[发明专利]一种基于区域用户兴趣感知的卫星网络缓存放置方法

权利要求书

1.一种基于区域用户兴趣感知的卫星网络缓存放置方法，其特征在于，所述方法包括：

提取区域内各个基站的请求日志并建立区域内全网内容库集合；

获取LEO卫星节点的状态信息，所述状态信息包括：LEO卫星的星间链路带宽信息和LEO卫星的空间容量信息；

根据所述LEO卫星节点的状态信息建立LEO卫星节点集合作为缓存空间；

计算所述内容库集合中的内容的标签相似度；

根据所述内容标签相似度将所述内容库集合中的内容聚类成多个内容簇；

计算区域内的用户对每个所述内容簇的兴趣度；

根据所述内容簇的兴趣度在所述缓存空间中划分每个内容簇的缓存子空间；

确定每个所述内容簇中的内容的流行度；

根据所述流行度和所述缓存子空间确定每个所述内容簇中选定的内容个数；

将多个所述内容簇中选定的内容汇总成放置内容集合；

根据所述放置内容集合中的每个放置内容的流行度将所有的放置内容进行排名得到放置内容有序集合；

根据所述LEO卫星节点的状态信息依次将所述放置内容有序集合中的内容按照放置时间最短的方案放置进所述LEO卫星节点，具体包括：

初始化i，令i＝1；

根据所述放置内容有序集合中第i个内容计算所述LEO卫星节点集合中的各个LEO卫星节点的平均响应时延；

将各个LEO卫星节点根据平均响应时延的升序进行排序，初始化h，令h＝1；

判断所述放置内容有序集合中的第i个内容的空间是否大于选择的第h个LEO卫星节点的剩余缓存空间，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示是，则令h的数值增加1，并返回步骤“判断所述放置内容有序集合中的第i个内容的空间是否大于选择的第h个LEO卫星节点的剩余缓存空间，得到第一判断结果”；

若所述第一判断结果表示否，则将第i个内容发送至第h个LEO卫星节点，令i的数值增加1，并返回步骤“根据所述放置内容有序集合中第i个内容计算所述LEO卫星节点集合中的各个LEO卫星节点的平均响应时延”，直至遍历完所述放置内容有序集合中的所有内容；

所述根据所述放置内容有序集合中第i个内容计算所述LEO卫星节点集合中的各个LEO卫星节点的平均响应时延，具体包括：

根据所述放置内容有序集合中的每个内容的所需缓存空间与每个所述LEO卫星节点的剩余缓存空间的大小制定N种决策方案；

利用公式计算每一个决策方案下的平均响应时延；其中T为决策方案下的平均响应时延，为将第i个内容放置进决策方案中标记的第i个内容的可放置LEO卫星节点的响应时延，为第i个内容的所需缓存空间，v_x为第i个内容的可放置LEO卫星节点至内容请求点之间的第x个通信链路带宽，n为第i个内容的可放置LEO卫星节点至内容请求点之间的通信链路的数量，t_d为LEO卫星节点的星间链路的传播时延，为第i个内容被访问的次数，为用户请求点从LEO卫星节点请求第i个内容的响应时间，Y为区域内所有内容簇中选定的内容个数；

选择所述平均响应时延最小的决策方案进行内容放置；

所述根据所述放置内容有序集合中的每个内容的所需缓存空间与每个所述LEO卫星节点的剩余缓存空间的大小制定N种决策方案，具体包括：

初始化i，令i＝1；

确定内容可放置LEO卫星节点的剩余缓存空间大于所述放置内容有序集合中第i个内容所需的缓存空间的LEO卫星节点，组成内容可放置LEO卫星节点集合；

判断所述内容可放置LEO卫星节点集合是否为空，得到第二判断结果；

若所述第二判断结果表示否，则选择内容可放置LEO卫星节点集合中的任意一个LEO卫星节点，标记为第i个内容的可放置LEO卫星节点，并更新第i个内容的可放置LEO卫星节点的剩余缓存空间，令i的数值增加1，并返回步骤“确定内容可放置LEO卫星节点的剩余缓存空间大于所述放置内容有序集合中第i个内容所需的缓存空间的LEO卫星节点，组成内容可放置LEO卫星节点集合”；

若所述第二判断结果表示是，则放弃第i个内容，令i的数值增加1，并返回步骤“确定内容可放置LEO卫星节点的剩余缓存空间大于所述放置内容有序集合中第i个内容所需的缓存空间的LEO卫星节点，组成内容可放置LEO卫星节点集合”，直至将所述放置内容有序集合中的内容遍历结束，生成一种决策方案。