一种热点内容叠加推送与分发方法、系统、无线通信系统技术方案

本发明专利技术属于无线通信技术领域，公开了一种热点内容叠加推送与分发方法、系统、无线通信系统，系统根据当前网络空闲或繁忙状态和是否接收到请求热点内容确定热点内容叠加推送与分发模式；若网络空闲，基站利用空闲频谱资源采用非正交多址接入(Non‑Orthogonal Multiple Access，NOMA)技术向移动边缘缓存(Mobile Edge Caching，MEC)服务器进行热点内容叠加推送；若网络繁忙，系统允许内容推送与下行传输共享相同频谱资源，进行混合内容推送‑下行传输；当接收到请求热点内容时，内容缓存服务器进行热点内容叠加分发。本发明专利技术通过提高内容分发效率，降低内容分发的用户等待时延。本发明专利技术通过NOMA技术将不同的热点内容进行叠加推送和分发，相较于传统的正交多址接入，提高了系统的频谱利用效率。

A hot content overlay push and distribution method, system and wireless communication system

【技术实现步骤摘要】
一种热点内容叠加推送与分发方法、系统、无线通信系统
本专利技术属于无线通信
，尤其涉及一种热点内容叠加推送与分发方法、系统、无线通信系统。
技术介绍
目前，随着无线通信业务及智能终端设备的发展，无线数据流量需求得到了极大的增长。移动数据业务需求的爆发式增长给现有蜂窝网络带了巨大的压力，使得网络在通信高峰时段容易产生延迟、中断等问题，降低了用户的体验度。5G网络要求在未的通信网络中，网络吞吐量达到4G网络的1000倍，用户速率最高可提升至100Mbit/s，5G时延要比4G网络的15ms时延缩小一个数量级。为了实现这些要求，许多新的技术方案已经被提出。无线缓存技术就是其中的一种，其基本原理是将流行度较高的网络内容预先缓存在网络边缘的服务器中，当用户请求这些内容时，可以直接从网络边缘的服务器的缓存中获取。目前，针对无线缓存技术已取得了一定的论文及专利等相关成果。2016年M.Tao，E.Chen等人在“IEEETrans.WirelessCommun.”上提出“Content-centricsparsemulticastbeamfor本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热点内容叠加推送与分发方法，其特征在于，所述热点内容叠加推送与分发方法包括以下步骤：/n第一步，系统根据当前网络空闲或繁忙状态和是否接收到请求热点内容确定热点内容叠加推送与分发模式；若网络空闲，跳至第二步；若网络繁忙，跳至第三步；若接收到请求热点内容，跳至第四步；/n第二步，若网络空闲，基站利用空闲频谱资源采用NOMA技术向MEC服务器进行热点内容叠加推送；/n第三步，若网络繁忙，系统允许内容推送与下行传输共享相同频谱资源，进行混合内容推送-下行传输；/n第四步，当接收到请求热点内容时，由内容缓存服务器进行热点内容叠加分发。/n

【技术特征摘要】
1.一种热点内容叠加推送与分发方法，其特征在于，所述热点内容叠加推送与分发方法包括以下步骤：
第一步，系统根据当前网络空闲或繁忙状态和是否接收到请求热点内容确定热点内容叠加推送与分发模式；若网络空闲，跳至第二步；若网络繁忙，跳至第三步；若接收到请求热点内容，跳至第四步；
第二步，若网络空闲，基站利用空闲频谱资源采用NOMA技术向MEC服务器进行热点内容叠加推送；
第三步，若网络繁忙，系统允许内容推送与下行传输共享相同频谱资源，进行混合内容推送-下行传输；
第四步，当接收到请求热点内容时，由内容缓存服务器进行热点内容叠加分发。


2.如权利要求1所述的热点内容叠加推送与分发方法，其特征在于，所述热点内容叠加推送与分发方法在网络空闲时段，基站/无线接入点利用下行NOMA技术将热点内容推送至K个MEC缓存服务器；然后当接收到请求热点内容时，由各MEC缓存服务器利用下行NOMA技术向其覆盖范围内请求热点内容的进行内容分发；当网络繁忙时，系统允许内容推送与下行传输共享相同频谱资源，进行混合内容推送-下行传输。


3.如权利要求1所述的热点内容叠加推送与分发方法，其特征在于，所述第一步系统根据当前网络空闲或繁忙状态和是否接收到请求热点内容确定热点内容叠加推送与分发模式具体包括：
(1)系统判断当前是否接收到请求热点内容，并给出当前网络运行状态；
(2)根据当前网络空闲或繁忙状态和是否接收到请求热点内容确定热点内容叠加推送与分发模式；若网络空闲，跳至第二步；若网络繁忙，跳至第三步；若接收到请求热点内容，跳至第四步。


4.如权利要求1所述的热点内容叠加推送与分发方法，其特征在于，所述第二步若网络空闲，基站利用空闲频谱资源采用NOMA技术向MEC服务器进行热点内容叠加推送具体包括：
(1)各MEC缓存服务器判定已缓存内容的剩余有效期，MEC缓存服务器CSk(k∈{1,...,K})根据已缓存时长参数和内容有效期参数按照公式，逐一计算本地缓存热点内容的剩余有效期:



若剩余有效期小于系统预设门限则表明MEC缓存服务器CSk需要更新热点内容Fi；反之，则无需更新Fi，待各MEC缓存服务器完成剩余有效期判定后，则产生各自待更新内容集合与剩余有效期集合；MEC缓存服务器CSk(k∈{1,...,K})的待更新内容集合为剩余有效期集合为νk；
(2)待推送内容生成与排序，MEC缓存服务器{CS1,...,CSK}向基站/无线接入点S报告各自待更新内容的集合{L1,...,LK}和剩余有效期集合{ν1,...,νK}，基站根据{L1,...,LK}和{ν1,...,νK}得出全局待推送内容集合Lpush及各待推送内容的最小剩余有效期具体如下：






基站根据待推送内容的流行度和最小剩余有效期之比的降序，对待推送内容进行排序，Lpush共包含l个元素，则流行度和最小剩余有效期之比的降序可表示为：



(3)叠加推送，基站/无线接入点S根据排序结果，向所有MEC缓存服务器发送待推送内容的叠加信号其中为热点内容的信号，αi为热点内容的功率分配因子，且满足和α1＞α2＞...＞αl；
(4)叠加内容解码，各缓存服务器收到叠加信号后，利用串行干扰消除进行解码，MEC缓存服务器CSk收到叠加信号后，按照xm1→xm2→...→xml的顺序逐次解码，接收机噪声功率为σ2，MEC缓存服务器CSk解码的信干噪比表示为：



(5)缓存内容更新，各MEC缓存服务器根据解码情况，更新缓存热点内容及缓存时长，若MEC缓存服务器CSk成功解码则替换缓存的热点内容并且更新该热点内容的已缓存时长为


5.如权利要求1所述的热点内容叠加推送与分发方法，其特征在于，所述第三步若网络繁忙，系统允许内容推送与下行传输共享相同频谱资源，进行混合内容推送-下行传输具体包括：
(1)各MEC缓存服务器判定已缓存内容的剩余有效期，MEC缓存服务器CSk(k∈{1,...,K})根据已缓存时长参数和内容有效期参数按照如下公式，逐一计算本地缓存热点内容的剩余有效期：



若剩余有效期小于系统预设门限则表明MEC缓存服务器CSk需要更...

【专利技术属性】
技术研发人员：仵建星，唐怀玉，杨龙，贺冰涛，陈健，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61