[发明专利]一种考虑用户时延的小小区网络边缘部分缓存方法

权利要求书

1.一种考虑用户时延的小小区网络边缘部分缓存方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、建立包含核心网、宏基站、小小区基站，以及小小区基站周围覆盖的用户的小小区网络场景；

步骤二、针对某小小区基站，设定该小小区基站的缓存区最大容量M以及该小小区基站的缓存视频文件备选集；

将所有缓存的视频文件大小随机化，得到备选集为{f₁,f₂,....f_n}；

步骤三、将该小小区基站的缓存视频文件备选集，按热度从高到低重新排列为{f_h1,f_h2,....f_hn}，相应的热度值为{p_h1,p_h2,....p_hn}，且对应的视频文件大小为{S_h1,S_h2,....S_hn}；

步骤四、针对该小小区基站，在不超过缓存区最大容量M的前提下，计算能完整缓存的视频文件的最大个数K；

所有完整保存的视频文件的大小满足

步骤五、在保证用户时延的条件下，利用最大类间方差法迭代次数达到最大个数K后，取得该小小区基站对每个视频文件的最佳的缓存阈值S_c；

具体步骤如下：

首先，针对用户请求播放的视频，计算用户播放要达到没有初时延也没有停顿时延需满足的条件；

具体条件如下：

R₁为小小区基站到终端设备的下载速率，M_p为播放视频时需要在终端设备上缓存的内容最小值；M_p满足M_p＜min{S_hi}且S_c＞M_p；S_c为每个视频文件的缓存阈值；t₀为用户所能接受的最大初时延；R₂为核心网到小小区基站的下载速率；V是视频的播放速度；

然后，根据满足时延的条件计算缓存阈值S_c的约束式，并得到缓存阈值S_c的若干结果；

约束式如下：

最后、采用最大类间方差法对缓存阈值S_c的若干结果迭代K次，获取最大的类间方差值对应的缓存阈值S_c作为最佳结果；

当部分缓存时缓存的文件满足S_hi＞S_c的文件数为m，S_hi＜S_c的文件数为n，有m+n＝K；

步骤六、根据最佳缓存阈值S_c，将所有按热度排序的缓存视频文件进行缓存，对小于等于缓存阈值S_c的视频文件进行完整缓存；对大于缓存阈值S_c的视频文件，选取长度为S_c的前端部分进行缓存；

完整缓存的视频文件为K个；

步骤七、用户向小小区基站发起内容请求；

步骤八、该小小区基站判断请求内容是否缓存并且是否被完整缓存，如果是，用户直接从该小小区基站获取完整内容，并结束；否则，进入步骤九；

步骤九、小小区基站判断请求内容是否部分缓存，如果是，进入步骤十；否则，请求内容没有缓存，用户通过回程链路从核心网中的内容服务器请求内容；

步骤十、用户从小小区基站获取内容的已缓存部分，同时通过无线回程链路从内容提供商处获取剩下内容。

2.如权利要求1所述的一种考虑用户时延的小小区网络边缘部分缓存方法，其特征在于，所述的步骤五中，时延分为两个部分，一是在请求的视频播放前有一个初时延，二是在视频播放过程中由于网络拥塞等情况造成的停顿时延。