[发明专利]一种小基站缓存方法

说明书

本发明提出一种小基站缓存方法，属于无线通信技术领域。当小基站用户向小基站发送信息请求时，小基站检测缓存器中是否有与用户请求相匹配的信息：若有，则小基站直接返回用户请求信息；否则小基站通过自回程方式向宏基站发送用户请求；比较自回程速率与用户接入速率，若自回程速率小于用户接入速率，则用户请求信息失败，信息被小基站缓存，用户再次向小基站发送请求；否则，小基站返回从宏基站请求的信息，并计算该信息大小与一定时间内被访问的次数比，并与缓存门限进行比较，判断该信息是否被小基站缓存。本发明放宽了自回程速率与接入速率之间的限制，并通过信息缓存提高用户访问速率、能量效率和频谱效率。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种小基站缓存方法。

背景技术

随着移动终端的大规模增长，移动数据量呈现出指数增长模式，为了满足未来网络需求，提高网络容量并降低投资和运营成本，低功率小覆盖基站(小基站)在下一代蜂窝网络中将考虑超密集部署，即增大小基站部署密度(数量)，形成一种超密集小基站与宏基站(大功率大覆盖基站)异构的网络部署，即超密集组网(UDN)。小基站将更多的为用户提供数据服务及资源分配，而宏基站更多的作为控制管理层。在UDN场景下，小基站随机无规律部署其回程问题需要被考虑，传统的有线回程方式需要选址和布线，将不适于广泛随机部署的小基站的回程通信，自回程作为一种利用蜂窝频谱与宏基站进行回程通信的方式被广泛研究。

采用自回程的小基站广泛部署，主要为了增大覆盖区域和宏基站覆盖盲区，小基站采用无线自回程方式超密集部署，将不受回程布线限制，灵活高效，因此，为了使用户能够得到更好的访问体验，小基站需要有快速的数据信息调度能力。目前，自回程方式已被广泛研究，其不受有线回程限制，有利于小基站的部署，但回程链路将会与接入链路竞争有限的频谱资源，所面对的频谱资源限制将会成为一个大的技术挑战。目前小基站缓存部分信息已被研究，通过小基站缓存信息，可提高用户请求信息返回速率，同时不需要向宏基站请求信息，不需要额外地占用频谱资源，同时减少了能量消耗。

现有的信息缓存方法包括：建立缓存信息表的方法、缓存重复请求的XML目录信息和相关文件信息的方法、根据信息优先级缓存信息于信息队列的方法等，这些信息缓存方法亦可应用于小基站中；但目前，这些方法尚未与小基站自回程问题相结合进行研究，也未考虑自回程速率与接入速率的限制，并且研究小基站信息缓存方法同时还需要考虑小基站的承载能力。相对于信息缓存方法已被广泛研究，对于考虑小基站自回程问题的信息缓存方法却尚未得到研究。

另外，目前对小基站自回程问题的研究需限制自回程速率大于接入速率，以使小基站信息请求及返回速率满足用户信息请求及返回速率，这也是影响网络性能的一个因素。

发明内容

本发明的目的是为了将缓存概念应用于超密集自回程小基站中，提出一种小基站缓存方法。本发明提出的方法放宽了自回程速率与接入速率之间的限制，通过信息缓存提高用户访问速率，并能够提高能量效率和频谱效率。

本发明提出的一种小基站缓存方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)在超密集组网UDN场景下，任一小基站用户u向为其提供服务的小基站n发送信息请求；

2)小基站n根据用户u的请求检测小基站缓存器中是否已缓存有与用户请求相匹配的信息：若有，则小基站n向用户u返回所请求的信息，方法结束；若没有，则执行步骤3)，其中每个小基站缓存器的缓存容量为定值，假设为C；

3)小基站n通过自回程方式向宏基站发送用户u信息请求的信息；

4)小基站n计算自回程速率与用户接入速率分别如式(1)和式(2)所示：