[发明专利]一种基于蜂窝网络的内容分发方法

说明书

本申请公开了一种基于蜂窝网络的内容分发方法，该内容分发方法具体为：将待分发的内容分割或组合成多个大小相同的内容块；根据本地流行度确定内容块的拍卖顺序；确定内容块的最佳缓存部署；确定当前拍卖内容块的定价；检查拍卖进度，确定是否存在剩余缓存空间；若无剩余缓存空间，则基站和赢家用户传输内容块，完成内容块的分发与共享。本发明达到了对多个待缓存内容块的连续拍卖，有效减小基站负载以及用户获取内容块的通信时延，提升移动用户服务体验的技术效果。

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，尤其涉及一种基于蜂窝网络的内容分发方法。

背景技术

随着移动互联网络的发展以及智能终端的普及，产生了越来越多的移动数据服务需求，这导致蜂窝网中保证移动用户服务体验的内容分发压力增大。由于移动互联网络上的大部分下载流量都由高流行度内容分发引起，即大部分用户下载相似的多媒体内容，这种特点使基于小型化基站和用户终端的内容边缘缓存技术有了用武之地。内容边缘缓存技术，即将用户终端的智能设备作为缓存节点存储内容的副本，可以有效缓解蜂窝网在高峰时段的负载压力，减小用户获取内容的平均时延提升用户服务体验。D2D通信技术，又可以被称为临近服务(Proximity Service,ProSe)，是一种点到点的无线通信技术，通过在蜂窝通信系统的控制下利用蜂窝内无线频带资源，实现在临近的一定范围内的LTE终端之间不通过基站直接进行通信。

将边缘缓存技术与D2D通信结合，直接在用户终端之间对已缓存的内容进行分享，可以进一步提升蜂窝网络中的内容分发性能，在增加蜂窝网络容量的同时节省带宽资源，减小基站的回程链路开销与内容获取时延。

但是，已有研究结合D2D通信与内容边缘缓存技术进行内容分发，主要基于用户兴趣或用户终端的信道条件等进行缓存部署优化。已有基于D2D缓存的内容分发方法存在以下不足：

D2D缓存没有考虑用户兴趣：焦点在于D2D缓存技术，在设计内容缓存部署时并未对不同内容对于不同用户的流行度进行考量。

D2D缓存没有考虑用户自私性：已有研究通过引入合作缓存的方法来提高内容分发性能，然而这种合作缓存的方式往往忽略了用户节点的自私性。这些研究通常假设用户终端都愿意为帮助其他节点缓存，却没有考虑用户的自私性，缺少相应的鼓励用户终端进行内容缓存的激励机制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于蜂窝网络的内容分发方法，以达到对多个待缓存内容块的连续拍卖，有效减小基站负载以及用户获取内容块的通信时延，提升移动用户服务体验的技术效果。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于蜂窝网络的内容分发方法，该内容分发方法具体为：将待分发的内容分割或组合成多个大小相同的内容块；根据本地流行度确定内容块的拍卖顺序；确定内容块的最佳缓存部署；确定当前拍卖内容块的定价；检查拍卖进度，确定是否存在剩余缓存空间；若无剩余缓存空间，则基站和赢家用户传输内容块，完成内容块的分发与共享。

优选的，确定内容块的拍卖顺序的具体方法为：计算每个待缓存的内容块的本地流行度，计算公式为：其中，F_m表示内容块m的本地流行度；表示用户终端n对拍卖内容块m的偏好程度，要求同时满足条件以及M表示待缓存的内容块的总数；N表示参与拍卖的用户终端数；m为区分不同的内容块的代称；n为区分不同的用户终端的代称；计算出每个待缓存的内容块的本地流行度后，将内容块按照本地流行度从高到低排列。

优选的，优先拍卖本地流行度高的内容块。

优选的，确定内容块的最佳缓存部署的具体方法为：计算用户终端的D2D收益；确定用户终端之间的D2D关系；根据内容块的拍卖顺序、用户终端的D2D收益和用户终端之间的D2D关系求解最大缓存收益的最优化问题，确定最佳缓存部署。