[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

说明书

本发明涉及一种基于区域用户兴趣感知的卫星网络缓存放置方法，包括提取基站的请求日志并建立内容库集合；获取LEO卫星节点的状态信息；根据状态信息建立LEO卫星节点集合作为缓存空间；计算内容标签相似度；根据内容标签相似度将内容聚类成多个内容簇；计算每个内容簇的兴趣度；根据内容簇的兴趣度将缓存空间划分每个内容簇的缓存子空间；确定内容的流行度；根据流行度和缓存子空间确定每个内容簇中选定的内容个数；将多个内容簇中选定的内容汇总成放置内容集合；根据流行度将所有放置内容排名得到放置内容有序集合；将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LEO卫星节点。实现了降低内容响应时延并提高内容命中率。

技术领域

本发明涉及卫星网络领域，特别是涉及一种基于区域用户兴趣感知的卫星网络缓存放置方法。

背景技术

第六代移动通信系统是将地面网络与卫星通信系统集成的通信系统。在通信覆盖方面，6G的通信场景将拓展到海陆空甚至水下空间。随着星上处理性能不断提高，在卫星上部署缓存方案的研究越来越受到研究者的关注。而卫星网络中的缓存放置问题直接影响着内容的请求效果。

卫星网络采用基于ICN的通信模式，卫星节点能够实现数据的缓存和将本地缓存内容感知。采用基于SDN的网络架构以全局管控各类网络资源。

但内容在广域覆盖的卫星网络中存在区域性差异，同时全网的内容选取会影响内容请求响应效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于区域用户兴趣感知的卫星网络缓存放置方法，可降低内容的响应时延并提高内容的命中率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于区域用户兴趣感知的卫星网络缓存放置方法，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在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将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。

可选地，所述计算所述内容库集合中的内容的标签相似度，具体包括：

利用公式计算所述内容库集合中的内容的标签相似度；其中，Sim(s_a,s_b)为内容a和内容b的标签相似度，s_a为内容a，s_b为内容b，l_j为第j个标签，为第j个标签在内容a中的权重，为第j个标签在内容b中的权重，m为标签的总个数。

可选地，所述计算区域内的用户对每个所述内容簇的兴趣度，具体包括：