CN107733949A - 一种无线接入网缓存方法及系统 - Google Patents
一种无线接入网缓存方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例公开一种无线接入网缓存方法及系统。所述方法包括:基站将用户请求访问次数达到预设次数阈值的目标内容的URL上传至集中式控制器,集中式控制器则将目标内容放入候选内容集合;基站获取目标内容的访问次数和局部流行度,并将目标内容的访问次数和局部流行度上传至集中式控制器;集中式控制器根据目标内容的访问次数和局部流行度获取目标内容的缓存概率,并将目标内容的缓存概率下发至基站;基站根据目标内容的缓存概率对目标内容进行缓存。所述系统用于实现所述方法。本发明实施例提供的无线接入网缓存方法,可有效地提升网络的缓存命中率,从而减少用户等待时延,提高网络性能。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域,具体涉及一种无线接入网缓存方法及系统。
背景技术
随着移动互联网的飞速发展,诸如OTT业务、高清视频、多媒体业务和社交网络等的大量新型业务应运而生。与此同时,随着智能终端、平板电脑和可穿戴无线设备的普及,进一步推动移动数据业务呈现出爆炸式增长的趋势。根据国际电信联盟的预测,到2020年移动通信网的数据业务容量需求将会达到4G商用网络的1000倍,远远超出了传统网络架构所能支撑的数据量级。
由于海量数据业务的存在,移动通信的方式也在从传统的面向连接的端到端的通信方式朝着面向内容的以内容为中心的通信方式演进。无线接入网下行流量负载急剧增长,使得网络设备的工作负荷大大增加,传输链路拥塞,丢包重传概率增加,传输时延大大增加,最终影响用户的业务体验。
为了减轻数据流量尤其是下行流量对网络的压力,缓存网络有望成为未来解决该问题的方案。缓存网络技术的主体思想是通过在网络中放置高速缓存设备以加速内容的分发,从而提高网络资源的利用率。在此思路下产生的技术有内容分发网络(CDN),内容中心网络(ICN)等,但是大多成果基于有线网络,涉及无线接入网的研究相对较少。将缓存网络的设计理念应用到无线接入网,其特点是在缓存命中的情况下,用户可以直接在接入网找到相应的内容,使得用户与内容的距离更近,极大地减少了网络回传压力,提高了用户访问的响应速度。
然而,现有技术方案里存在的显著问题在于,每个配备有高速缓存设备的节点只负责接收一小部分用户的数据业务请求,从统计学上考虑即样本太少,其他用户访问相同内容的概率即“缓存命中概率”较低。
因此,如何提出一种方法,可提高网络的缓存命中率,从而减少用户等待时延,提高网络性能,具有十分重要的意义。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种无线接入网缓存方法及系统;
一方面,本发明实施例提出一种无线接入网缓存方法,包括:
基站将用户请求访问次数达到预设次数阈值的目标内容的URL上传至集中式控制器,所述集中式控制器则将所述目标内容的URL放入候选内容集合;其中,只有URL在所述候选内容集合内的所述目标内容才可被缓存;
所述基站获取所述目标内容的访问次数和局部流行度,并将所述目标内容的访问次数和局部流行度上传至所述集中式控制器;
所述集中式控制器根据所述目标内容的访问次数和局部流行度获取所述目标内容的缓存概率,并将所述目标内容的缓存概率下发至所述基站;
所述基站根据所述目标内容的缓存概率对所述目标内容进行缓存。
本发明实施例提供的无线接入网缓存方法,由于所述集中式控制器获取了各基站所获取的内容的访问次数以及局部流行度,且相应地生成了缓存概率,并且各基站根据所述缓存概率对内容进行缓存,进而有效地提升了网络的缓存命中率,从而减少了用户等待时延,提高了网络性能。
另一方面,本发明实施例提供一种无线接入网缓存系统,包括: 集中式控制器以及至少一个基站;
所述基站包括目标内容上传单元,用于将用户请求访问次数达到预设次数阈值的目标内容的URL上传至集中式控制器;所述集中式控制器包括候选内容集合建立单元,用于将所述目标内容的URL放入候选内容集合;其中,只有URL在所述候选内容集合内的所述目标内容才可被缓存;
所述基站还包括获取单元,用于获取所述目标内容的访问次数和局部流行度,并将所述目标内容的访问次数和局部流行度上传至所述集中式控制器;
所述集中式控制器还包括缓存概率生成单元,用于根据所述目标内容的访问次数和局部流行度获取所述目标内容的缓存概率,并将所述目标内容的缓存概率下发至所述基站;
