CN109788047B

CN109788047B - 一种缓存优化方法及一种存储介质

Info

Publication number: CN109788047B
Application number: CN201811641960.0A
Authority: CN
Inventors: 张玮; 张新常; 王鲁; 史慧玲; 赵彦玲; 张建伟; 孙萌; 唐绍炬; 何亦然
Original assignee: Shandong Computer Science Center National Super Computing Center in Jinan
Current assignee: Shandong Computer Science Center National Super Computing Center in Jinan
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2018-12-29
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2038-12-29
Also published as: CN109788047A

Abstract

本发明涉及一种缓存优化方法及一种存储介质，包括：接收到UE发送的缓存请求时，判断UE接入的小基站SBS和SBS对应的宏基站MBS是否有缓存空间，当SBS和MBS都没有缓存空间时，根据缓存内容的重复度对SBS和MBS的缓存空间进行第一次优化，经过第一次优化后，若SBS或MBS有缓存空间，为UE配置缓存。减少了SBS中的冗余缓存，减少了SBS和MBS缓存空间的浪费，提高基站缓存空间的有效利用率。

Description

一种缓存优化方法及一种存储介质

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种缓存优化方法及一种存储介质。

背景技术

第五代通信技术(5G)着眼于改进网络在能源消耗、性能、用户体验质量等方面，受到全球科研人员的关注。有研究表明未来5年内，5G的应用使得无线网络的数据传输量将达到当前的40倍，达到93-3600Pet bytes，其中视频传输将占主要部分。根据视频服务提供商的统计结果显示，用户访问的数据有很大的重复性，因此通过缓存用户需要的访问内容可以达到降低系统带宽占用率的目的。

在典型的5G接入云的架构中，有若干个小基站SBS(Small cell Base Station)，这些SBS部署在同一个宏单元基站MBS(Macro-cell Base Station)的范围内，SBS只能与其信号范围内的用户和MBS进行数据传输，而MBS可以与其覆盖范围内所有的网元进行数据传输，为了提高数据传输的效率，在基站SBS或MBS处可以缓存有用户需要的访问内容，用户可以从基站下载所需的数据，若基站中没有缓存其所需的数据时，则需要通过内容提供商的服务器下载数据。因此，提高基站缓存空间的利用率，减少缓存冗余，在当前具有重要的理论和现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种缓存优化方法及一种存储介质。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

当接收到终端UE的缓存请求时，判断所述UE接入的小基站SBS和所述SBS对应的宏基站MBS是否有缓存空间；

当所述SBS和MBS都没有缓存空间时，根据缓存内容的重复度对所述SBS和MBS的缓存空间进行第一次优化；

经过所述第一次优化后，若所述SBS或MBS有缓存空间，为所述UE配置缓存。

本发明的有益效果是：接收到用户终端UE发送的缓存业务数据的请求，判断UE接入的小基站SBS和SBS对应的宏基站MBS是否有缓存空间，当SBS和MBS都没有缓存空间时，根据缓存内容的重复度对SBS和MBS的缓存空间进行第一次优化，经过第一次优化后，若SBS或MBS有缓存空间，为UE配置缓存。实现了减少SBS冗余缓存，同时减少了SBS和MBS缓存空间的浪费，提高基站缓存空间的有效利用率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，所述根据缓存内容的重复度对所述SBS和MBS的缓存空间进行第一次优化，包括：

检测所述SBS中是否有数据内容相同的缓存块，得到第一检测结果；

若第一检测结果为是，保留所述SBS中数据内容相同的缓存块中的一块，释放数据内容相同的其他缓存块。

进一步地，若所述第一检测结果为否，检测所述SBS中是否有与MBS中数据内容相同的缓存块，得到第二检测结果；

若所述第二检测结果为是，释放所述SBS中与所述MBS中数据内容相同的缓存块。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过基于缓存内容重复度的优化，避免了缓存优化中影响用户访问缓存内容，同时实现了对SBS缓存的去冗余，提高了SBS缓存空间的有效利用率。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

