The invention discloses a content distribution method in a cellular network, belonging to the field of wireless communication. Firstly, a simulation scenario is established, in which each user communicates with other users in D2D. According to each user's interest preference for each content, the social relationship between users is defined, and the social distance between users and the potential demand for content are calculated. Finally, the cost of each user getting each content is calculated, and the user set as the cache node is determined with the objective of minimizing the cost of all users. Finally, the most appropriate space size is allocated for the cache content of each cache node. According to the user set of the best cache node, the base station of each cell allocates M content for N nodes. The invention effectively reduces the cost of acquiring content, improves the benefit of the whole network and the cache hit rate of the cache node, reduces the content acquisition delay, and reduces the base station wireless link and the backhaul link overhead.
【技术实现步骤摘要】
一种蜂窝网络中的内容分发方法
本专利技术属于无线通信领域，涉及移动蜂窝网络的设备间(Device-To-Device,D2D)的通信技术，具体是一种蜂窝网络中的内容分发方法。
技术介绍
现有技术中，因特网流量主要由内容的分发和获取所引起。随着数据量和内容多样性爆发式的增加，有效安全地提高终端用户的体验质量是一项严峻的挑战。内容缓存，是一个流行的内容分发技术，被广泛应用在因特网中减少蜂窝流量负载。为了应对未来蜂窝网络中海量移动数据的需求，已有研究将内容缓存技术引入到蜂窝网络中。在下一代蜂窝网络中，设备间通信(Device-to-Device，D2D)作为一种有效的卸载蜂窝网络流量和改善系统性能的技术受到广泛关注。在传统蜂窝网络中，一个移动终端只能依赖于蜂窝网络中的基站获取期望的内容。在D2D蜂窝网络中，利用设备间直接通信能力可以扩展蜂窝通信应用的前景，例如，如果在邻居移动终端上，拥有相同的内容，这样此内容就可以直接从他的邻居设备上获得。为了提高网络的性能，现有技术引进了合作缓存的方案，通过选择一些缓存节点缓存一些具体的被邻居用户感兴趣的内容，然而忽略了用户的自私本性...
【技术保护点】
1.一种蜂窝网络中的内容分发方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、建立基站和用户的仿真场景，每个用户和在它通信范围内的用户进行D2D通信，根据每个用户对每个内容的兴趣偏好，定义用户与用户之间的社会关系；定义用户n和用户n′之间的社会关系为：
【技术特征摘要】
1.一种蜂窝网络中的内容分发方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、建立基站和用户的仿真场景，每个用户和在它通信范围内的用户进行D2D通信，根据每个用户对每个内容的兴趣偏好，定义用户与用户之间的社会关系；定义用户n和用户n′之间的社会关系为：为偏好度，表示用户n对内容m的偏好程度；取值为用户在网络中获取内容的频次；n∈N；m∈M；M表示D2D蜂窝网络中准备缓存的内容总数；步骤二、利用用户与用户之间的社会关系计算用户之间的社会距离；针对用户n和用户n′，社会距离dnn′计算如下：d(n,n′)是用户n和用户n′之间的物理距离；步骤三、利用用户对内容的兴趣偏好，计算用户对内容潜在的需求量；用户n对内容m的潜在需求量wnm为：vm表示内容m的数据量大小；步骤四、利用用户对内容的潜在需求量和用户之间的社会距离，计算每个用户获取每个内容的成本；用户n缓存或访问内容m所花费的成本Cmn计算如下：xnm为用户n对内容m的缓存指示：当xnm＝1时，表示用户n缓存内容m，此时，用户n缓存内容m的缓存成本为αnm，获取内容m不会产生访问成本；当xnm＝0时，表示用户n没有缓存内容m，此时，用户n从距离自己最近的且缓存了内容m的其他用户中获取该内容；用户n获取内容m会产生访问成本步骤五、根据每个用户获取每个内容的成本，以所有用户的开销最小化为目标，确定作为缓存节点的用户集合；具体步骤如下：步骤501、根据每个用户对每个内容的缓存指示，构建开销最小化的目标函数；目标函数为：步骤502、将每个用户作为一个节点，初始化所有节点的集合V；步骤503、将所有零需求的节点从集合V中移除掉，判断是否如果是，进入步骤504；否则，节点没有内容需求，结束缓存节点的选择；步骤504、从集合V中选择内容需求量最大的节点并计算该节点的总内容需求量和总缓存成本节点的总内容需求量节点缓存内容的总缓存成本步骤505、计算所有在节点获取缓存内容且访问成本小于的节点集合步骤506、将节点标记为缓存节点，存入缓存节点的集合Vc中，并将节点和集合中的所有节点从集合V中移...
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