所述基站还包括缓存单元,用于根据所述目标内容的缓存概率对所述目标内容进行缓存。
本发明提供的无线接入网缓存系统,由于所述集中式控制器获取了各基站所获取的内容的访问次数以及局部流行度,且相应地生成了缓存概率,并且各基站根据所述缓存概率对内容进行缓存,进而有效地提升了网络的缓存命中率,从而减少了用户等待时延,提高了网络性能。
附图说明
图1为LTE中的集中式网络架构示意图;
图2为本发明无线接入网缓存方法的流程示意图;
图3为本发明无线接入网缓存方法实施例中基站缓存目标内容的流程图;
图4为本发明无线接入网缓存系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将 结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为LTE中的集中式网络架构示意图,参看图1,其中,集中式控制器管辖多个基站。
图2为本发明无线接入网缓存方法的流程示意图,参看图2,本实施例公开一种无线接入网缓存方法,包括:
S1、基站将用户请求访问次数达到预设次数阈值的目标内容的URL上传至集中式控制器,所述集中式控制器则将所述目标内容的URL放入候选内容集合;其中,只有URL在所述候选内容集合内的所述目标内容才可被缓存;
S2、所述基站获取所述目标内容的访问次数和局部流行度,并将所述目标内容的访问次数和局部流行度上传至所述集中式控制器;
S3、所述集中式控制器根据所述目标内容的访问次数和局部流行度获取所述目标内容的缓存概率,并将所述目标内容的缓存概率下发至所述基站;
S4、所述基站根据所述目标内容的缓存概率对所述目标内容进行缓存。
本发明实施例提供的无线接入网缓存方法,由于所述集中式控制器获取了各基站所获取的内容的访问次数以及局部流行度,且相应地生成了缓存概率,并且各基站根据所述缓存概率对内容进行缓存,进而有效地提升了网络的缓存命中率,从而减少了用户等待时延,提高了网络性能。
具体地,基站会生成一张内容信息表,所述内容信息包括:本 地用户对内容访问次数、局部流行度以及各内容的URL,且基站会实时对所述内容信息表中的内容信息进行更新。
在步骤S1中,基站可为用户请求的内容启动累加器,初始值为0。基站对每个内容进行实时的监测,任意用户请求该内容则累加器加1。若在一个流行度评估时间窗口内,用户请求访问该内容的次数达到预设次数阈值时,基站则将该内容的URL上传至集中式控制器,并在内容信息表中对相应的内容进行标记,表明该内容已被纳入候选内容集合;集中式控制器则将所述目标内容的URL放入候选内容集合内。其中,所述目标内容具体指在一个流行度评估时间窗口内,用户请求访问该内容的次数达到预设次数阈值的内容。
需要说明的是,只有URL在候选内容集合内的所述目标内容内容才有可能被缓存。
在步骤S2中,基站会使累加器统计在一个流行度评估时间窗口内,累加各所述目标内容的访问次数,并根据各所述目标内容的访问次数获取各所述目标内容的局部流行度;所述累加器会在下一个流行度评估时间窗口到来之前自动清零。
其中,所述根据各所述目标内容的访问次数获取所述各目标内容的局部流行度具体为:
其中,为所述目标内容f在基站n的第T个流行度评估时间窗口的局部流行度,为所述目标内容f在基站n的第T个流行度评估时间窗口的访问次数,为在基站n的第T个流行度评估时间窗口内的所有所述目标内容的访问次数之和。
由于所述内容的局部流行度是关于内容f以及基站n的变量,因此可以体现出用户对内容访问分布不均匀的特性。
在步骤S3中,所述集中式控制器获取到基站上报的所述目标内容的访问次数和局部流行度后,会根据所述目标内容的访问次数获取所述目标内容的全局流行度。所述全局流行度是集中式控制器汇总其管辖的基站侧用户内容访问信息对全网内容流行度的评价指标。
需要补充的是,所述集中式控制器还可根据各所述基站上报的所述目标内容的访问次数和局部流行度生成全网缓存拓扑。所述全网缓存拓扑包括各基站的缓存状态,内容的访问次数和局部流行度。集中式控制器维护全网缓存拓扑有利于优化缓存决策,能够更好地调用通信、存储和计算三方面资源,提高系统的资源利用率,降低能量消耗,更好地为用户带来服务体验。
所述集中式控制器根据所述目标内容的访问次数获取所述目标内容的全局流行度包括:
汇总各基站上报的所述目标内容的访问次数以获取所述目标内容的全局访问次数;
根据所述目标内容的全局访问次数获取所述目标内容的全局流行度。
