一种面向不可靠信道传输的联合服务调度以及内容缓存方法技术

本发明专利技术提供了一种面向不可靠信道传输的联合服务调度以及内容缓存方法，包括：服务调度步骤：调度信道可靠程度更高的基站来服务用户的请求，可以降低重传带来的服务开销；内容缓存步骤：利用智能体之间的状态信息进行协作缓存，基站之间能够协调缓存决策来实现服务开销的减小量最大化。本发明专利技术的有益效果是：仿真结果表明，本发明专利技术的服务调度步骤优于最短距离优先策略。并且，与分布式多智能体深度Q网络策略相比，在内容数量和本地缓存容量增加时，本发明专利技术提出的内容缓存步骤可获得更好的性能且具有更好的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种面向不可靠信道传输的联合服务调度以及内容缓存方法
本专利技术涉及无线边缘缓存
，尤其涉及一种面向不可靠信道传输的联合服务调度以及内容缓存方法。
技术介绍
随着移动互联网和物联网技术的飞速发展，无线网络中数据流量成指数级增长。思科最新报告显示，全球互联网流量在2023年将超过4.6ZB，较2017年增长321％。在以基站为主的蜂窝接入网中，用户的内容请求要先后经过基站、S-GW、P-GW，然后进入Internet，路由转发至远端内容服务器。用户到内容服务器的物理距离会产生网络传输时延。当用户较少且网络状况较好时，用户到远端服务器的时延并不明显。然而在实际场景中，经常会出现大量用户对热门内容发起较为集中的传输请求，这样会给网络造成巨大的压力，使得用户体验质量急剧下降。此外，大量热门内容(尤其是移动高清视频)的重复传输会造成通信资源的巨大浪费。为了满足用户对在线视频、网页浏览和在线游戏等业务不断增长的数据需求，这就促使供应商寻求提供高质量体验的新服务技术。作为下一代移动通信的关键技术，边缘缓存提供了新的解决方案。边缘缓存通过将一部分内容预存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向不可靠信道传输的联合服务调度以及内容缓存方法，其特征在于，包括：/n服务调度步骤：调度信道可靠程度更高的基站来服务用户的请求，可以降低重传带来的服务开销；/n内容缓存步骤：利用智能体之间的状态信息进行协作缓存，基站之间能够协调缓存决策来实现服务开销的减小量最大化。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向不可靠信道传输的联合服务调度以及内容缓存方法，其特征在于，包括：
服务调度步骤：调度信道可靠程度更高的基站来服务用户的请求，可以降低重传带来的服务开销；
内容缓存步骤：利用智能体之间的状态信息进行协作缓存，基站之间能够协调缓存决策来实现服务开销的减小量最大化。


2.根据权利要求1所述的联合服务调度以及内容缓存方法，其特征在于，在所述服务调度步骤中，定义基站n为用户u提供内容f理论上能够获得的奖励可表示为



其中，bu，f(t)——时隙t用户u对内容f请求的服务调度策略；
du，f(t)——用户u在t时隙内对内容f的请求次数；
an，f(t-1)——时隙(t-1)基站n对内容f的缓存决策；
cn，u——基站n服务用户u传输一次所需要的服务开销；
c0——核心网服务用户所需要的服务开销；
pn，u——基站n和用户u之间通信信道的可靠程度。
式(4)中，表明用户u关于内容f的请求由基站n服务，表示相比于直接从核心网获取内容来说，边缘缓存所带来的服务开销的减少；进而，可以得到基站n服务u所获得的平均奖励：



其中表示前t个时隙用户u被基站n服务的总次数；考虑到平均奖励可以一定程度上体现信道的可靠程度，系统的服务调度步骤通过一个贪心算法获得。


3.根据权利要求2所述的联合服务调度以及内容缓存方法，其特征在于，在所述服务调度步骤中，当此时基站n之前没有服务过用户u；为了确保基站n至少服务用户u一次，此时的服务调度步骤表示为bu，f(t)＝n。


4.根据权利要求2所述的联合服务调度以及内容缓存方法，其特征在于，在所述服务调度步骤中，当则按照如下策略来服务用户的请求：



其中，







表示在时隙t用户u的邻接基站中缓存了内容f的基站，l(t)表示从中选择在时隙(t-1)平均奖励最大的基站n；
①：在时隙t用户u请求内容f，且用户u的邻接基站都没有缓存内容f，此时用户u的对内容f的请求由核心网服务；
②：在时隙t用户u请求内容f，且只有一个邻接基站n缓存了内容f，此时用户u的对内容f的请求由基站n提供服务；
③：在时隙t用户u请求内容f，且有多个邻接基站缓存了内容f，此时，用户u的对内容f的请求由时隙(t-1)平均奖励最大的基站n提供服务。


5.根据权利要求1所述的联合服务调度以及内容缓存方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗晶晶，张琬璐，聂涛，高林，郑福春，张钦宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：广东;44