一种异构网络联合用户关联及内容缓存方法.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CN106686655A(43)申请公布日2017.05.17(21)申请号201710165464.1(22)申请日2017.03.20(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)发明人陈前斌陈泓秦远征柴蓉(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人廖曦(51)Int.Cl.H04W28/06(2009.01)H04W28/14(2009.01)H04L29/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种异构网络联合用户关联及内容缓存方法(57)摘要本发明涉及一种异构网络联合用户关联及内容缓存方法，包括：步骤1)、建模用户业务需求特性；步骤2)、构建蜂窝基站BS及WLAN接入点AP的内容缓存变量，建模限定条件；步骤3)、建模用户关联变量及限定条件；步骤4)、建模用户总传输时延；步骤5)、建模用户接入BS对应的传输时延；步骤6)、建模用户接入AP对应的传输时延；步骤7)、建模用户在BS或AP的回程链路传输对应的传输时延；步骤8)、建模用户传输数据速率及限定条件；步骤9)、基于用户总传输时延最小化，确定用户关联及缓存内容分配优化策略。本方法可以有效保障传输性能及用户体验，个性化进行内容缓存，达到用户关联及内容缓存分配最优，实现用户业务总传输时延最小化。CN106686655ACN106686655A权利要求书1/2页1.一种异构网络联合用户关联及内容缓存方法，其特征在于：在该方法中，针对包含多个BS(BaseStation，蜂窝基站)和多个AP(AccessPoint，接入点)的异构网络场景，假设各个BS及AP均具有内容缓存的功能，在满足用户业务需求特性条件下，建模用户总传输时延为优化目标，实现联合用户关联及缓存内容分配优化策略；该方法具体包括：步骤1)、建模用户业务需求特性；步骤2)、构建蜂窝基站BS及WLAN接入点AP的内容缓存变量，建模限定条件；步骤3)、建模用户关联变量及限定条件；步骤4)、建模用户总传输时延；步骤5)、建模用户接入BS对应的传输时延；步骤6)、建模用户接入AP对应的传输时延；步骤7)、建模用户在BS或AP的回程链路传输对应的传输时延；步骤8)、建模用户传输数据速率及限定条件；步骤9)、基于用户总传输时延最小化，确定用户关联及缓存内容分配优化策略。2.如权利要求1所述的一种异构网络联合用户关联及内容缓存方法，其特征在于：在步骤1)中，建模用户业务需求特性，具体为用户内容需求及最小数据速率，令αjk∈{0,1}表示用户j对内容k的需求变量，αjk＝1表示用户j需要内容k，反之则不需要，假设每个用户在给定时段只有一个内容需求，则αjk应满足令表示用户j传输所需内容k所要求的最小数据速率，1≤k≤K，1≤j≤N,其中，K为用户所需的内容数目，N为网络中用户数目。3.如权利要求2所述的一种异构网络联合用户关联及内容缓存方法，其特征在于：在步骤2)中，假设BS及AP都具有内容缓存的功能，构建BS及AP的内容缓存变量，具体为：令δijk∈{0,1}表示用户j所需内容k在BSi或APi处的缓存状态，δijk＝1表示用户j所需内容k缓存在BSi或APi中，否则，δijk＝0；令Lk为内容k的数据包长度，令Ki表示BSi或APi的缓存器容量，则BSi或APi缓存的内容不能超过其缓存器容量限制，即δijk应满足1≤j≤N，1≤i≤M，其中，M为网络中BS及AP的总数，令M1表示BS的数目，方便起见，BS表示为AP表示为4.如权利要求3所述的一种异构网络联合用户关联及内容缓存方法，其特征在于：在步骤3)中，所述建模用户关联变量及限定条件，具体为：xijk∈{0,1}表示用户j所需内容k时与BSi或APi的关联标识，xijk＝1即表示具有内容k需求的用户j接入BSi或APi，否则，xijk＝0，且假设每个用户只能关联一个BS或AP，则5.如权利要求4所述的一种异构网络联合用户关联及内容缓存方法，其特征在于：在步骤4)中，建模用户总传输时延D为所有用户业务传输时延之和，即其中，Dj为第j个用户业务传输时延；根据公式计算用户j的业务传输时延，其中，Dijk表示有内容k需求的用户j接入BSi或APi时对应的传输时延；根据公式计算用户的传输时延，其中，表示用户接入BSi或APi对应的传输时延，表示用户在BS或AP的回程链路传输对应的传输时延。2CN106686655A权利要求书2/2页6.如权利要求5所述的一种异构网络联合用户关联及内容缓存方法，其特征在于：在步骤5)中，建模用户接入BS对应的传输时延，即1≤i≤M1，根据公式计算用户接入BS的传输时延，其中，表示有内容k需求的用户