其中,内容f的全局访问次数为其中,为所有基站在第T个流行度评估时间窗口内的所述候选内容集合内的内容f的访问次数之和。
所述集中式控制器根据所述目标内容的全局访问次数获取所述目标内容的全局流行度包括:
根据所述目标内容的全局访问次数拟合所述目标内容的全局齐夫分布函数;
根据所述齐夫分布函数获取齐夫分布参数;
根据所述齐夫分布参数获取所述目标内容的全局流行度。
具体地,由于全网的数据样本足够大,因此符合齐夫定律。因此,应用最小二乘法拟合出目标内容f的全局齐夫分布函数,该分布的齐夫分布参数其中,不失一般性令a1≥a2≥a3...≥aF;C表示所述候选内容集合内的所有所述目标内容的访问的总次数。则目标内容f的全局流行度为
在获取到各内容的全局流行度后,集中式控制器还会根据所述全局流行度由大到小对内容进行缓存,直至其存储容量上限。此策略用于对基站缓存内容进行补充,以便快速响应有可能出现的基站对所述全局流行度高的内容的请求。
在获取到所述目标内容的全局流行度后,所述集中式控制器则会获取与所述局部流行度对应的影响程度值;并根据所述影响程度值、局部流行度以及全局流行度获取所述目标内容的缓存概率。其中,缓存概率是集中式控制器基于局部流行度和全局流行度得出用于指导各基站缓存策略的信息。
具体地,所述根据所述影响程度值、局部流行度以及全局流行度获取所述目标内容的缓存概率包括:
其中,表示基站n缓存所述目标内容f的概率;为所述目标内容f在基站n的局部流行度;为所述目标内容f的全 局流行度;θ为与所述局部流行度对应的影响程度值,其为经验值,且θ∈[0,1]。
在所述基站获取到所述集中式控制器下发的所述目标内容的缓存概率后,则根据所述目标内容的缓存概率大小对所述目标内容进行缓存。例如,目标内容A的缓存概率为90%,则基站在进行目标内容的缓存时,有90%的几率将目标内容A缓存,而有10%的几率不对目标内容A缓存。
图3为本发明无线接入网缓存方法实施例中基站缓存目标内容的流程图,参看图3,所述根据所述目标内容的缓存概率对所述目标内容进行缓存具体包括以下步骤:
S’1、基站根据缓存概率确定缓存目标内容;
S’2、基站在相邻基站查找目标内容;
具体地,基站将目标内容的URL通过X2接口发送到相邻基站进行查找,若相邻基站缓存了目标内容且查找成功,则相邻基站对请求进行响应,回复Content_Found指示信号;基站收到响应后,则对相邻基站发送Content_Request信号请求具体内容,若回复Content_Found指示信号的相邻基站有多个,基站则对距离自己最近的相邻基站发送Content_Request信号请求具体内容;相邻基站接收到Content_Request信号后,则向基站传输目标内容。若在相邻基站未找到目标内容,则相邻基站向基站发送Content_NoFound指示信号;若基站收到所有相邻基站发送的Content_NoFound指示信号,则进行步骤S’3。
S’3、基站在集中式控制器查找目标内容;
基站将目标内容的URL通过基站与集中式控制器的物理连接通道发送至集中式控制器;若集中式控制器缓存了目标内容,则向基站传输目标内容。若集中式控制器未缓存目标内容,则进行步骤S’4。
S’4、集中式控制器向核心网发出内容请求。
集中式控制器向将目标内容的URL上传至核心网,核心网将目标内容下发给集中式控制器后,集中式控制器再向基站传输目标内容。
本发明实施例提供的无线接入网缓存方法,由于所述基站根据所述目标内容的缓存概率大小对所述目标内容进行缓存,因此相比于单纯地将最流行的内容缓存在基站侧的现有缓存策略,可使被缓存的内容增加,从而可增加网络的缓存命中率;此外,本方法中基站对目标内容的缓存方式可减少基站缓存更新对回传链路造成的压力,因此可体现出通信、计算和存储资源联合调度带来的增益。且不同于单纯地将最流行的内容缓存在基站侧的现有缓存策略,本发明方法实施例提供的缓存概率由于考虑了局部用户访问内容的特性,因此可对各基站量身定制缓存策略,且还使用了全局流行度对内容缓存进行修约,因此可以达到更好的实施效果。
本发明实施例提供的无线接入网缓存方法,由于在全局的范围内考虑了内容的流行度,并根据此得到了各内容的缓存概率用以指示基站对相应内容进行缓存,从而解决了现有技术中存在的基站只能接收一小部分用户的访问内容的请求,而导致的样本太少的问题,因此提升了缓存命中率。
图4为本发明无线接入网缓存系统的结构示意图,参看图4,本发明实施例还公开一种无线接入网缓存系统,包括:集中式控制器以及至少一个基站;所述基站包括目标内容上传单元11、获取单元12以及缓存单元13;所述集中式控制器包括候选内容集合建立单元21以及缓存概率生成单元22。
