[发明专利]一种雾无线接入网中基于贪婪算法的混合缓存内容部署方法

说明书

本发明公开了一种雾无线接入网中基于贪婪算法的混合缓存内容部署方法，包括：步骤1：数据初始化：包括初始化不同缓存状态下的性能指标集合相应的文件缓存大小和缓存文件数步骤2：对于每种缓存状态，每次更新K大小的缓存空间，将本地已缓存文件替换为性能指标更优的文件，直到更新后无法改善网络平均性能指标为止，得到初步的缓存文件数步骤3：对步骤2得到的中的每个y_i进行缓存大小范围内的增减，得到性能指标表现更优的步骤4：根据最终得到的进行内容部署，y_i个文件按照对应的缓存状态缓存在雾无线接入点中。

技术领域

本发明涉及一种雾无线接入网中基于贪婪算法的混合缓存内容部署方法，属于移动通信中的缓存技术领域。

背景技术

近年来，随着用户智能设备和新型无线服务的持续增加，无线网络正在遭受空前的数据传输压力。持续增加的数据传输量给容量有限的回传链路带来了巨大的压力，尤其在业务传输的峰值时刻。雾无线接入网络将网络中流行的文件缓存在雾无线接入节点上，通过提高用户请求文件在本地缓存中的命中率从而可以有效地降低回传负载，同时降低文件获取时延和在回传链路上消耗的功率，近年来受到了业界和学术界的广泛关注。由于节点的存储空间有限，如何利用有限的缓存空间，改善网络的平均性能指标如时延、能效等，成为雾无线接入网络中亟需解决的问题。

已有的缓存策略例如最流行内容缓存和最大化内容多样性缓存策略以及这些策略的变体已经广泛应用于雾无线接入网络中。然而，以上策略并不能适应网络参数的变化。混合缓存策略综合了这两种缓存策略的优点，增加了缓存内容的灵活性。在本地缓存中，文件可能完整缓存，也可能进行拆分、编码缓存。混合缓存策略下如何以较低复杂度判断哪些文件需要被缓存，相应缓存方式是什么，成为该策略的一大难题。

发明内容

发明目的：本发明为克服混合缓存内容部署时存在的高计算复杂度，在雾无线接入网中，提供一种可以快速求解近似最优缓存内容的部署方法。

技术方案：一种雾无线接入网中基于贪婪算法的混合缓存内容部署方法，包括以下步骤：

步骤1：数据初始化：包括初始化不同缓存状态下的性能指标集合相应的文件缓存大小和缓存文件数其中，M表示缓存状态数，ω_i表示文件缓存状态i对应的文件缓存大小，y_i表示文件缓存状态i对应的文件总数，i＝M时对应文件未缓存状态；所述初始化不同缓存状态下的性能指标集合包括对不同缓存状态下的性能指标集合进行升序排列；

步骤2：对于每种缓存状态，每次更新K大小的缓存空间，将本地已缓存文件替换为性能指标更优的文件，直到更新后无法改善网络平均性能指标为止，得到初步的缓存文件数

步骤3：对步骤2得到的中的每个y_i进行缓存大小范围内的增减，得到性能指标表现更优的

步骤4：根据最终得到的进行内容部署，y_i个文件按照对应的缓存状态缓存在雾无线接入点中。

进一步的，若最优缓存内容对应最小化网络平均性能指标问题，则按照升序排列；若最优缓存内容对应最大化网络平均性能指标问题，则将性能指标取为相反数，按照升序排列。

进一步的，所述M表示为去除不良缓存状态后的缓存状态数，所述不良缓存状态指在该缓存状态下，获取相应本地缓存文件时的性能指标劣于从云端获取该文件的性能指标，称该缓存状态为不良缓存状态。

进一步的，所述步骤2具体包括以下步骤：

S2-1、初始化其中C为雾接入节点缓存大小，N为网络中的文件总数，Y₁、Y₂用于记录和更新当前缓存文件数；

利用网络平均性能指标：