异构蜂窝网络内容缓存和基站休眠联合优化方法技术

本发明专利技术涉及移动通信技术领域，具体涉及一种蜂窝网络内容缓存和基站休眠联合优化方法，包括：建立联合优化模型；将第i周期的内容缓存状态设为随机缓存，基站休眠状态设为随机休眠，初始周期i＝1；确定第i个周期的用户关联状态，根据关联规则将用户关联至合适的基站；利用离散量子粒子群算法对联合优化模型进行求解，得到第i+1个周期的内容缓存状态和基站休眠状态；i＝i+1，进入步骤S3；本发明专利技术方法能够进一步的降低系统能耗，将用户关联作为受基站休眠影响的变量进行研究，场景更加符合实际情况，保证用户的服务质量；此外，本发明专利技术采用离散量子粒子群算法对问题进行求解，求解效率更高。

【技术实现步骤摘要】
异构蜂窝网络内容缓存和基站休眠联合优化方法
本专利技术涉及移动通信
，具体涉及一种蜂窝网络内容缓存和基站休眠联合优化方法。
技术介绍
随着移动无线设备以及丰富的多媒体内容的迅猛增长，传统蜂窝网络中无线链路容量以及无线接入网和回传网络的带宽，实际上无法应付移动业务需求的爆炸式增长。针对以上困境，公认的解决方式为构建异构蜂窝网络，即：在传统的宏基站(Macro-BaseStation，MBS)覆盖下叠加部署低功率的小基站(Small-BaseStation,SBS)，包括微基站(Micro-BaseStation，mBS)、微微基站(Pico-BaseStation，PBS)、家庭基站(Femto-BaseStation,FBS)等，这些小基站的传输功率相对宏基站要小很多，而且部署快速、布网灵活多变，能够增强传统蜂窝移动网络的覆盖，提供高速率、高服务质量的移动业务等。在异构蜂窝网络中引入缓存，被认为是第五代移动通信系统中一种很有前途的技术，即将一些热门内容提前缓存在SBS中，可以使内容更接近用户，减少传输延迟，降低系统能耗，节省稀缺的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异构蜂窝网络内容缓存和基站休眠联合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、以系统整体能耗最小化为目标，建立内容缓存与基站休眠的联合优化目标函数，得到联合优化模型；/nS2、将第i周期的内容缓存状态设为随机缓存，基站休眠状态设为随机休眠，初始周期i＝1；/nS3、根据第i个周期的用户与各基站之间的传输速率和基站休眠状态，确定第i个周期的用户关联状态，根据关联规则将用户关联至合适的基站；/nS4、根据第i个周期的用户关联状态、用户对内容的请求状态，利用离散量子粒子群算法对联合优化模型进行求解，得到第i+1个周期基站的内容缓存状态和基站休眠状态；/nS5、判断当前迭代次数i是否满足预先...

【技术特征摘要】
1.一种异构蜂窝网络内容缓存和基站休眠联合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、以系统整体能耗最小化为目标，建立内容缓存与基站休眠的联合优化目标函数，得到联合优化模型；
S2、将第i周期的内容缓存状态设为随机缓存，基站休眠状态设为随机休眠，初始周期i＝1；
S3、根据第i个周期的用户与各基站之间的传输速率和基站休眠状态，确定第i个周期的用户关联状态，根据关联规则将用户关联至合适的基站；
S4、根据第i个周期的用户关联状态、用户对内容的请求状态，利用离散量子粒子群算法对联合优化模型进行求解，得到第i+1个周期基站的内容缓存状态和基站休眠状态；
S5、判断当前迭代次数i是否满足预先设定的迭代结束条件，若满足迭代结束条件，则结束算法，输出第i+1个周期基站的内容缓存状态和基站休眠状态；否则，令i＝i+1，返回步骤S3，继续进行迭代计算。


2.根据权利要求1所述的一种异构蜂窝网络内容缓存和基站休眠联合优化方法，其特征在于，所述系统整体能耗为基站缓存能耗E1、本地传输能耗E2、回程链路传输能耗E3、宏基站用户传输能耗E4、静态维持能耗E5之和。


3.根据权利要求2所述的一种异构蜂窝网络内容缓存和基站休眠联合优化方法，其特征在于，所述联合优化模型包括：





















其中，Etotal表示系统整体能耗，xnf表示内容缓存变量，yn表示基站休眠变量，S表示每个内容文件的大小，Smax表示SBSn存储容量的上限，表示所有可能被请求的内容集合，表示SBS的集合，表示用户集合，znk表示用户关联变量，In表示SBSn可同时服务的用户数上限，uk表示用户k。


4.根据权利要求1所述的一种异构蜂窝网络内容缓存和基站休眠联合优化方法，其特征在于，所述关联规则包括：采取最大传输速率关联，计算各处于工作状态的SBS与...

【专利技术属性】
技术研发人员：马惠，李云，黄巍，刘期烈，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50