其中,所述目标内容上传单元11用于将用户请求访问次数达到预设次数阈值的目标内容的URL上传至集中式控制器;所述候选内容集合建立单元21用于将所述目标内容的URL放入候选内容集合;其中,只有URL在所述候选内容集合内的所述目标内容才可被缓存;所述获取单元12用于获取所述目标内容的访问次数和局部流行度,并将所述目标内容的访问次数和局部流行度上传至所述集中式控制器;所述缓存概率生成单元22用于根据所述目标内容的访问次数和局部流行度获取所述目标内容的取缓存概率,并将所述目标内容的缓存概率下发至所述基站;所述缓存单元13用于根据所述目标内容的缓存概率对所述目标内容进行缓存。
本发明实施例提供的无线接入网缓存系统,由于所述集中式控制器获取了各基站所获取的内容的访问次数以及局部流行度,且相应地生成了缓存概率,并且各基站根据所述缓存概率对内容进行缓存,进而有效地提升了网络的缓存命中率,从而减少了用户等待时延,提高了网络性能。
具体地,所述目标内容上传单元11会生成一张内容信息表,所述内容信息包括:本地用户对内容访问次数、局部流行度以及各内容的URL,且所述目标内容上传单元11会实时对所述内容信息表中的内容信息进行更新。
所述目标内容上传单元11可为用户请求的内容启动累加器,初始值为0。所述目标内容上传单元11对每个内容进行实时的监测,任意用户请求该内容则累加器加1。若在一个流行度评估时间窗口内,用户请求访问该内容的次数达到预设次数阈值时,所述目标内容上传单元11则将该内容的URL上传至集中式控制器,并在内容信息表中对相应的内容进行标记,表明该内容的URL已被纳入候选内容集合;集中式控制器则使候选内容集合建立单元21将所述目标内容的URL放入候选内容集合内。其中,所述目标内容具体指在一个流行度评估时间窗口内,用户请求访问该内容的次数达到预设次数阈值的内容。
需要说明的是,只有URL在所述候选内容集合内的内容才有可能被缓存。
所述目标内容上传单元11会使累加器统计在一个流行度评估时间窗口内,累加各所述目标内容的访问次数,所述获取单元12则根据各所述目标内容的访问次数获取各所述目标内容的局部流行度;所述累加器会在下一个流行度评估时间窗口到来之前自动清零。
其中,所述获取单元12根据各所述目标内容的访问次数获取所述各目标内容的局部流行度具体为:
其中,为所述目标内容f在基站n的第T个流行度评估时间窗口的局部流行度,为所述目标内容f在基站n的第T个流行度评估时间窗口的访问次数,为在基站n的第T个流行度评估时间窗口内的所有所述目标内容的访问次数之和。
由于所述内容的局部流行度是关于内容f以及基站n的变量,因此可以体现出用户对内容访问分布不均匀的特性。
所述集中式控制器获取到获取单元12上报的所述目标内容的访问次数和局部流行度后,所述缓存概率生成单元22会根据所述目标内容的访问次数获取所述目标内容的全局流行度。所述全局流行度是集中式控制器汇总其管辖的基站侧用户内容访问信息对全网内容流行度的评价指标。
需要补充的是,所述集中式控制器还可根据各所述基站上报的所述目标内容的访问次数和局部流行度生成全网缓存拓扑。所述全网缓存拓扑包括各基站的缓存状态,内容的访问次数和局部流行度。集中式控制器维护全网缓存拓扑有利于优化缓存决策,能够更好地 调用通信、存储和计算三方面资源,提高系统的资源利用率,降低能量消耗,更好地为用户带来服务体验。
所述缓存概率生成单元22根据所述目标内容的访问次数获取所述目标内容的全局流行度包括:
汇总各基站上报的所述目标内容的访问次数以获取所述目标内容的全局访问次数;
根据所述目标内容的全局访问次数获取所述目标内容的全局流行度。
其中,内容f的全局访问次数为其中,为所有基站在第T个流行度评估时间窗口内的所述候选内容集合内的内容f的访问次数之和。
所述缓存概率生成单元22根据所述目标内容的全局访问次数获取所述目标内容的全局流行度包括:
根据所述目标内容的全局访问次数拟合所述目标内容的全局齐夫分布函数;
根据所述齐夫分布函数获取齐夫分布参数;
根据所述齐夫分布参数获取所述目标内容的全局流行度。
具体地,由于全网的数据样本足够大,因此符合齐夫定律。因此,应用最小二乘法拟合出目标内容f的全局齐夫分布函数,该分布的齐夫分布参数其中,不失一般性令a1≥a2≥a3...≥aF;C表示所述候选内容集合内的所有所述目标内容的访问的总次数。则目标内容f的全局流行度为
