一种移动边缘计算中移动感知的视频预取与缓存替换决策方法技术

本发明专利技术涉及一种移动边缘计算中移动感知的视频预取与缓存替换决策方法，本发明专利技术设计了一种移动感知效用函数，并提出了一种新的移动边缘数据预取和缓存替换策略之间的权衡方法。不仅优化了不同视频之间边缘服务器缓存资源的分配，还为同一视频的不同码率分配存储资源。本发明专利技术证明了提出的缓存替换问题是一个背包约束的NP难(NP‑Hard)问题。为了解决这个问题，提出了一种移动感知视频预取缓存和替换(MAVPCR)算法，它是动态编程(DP)。本发明专利技术能够更好的解决数据预取和缓存替换策略的权衡。实验证明将优化问题转化为一个带有背包约束的整数线性规划，能够提高命中率，并且有效控制成本，同时减少视频失真率。

A Mobility-aware Decision Method for Video Prefetching and Cache Replacement in Mobile Edge Computing

【技术实现步骤摘要】
一种移动边缘计算中移动感知的视频预取与缓存替换决策方法
本专利技术涉及移动边缘计算的预取缓存策略问题，属于MEC领域，具体涉及一种移动边缘计算中移动感知的视频预取与缓存替换决策方法。
技术介绍
随着无线通信技术的发展,4G移动通信网络已经进入人们的日常生活。移动通信网络已经进入人们的日常生活。手机、平板等移动设备通过网络来访问资源已经成为人们的日常生活方式。然而相比于无线接入网络的快速发展，移动核心演进却非常缓慢，传统的移动通信模式难以满足日益增长需求。因此，移动边缘计算(MobileEdgeComputing，MEC)应运而生，其基本思想是把云计算平台从移动核心网络内部迁到接入边缘，其基础架构由基站、移动边缘服务器核心网和远程云组成。与云计算最大的区别在于边缘服务器对用户的临近性、处理低延迟回程链路负载和对用户端的移动感知性。移动边缘计算提供了一种新颖的环境，在终端设备的边缘为用户提供信息服务，具备紧邻性、低时延和位置感知等特点，这为提高用户体验供了新的思路。边缘服务器可以缓存应用服务及其相关的数据库来有效减少服务的延迟。然而，新型的网络媒体资源具有数量多、更新快流行度变化剧烈等特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动边缘计算中移动感知的视频预取与缓存替换决策方法，其特征在于，包括步骤1、获取移动边缘计算中所需的视频剪辑在目标MEC服务器中的缓存预取效益以及对应的视频存储位置；步骤2、确定移动边缘计算中的目标函数及其约束条件；步骤3、将步骤1中获取的多个缓存预取效益以及对应的视频存储位置代入目标函数后结合约束条件进行视频预取与缓存替换求解后得到最终的最优解集。

【技术特征摘要】
1.一种移动边缘计算中移动感知的视频预取与缓存替换决策方法，其特征在于，包括步骤1、获取移动边缘计算中所需的视频剪辑在目标MEC服务器中的缓存预取效益以及对应的视频存储位置；步骤2、确定移动边缘计算中的目标函数及其约束条件；步骤3、将步骤1中获取的多个缓存预取效益以及对应的视频存储位置代入目标函数后结合约束条件进行视频预取与缓存替换求解后得到最终的最优解集。2.根据权利要求1所述的一种移动边缘计算中移动感知的视频预取与缓存替换决策方法，其特征在于，所述步骤2中，目标函数及其约束条件基于以下公式：其中，v表示由服务提供商提供的一组视频文件，N是视频的剪辑总数，其回放时间等于时间片τ，M表示每个视频的编码速率，表示时间片τ+1，在访问编码率m的视频v的片段i，一个效用函数来权衡缓存预取和，利润和成本之间的权衡，表示在访问编码率m的视频v的片段i的大小，表示时间片τ+1，访问编码率m的视频v的片段i是否存储在MEC服务器上，C表示MEC服务器的缓存大小。3.根据权利要求1所述的一种移动边缘计算中移动感知的视频预取与缓存替换决策方法，其特征在于，所述步骤2中，求解过程基于MAVPCR最优方案的动态规划算法，具体包括以下步骤：步骤1：定义最优解集A＝{v1，v2，v3，.....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锴，江义晟，刘伟，单家辉，陈振，陶晓波，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42