概率4.根据权利要求1所述基于重传和用户移动的异构蜂窝网络缓存策略，其特征在于，所述步骤2的具体过程如下：2-1，根据步骤1得到的初始小基站缓存概率计算小基站关联概率2-2，计算小基站用户的等效信干噪比门限其中，R0为用户速率要求，W为系统带宽，λu为用户密度，λ2为小基站分布密度；2-3，计算变量其中，为宏基站偏置系数B1与小基站偏置系数B2之比，α为路径损耗系数，为高斯超几何函数；2-4，计算和其中，为宏基站分布密度λ1与小基站分布密度λ2之比，为宏基站发射功率P1与小基站发射功率P2之比；2-5，利用内点法求解下述问题0≤b2j≤1,j∈{1,2,…,N}得到使命中概率最大的小基站缓存概率b2，其中，M2为小基站缓存容量，T为设定的最大传输次数。5.根据权利要求4所述基于重传和用户移动的异构蜂窝网络缓存策略，其特征在于，2-1所述小基站关联概率的计算公式为：其中，为小基站关联概率，aj为第j个待缓存文件的被访问概率分布，j＝1,…,N，N为文件数目，为变量，为第j个待缓存文件在小基站中的缓存概率。3CN108112039A说明书1/5页一种基于重传和用户移动的异构蜂窝网络缓存策略技术领域[0001]本发明涉及一种基于重传和用户移动的异构蜂窝网络缓存策略，属于无线通信技术领域。背景技术[0002]近年来，随着智能手机和平板等移动设备的普及，对无线数据流量的需求正在呈现爆炸式的增长。为了满足庞大的流量需求，异构蜂窝网络部署作为一种被