在获取到各内容的全局流行度后,所述缓存概率生成单元22还会根据所述全局流行度由大到小对内容进行缓存,直至其存储容量上限。此策略用于对基站缓存内容进行补充,以便快速响应有可能出现的基站对所述全局流行度高的内容的请求。
在获取到所述目标内容的全局流行度后,所述缓存概率生成单元22则会获取与所述局部流行度对应的影响程度值;并根据所述影响程度值、局部流行度以及全局流行度获取所述目标内容的缓存概率。其中,缓存概率是集中式控制器基于局部流行度和全局流行度得出用于指导各基站缓存策略的信息。
具体地,所述缓存概率生成单元22根据所述影响程度值、局部流行度以及全局流行度获取所述目标内容的缓存概率包括:
其中,表示基站n缓存所述目标内容f的概率;为所述目标内容f在基站n的局部流行度;为所述目标内容f的全局流行度;θ为与所述局部流行度对应的影响程度值,其为经验值,且θ∈[0,1]。
在所述缓存单元13获取到所述缓存概率生成单元22下发的所述目标内容的缓存概率后,则根据所述目标内容的缓存概率大小对所述目标内容进行缓存。例如,目标内容A的缓存概率为90%,则所述缓存单元13在进行目标内容的缓存时,有90%的几率将目标内容A缓存,而有10%的几率不对目标内容A缓存。
所述缓存单元13根据所述目标内容的缓存概率对所述目标内容进行缓存具体包括以下步骤:
根据缓存概率确定缓存目标内容;
在相邻基站查找目标内容;
具体地,所述缓存单元13将目标内容的URL通过X2接口发送到相邻基站进行查找,若相邻基站缓存了目标内容且查找成功,则相邻基站对请求进行响应,回复Content_Found指示信号;所述缓存单元13收到响应后,则对相邻基站发送Content_Request信号请求具体内容,若回复Content_Found指示信号的相邻基站有多个,所述缓存单元13对距离自己最近的相邻基站发送Content_Request信号请求具体内容;相邻基站接收到Content_Request信号后,则向所述缓存单元13传输目标内容。若在相邻基站未找到目标内容,则相邻基站向所述缓存单元13发送Content_NoFound指示信号;若所述缓存单元13收到所有相邻基站发送的Content_NoFound指示信号,则:
在集中式控制器查找目标内容;
所述缓存单元13将目标内容的URL通过基站与所述集中式控制器的物理连接通道发送至所述集中式控制器;若所述集中式控制器缓存了目标内容,则向所述缓存单元13传输目标内容。若所述集中式控制器未缓存目标内容,则:
所述集中式控制器向核心网发出内容请求。
集中式控制器向将目标内容的URL上传至核心网,核心网将目标内容下发给集中式控制器后,集中式控制器再向所述缓存单元13传输目标内容。
本发明实施例提供的无线接入网缓存系统,由于基站根据所述目标内容的缓存概率大小对所述目标内容进行缓存,因此相比于单纯地将最流行的内容缓存在基站侧的现有缓存策略,可使被缓存的内容增加,从而可增加网络的缓存命中率;此外,本系统中基站对目标内容的缓存方式可减少基站缓存更新对回传链路造成的压力,因此可体现出通信、计算和存储资源联合调度带来的增益。且不同于单纯地将最流行的内容缓存在基站侧的现有缓存策略,本发明系 统实施例提供的缓存概率由于考虑了局部用户访问内容的特性,因此可对各基站量身定制缓存策略,且还使用了全局流行度对内容缓存进行修约,因此可以达到更好的实施效果。
本发明实施例提供的无线接入网缓存系统,由于在全局的范围内考虑了内容的流行度,并根据此得到了各内容的缓存概率用以指示基站对相应内容进行缓存,从而解决了现有技术中存在的基站只能接收一小部分用户的访问内容的请求,而导致的样本太少的问题,因此提升了缓存命中率。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (24)
1.一种无线接入网缓存方法,其特征在于,包括:
基站将用户请求访问次数达到预设次数阈值的目标内容的URL上传至集中式控制器,所述集中式控制器则将所述目标内容的URL放入候选内容集合;其中,只有URL在所述候选内容集合内的所述目标内容才可被缓存;
所述基站获取所述目标内容的访问次数和局部流行度,并将所述目标内容的访问次数和局部流行度上传至所述集中式控制器;
所述集中式控制器根据所述目标内容的访问次数和局部流行度获取所述目标内容的缓存概率,并将所述目标内容的缓存概率下发至所述基站;
所述基站根据所述目标内容的缓存概率对所述目标内容进行缓存。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基站获取所述目标内容的访问次数和局部流行度包括:
