[发明专利]一种移动边缘计算网络中基于LT码的雾化缓存方法

权利要求书

1.一种移动边缘计算网络中基于LT码的雾化缓存方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，文件库根据内容流行度分布，随机决定待缓存的文件f；

步骤二，根据待缓存的文件f，确定LT编码参数，再根据LT编码参数，获得恢复原始待缓存的文件f所需要的编码包缓存冗余γ_f；

确定缓存冗余的具体方法如下：

假设文件f大小为C_f，将文件f等分为k_f个数据包，每个数据包具有相同的长度l_f，则C_f＝k_f·l_f，利用LT编码器对文件f的数据包进行编码；

LT编码采用的度分布为鲁棒孤子分布：对于k_f个数据包，满足：

要以1-δ的概率恢复出原始文件，则内容请求用户需要收集到K_f＝k_fβ个编码包，定义为恢复冗余的理论值，由于系统中用户之间能够进行D2D通信的接触率为λ，则内容请求用户要想恢复出文件f，需满足其中表示每个用户缓存的编码包数目，基于缓存内存约束，取那么边缘处缓存的编码包数目为计算出相应的缓存冗余U为参与缓存的用户数目；

步骤三，根据编码包缓存冗余γ_f判断待缓存的文件f是否满足边缘缓存内存限制；

若满足，继续步骤四，若不满足，结束此轮内存放置，返回步骤一，等待用户释放缓存内存；

步骤四，根据编码包缓存冗余γ_f，通过LT编码器获得k_f(1+γ_f)个编码包，然后将这些编码包均匀分发给系统中的每个用户，其中k_f表示将文件f等分后的数据包数目；通过LT编码器获得k_f(1+γ_f)个编码包的具体方法如下：

首先根据确定的数据包数目k_f，及每个数据包的长度为l_f，对文件f进行切分，根据缓存冗余可知，对k_f个数据包进行编码，获得k_f(1+γ_f)个编码包；

根据鲁棒孤子度分布，随机产生k_f(1+γ_f)个度，对于任意一个度值d，从k_f个数据包中随机选择d个，逐一进行异或操作，形成一个编码包，这一过程重复k_f(1+γ_f)次，最终得到所有k_f(1+γ_f)编码包，LT编码过程结束；

步骤五，内容请求用户发送请求，通过D2D通信从周围的缓存用户处获取编码包，边接收边解码，直至恢复出请求文件。

2.根据权利要求1所述的一种移动边缘计算网络中基于LT码的雾化缓存方法，其特征在于，步骤一中，假定文件的流行度服从Zipf分布。

3.根据权利要求1所述的一种移动边缘计算网络中基于LT码的雾化缓存方法，其特征在于，步骤四中，每个用户缓存关于待缓存的文件f的个编码包，U为缓存用户数目。

4.根据权利要求1所述的一种移动边缘计算网络中基于LT码的雾化缓存方法，其特征在于，步骤五中，内容请求用户向周围的用户广播内容f的下载请求，收到请求的用户检查缓存中是否有文件f的编码包，若有，则通过D2D通信向内容请求者传输编码包，内容请求者边接收边解码，直至恢复出原始请求文件，不再接收编码包。

5.根据权利要求1所述的一种移动边缘计算网络中基于LT码的雾化缓存方法，其特征在于，步骤五中，解码采用高斯消去法。