可配置的移动终端协作缓存方法与流程

技术特征：

1.一种可配置的移动终端协作缓存方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据预设时间内的基站的统计信息，确定基站系统的运行参数；

S2：所述基站接收到节点对预设文件的请求，为所述节点分配文件请求源节点，并计算所述预设文件的全局效用值；

S3：根据所述预设文件的全局效用值和缓存中其他文件的全局效用值进行缓存替换；

S4：每经过预设时间间隔，更新基站系统状态和每个节点缓存文件的全局效用值。

2.根据权利要求1所述的可配置的移动终端协作缓存方法，其特征在于，所述S1，进一步包括：

S11：所述基站在预设时间内统计系统内节点数量、节点缓存情况和被请求文件数量；

S12：获取所有节点的最大上传带宽和最大下载带宽；

S13：通过预设参数，确定时延与用户体验对应关系函数；

S14：配置每个节点获取资源的候选节点集合；

S15：根据每个节点文件请求的排名信息，确定所述节点在下一时间段内请求预设文件的概率；

S16：根据所述节点在下一时间段内请求预设文件的概率，选取用户体验和服务器负载权重。

3.根据权利要求2所述的可配置的移动终端协作缓存方法，其特征在于，在所述S13中，所述时延与用户体验对应关系函数为：

$g\left(t\right)=\frac{1}{1+e^{u(t-a)}},$

其中，t为时延变量，g(t)为用户体验，t为下载单位大小文件的时间，u和a为所述预设参数。

4.根据权利要求2所述的可配置的移动终端协作缓存方法，其特征在于，所述S2，进一步包括：

S21：确定所述节点获取所述预设文件的来源；

S22：判断所述节点剩余共享缓存空间是否可以容纳所述预设文件，如果是，则直接缓存所述预设文件，并修改节点缓存矩阵的相应位置为x_in＝1，并执行步骤S32，否则进行缓存替换，并执行步骤S23；

S23：计算所述节点缓存所述预设文件的全局效用值。

5.根据权利要求4所述的可配置的移动终端协作缓存方法，其特征在于，所述S3，进一步包括：

S31：将所述预设文件的全局效用值与缓存中其他文件的全局效用值进行比较，如果其他文件的全局效用值均大于所述预设文件的全局效用值，则不缓存新请求文件，否则，进行缓存替换；

S32：在所述预设时间间隔内，如果基站收到新的文件请求，则返回执行所述步骤S21，否则，执行所述步骤S4。

6.根据权利要求4所述的可配置的移动终端协作缓存方法，其特征在于，所述S21，进一步包括：

S211：通过y_ij矩阵得到所述节点j可以获取所述预设文件n的源节点集合A_jn，如果节点j可以从节点i获取预设文件n，则节点i必须满足预设条件，其中，所述预设条件包括：节点i是节点j的源节点，以及节点i缓存了预设文件n；

S212：如果不存在节点为节点i提供文件n，则节点i通过基站从外部核心网络获取所述预设文件n，其中，获取预设文件n的下载带宽Bw_in为节点i的最大下载带宽

S213：如果存在节点可以为节点i提供预设文件n，则节点i从上传带宽最大的节点获取所述预设文件n，其中，获取预设文件n的下载带宽Bw_in为节点i下载带宽和提供预设文件n的节点的上传带宽的最小值。

7.根据权利要求4所述的可配置的移动终端协作缓存方法，其特征在于，所述S23，进一步包括：

S231：获取节点i缓存文件n后，所有未缓存文件n的节点访问文件n的平均用户体验及节点i缓存文件n前，其他所有未缓存文件n的节点访问文件n的平均用户体验User_in，并根据所述和所述User_in计算用户效用值增益ΔUser_in；

S232：获取节点i缓存文件n后，所有未缓存文件n的节点从内部节点获取文件n占总请求的比重及点i缓存文件n前，所有未缓存文件n的节点从内部节点获取文件n占总请求的比重Server_in，并根据所述和所述Server_in计算服务器效用增益ΔServer_in；

S233：根据步骤S16中得到的所述负载权重w，通过公式Utility_in＝ΔUser_in·w+ΔServer_in·(1-w)，计算所述节点缓存预设文件的全局效用值Utility_in。

8.根据权利要求7所述的可配置的移动终端协作缓存方法，其特征在于，所述S231，进一步包括：

按照如下公式计算平均用户体验User_in：

${\mathrm{User}}_{in}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{j\∈\{j,x_{jn}=0\}}{R}_{jn}/(1+e^{u(\frac{B}{{\mathrm{Bw}}_{jn}}-a)})}{{\mathrm{\Σ}}_{j\∈\{j,x_{jn}=0\}}{R}_{jn}},$

其中，B为基站设定单位文件大小，R_jn为预设文件n被访问的概率，Bw_jn，为预设文件n的获取带宽；

根据上述公式得到所述用户效用值增益ΔUser：

9.根据权利要求7所述的可配置的移动终端协作缓存方法，其特征在于，所述S232，进一步包括；

通过如下公式计算得到所述服务器效用增益Server_in：

${\mathrm{Server}}_{in}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{j\∈\{j,x_{jn}=0\}}{R}_{jn}\·{\mathrm{inner}}_{jn}}{{\mathrm{\Σ}}_{j\∈\{j,x_{jn}=0\}}{R}_{jn}},$

通过如下公式计算得到所述服务器效用增益ΔServer_in：

其中，R_jn为预设文件n被访问的概率，访问标记inner_in表示节点i请求文件是否从内部节点获得，如果从内部节点获得，则inner_in＝1，否则，inner_in＝0。

10.根据权利要求5所述的可配置的移动终端协作缓存方法，其特征在于，在所述S31中，所述进行缓存替换，具体包括：

如果丢弃全局效用值比预设文件的全局效用值小的一个或多个文件，剩余缓存空间能容纳所述预设文件，则缓存所述预设文件；

如果丢全局效用值小于所述预设文件的全局效用值的多个文件，且剩余缓存空间依然不能容纳所述预设文件，则不缓存所述预设文件。