在一个流行度评估时间窗口内,基站获取各所述目标内容的访问次数;
在一个流行度评估时间窗口内,基站获取所有所述目标内容的访问次数之和,并根据所述访问次数以及访问次数之和获取各所述目标的局部流行度。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述集中式控制器根据所述目标内容的访问次数和局部流行度获取所述目标内容的缓存概率包括:
所述集中式控制器根据所述目标内容的访问次数获取所述目标内容的全局流行度;
所述集中式控制器根据所述目标内容的局部流行度和所述目标内容的全局流行度获取所述目标内容的缓存概率。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基站根据所述目标内容的缓存概率对所述目标内容进行缓存包括:
所述基站根据所述目标内容的缓存概率大小确定待缓存的目标内容;
所述基站从相邻基站或所述集中式控制器获取所述待缓存的目标内容,并缓存所述待缓存的目标内容。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述访问次数以及访问次数之和获取所述目标的局部流行度包括:
其中,为所述目标内容f在基站n的第T个流行度评估时间窗口的局部流行度,为所述目标内容f在基站n的第T个流行度评估时间窗口的访问次数,为在基站n的第T个流行度评估时间窗口内的所有所述目标内容的访问次数之和。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述集中式控制器根据所述目标内容的访问次数获取所述目标内容的全局流行度包括:
汇总各基站上报的所述目标内容的访问次数以获取所述目标内容的全局访问次数;
根据所述目标内容的全局访问次数获取所述目标内容的全局流行度。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述集中式控制器汇总各基站上报的所述目标内容的访问次数以获取所述目标内容的全局访问次数包括:
其中,为所述目标内容f的全局访问次数;为各基站在第T个流行度评估时间窗口内的所述目标内容f的访问次数之和。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述集中式控制器根据所述目标内容的全局访问次数获取所述目标内容的全局流行度包括:
根据所述目标内容的全局访问次数拟合所述目标内容的全局齐夫分布函数;
根据所述齐夫分布函数获取齐夫分布参数;
根据所述齐夫分布参数获取所述目标内容的全局流行度。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据所述齐夫分布参数获取所述目标内容的全局流行度包括:
所述目标内容f的全局流行度为其中,齐夫分布参数 不失一般性令a1≥a2≥a3...≥aF;C表示所述候选内容集合内的所有所述目标内容的访问的总次数。
10.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述集中式控制器根据所述目标内容的局部流行度和所述目标内容的全局流行度获取所述目标内容的缓存概率包括:
获取与所述局部流行度对应的影响程度值;
根据所述影响程度值、局部流行度以及全局流行度获取所述目标内容的缓存概率。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述根据所述影响程度值、局部流行度以及全局流行度获取所述目标内容的缓存概率包括:
其中,表示基站n缓存所述目标内容f的概率;为所述目标内容f在基站n的局部流行度;为所述目标内容f的全局流行度;θ为与所述局部流行度对应的影响程度值,且θ∈[0,1]。
12.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述集中式控制器根据所述全局流行度的大小缓存所述目标内容。
13.一种无线接入网缓存系统,其特征在于,包括:集中式控制器以及至少一个基站;
所述基站包括目标内容上传单元,用于将用户请求访问次数达到预设次数阈值的目标内容的URL上传至集中式控制器;所述集中式控制器包括候选内容集合建立单元,用于将所述目标内容的URL放入候选内容集合;其中,只有URL在所述候选内容集合内的所述目标内容才可被缓存;
所述基站还包括获取单元,用于获取所述目标内容的访问次数和局部流行度,并将所述目标内容的访问次数和局部流行度上传至所述集中式控制器;
所述集中式控制器还包括缓存概率生成单元,用于根据所述目标内容的访问次数和局部流行度获所述目标内容的取缓存概率,并将所述目标内容的缓存概率下发至所述基站;
所述基站还包括缓存单元,用于根据所述目标内容的缓存概率对所述目标内容进行缓存。
14.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述获取单元具体用于:
在一个流行度评估时间窗口内,获取各所述目标内容的访问次数;
在一个流行度评估时间窗口内,获取所有所述目标内容的访问次数之和,并根据所述访问次数以及访问次数之和获取各所述目标的局部流行度。
15.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,所述缓存概率生成单元具体用于:
根据所述目标内容的访问次数获取所述目标内容的全局流行度;
根据所述目标内容的局部流行度和所述目标内容的全局流行度获取所述目标内容的缓存概率。
16.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,所述缓存单元具体用于:根据所述目标内容的缓存概率确定待缓存的目标内容;
从相邻基站或所述集中式控制器获取所述待缓存的目标内容,并缓存所述待缓存的目标内容。
17.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述获取单元根据所述访问次数以及访问次数之和获取各所述目标的局部流行度包括:
其中,为所述目标内容f在基站n的第T个流行度评估时间窗口的局部流行度,为所述目标内容f在基站n的第T个流行度评估时间窗口的访问次数,为在基站n的第T个流行度评估时间窗口内的所有所述目标内容的访问次数之和。
18.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述缓存概率生成单元根据所述目标内容的访问次数获取所述目标内容的全局流行度包括:
汇总各基站上报的所述目标内容的访问次数以获取所述目标内容的全局访问次数;
根据所述目标内容的全局访问次数获取所述目标内容的全局流行度。
19.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,所述缓存概率生成单元汇总各基站上报的所述目标内容的访问次数以获取所述目标内容的全局访问次数包括:
其中,为所述目标内容f的全局访问次数;为各基站在第T个流行度评估时间窗口内的所述目标内容f的访问次数之和。
20.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,所述缓存概率生成单元根据所述目标内容的全局访问次数获取所述目标内容的全局流行度包括:
根据所述目标内容的全局访问次数拟合所述目标内容的全局齐夫分布函数;
根据所述齐夫分布函数获取齐夫分布参数;
根据所述齐夫分布参数获取所述目标内容的全局流行度。
21.根据权利要求20所述的系统,其特征在于,所述缓存概率生成单元根据所述齐夫分布参数获取所述目标内容的全局流行度包括:
所述目标内容f的全局流行度为其中,齐夫分布参数 不失一般性令a1≥a2≥a3...≥aF;C表示所述候选内容集合内的所有所述目标内容的访问的总次数。
22.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述缓存概率生成单元根据所述目标内容的局部流行度和所述目标内容的全局流行度获取所述目标内容的缓存概率包括:
获取与所述局部流行度对应的影响程度值;
根据所述影响程度值、局部流行度以及全局流行度获取所述目标内容的缓存概率。
23.根据权利要求22所述的系统,其特征在于,所述缓存概率生成单元根据所述影响程度值、局部流行度以及全局流行度获取所述目标内容的缓存概率包括:
其中,表示基站n缓存所述目标内容f的概率;为所述目标内容f在基站n的局部流行度;为所述目标内容f的全局流行度;θ为与所述局部流行度对应的影响程度值,且θ∈[0,1]。
24.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述缓存概率生成单元还具体用于:
根据所述全局流行度的大小缓存所述目标内容。
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