经过所述第一次优化后，若所述SBS和MBS都没有缓存空间时，根据缓存块的使用频率对所述SBS和MBS的缓存空间进行第二次优化；

经过所述第二次优化后，若所述SBS或MBS有缓存空间，为所述UE配置缓存。

本发明的有益效果是：通过根据使用频率的优化，实现了将SBS和MBS中使用频率低并且长时间被占用的缓存块释放，避免缓存优化对存有当前流行度高的数据的缓存块的影响，也不会影响用户对缓存的访问，提高了对基站缓存块的有效利用率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，所述根据缓存块的使用频率对所述SBS和MBS的缓存空间进行第二次优化，包括：

将所述SBS中满足第一预设条件的缓存块按使用频率进行排序，释放所述使用频率最低的缓存块；

若所述SBS中的所有缓存块都不满足所述第一预设条件时，将所述MBS中满足第二预设条件的缓存块按使用频率进行排序，释放所述使用频率最低的缓存块。

所述第一预设条件是所述SBS中的各缓存块的最后一次读取时间超过第一时间阈值；

所述第二预设条件是所述MBS中的各缓存块的最后一次读取时间超过第二时间阈值。

采用上述进一步方案的有益效果是：优先对SBS的缓存块的按照使用频率进行优化，将SBS中长时间不被访问的缓存块释放，缓存优化的过程影响的用户数最小。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

进一步地，经过所述第一次优化后，若所述SBS和MBS都没有缓存空间时，根据用户体验质量QoE对所述SBS和MBS中的缓存进行第三次优化；

经过所述第三次优化后，若所述SBS或MBS有缓存空间，为所述UE配置缓存。

本发明的有益效果是：基于缓存块的QoE值对SBS和MBS的缓存空间进行第二次优化，实现了将SBS和MBS中用户体验质量值较低的缓存块的释放，避免了在缓存优化的过程中释放用户体验质量高的缓存块，影响用户的体验质量，提高了SBS或MBS缓存的用户体验质量。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，所述根据用户体验质量QoE对所述SBS和MBS中的缓存进行第三次优化，包括：

获得所述SBS中各缓存块的QoE值；

对所述SBS各缓存块的QoE值排序，记录所述SBS各缓存块的QoE的最小值QoE_SBS-MIN；

比较所述QoE_SBS-MIN与所述UE到所述SBS的用户体验质量QoE_UE-SBS的大小；

若所述QoE_SBS-MIN<QoE_UE-SBS，释放所述SBS中QoE_SBS-MIN对应的缓存块。

进一步地，若所述QoE_SBS-MIN>QoE_UE-SBS，获得所述MBS中各缓存块的QoE值；

对所述MBS各缓存块的QoE值排序，记录所述MBS各缓存块的QoE的最小值QoE_MBS-MIN；

比较所述QoE_MBS-MIN与所述UE到所述MBS的用户体验质量QoE_UE-MBS的大小；

若所述QoE_MBS-MIN<QoE_UE-MBS，释放所述MBS中QoE_MBS-MIN对应的缓存块；

若所述QoE_MBS-MIN>QoE_UE-MBS，不为所述UE配置缓存。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过根据QoE的优化，实现了将SBS和MBS中QoE值最小的，也就是用户体验较差的缓存块释放，提升SBS和MBS的整体的用户体验质量值，提高了对基站缓存块的有效利用率。

此外，本发明还提供一种存储介质，存储有指令，当计算机读取指令时，使计算机执行上述技术方案中任一项所述的缓存优化方法。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种缓存优化方法的示意性流程图；

图2为本发明另一实施例提供的一种缓存优化方法的示意性流程图；

图3为本发明另一实施例提供的一种缓存优化方法的示意性流程图；

图4为本发明另一实施例提供的一种缓存优化方法的示意性流程图；

图5为本发明另一实施例提供的一种缓存优化方法的示意性流程图；

图6为本发明另一实施例提供的一种缓存优化方法的示意性流程图。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1所示一种缓存优化方法100，包括，

110、接收到终端UE发送的缓存请求。

具体的，在该实施例中，接收到用户终端UE发送的缓存请求。

120、判断UE接入的小基站SBS和SBS对应的宏基站MBS是否有缓存空间，当SBS和MBS都没有缓存空间时，执行步骤130。

具体的，在该实施例中，判断UE接入的小基站SBS和小基站SBS对应的宏基站MBS中是否有缓存空间。如果SBS或MBS中有缓存空间，为UE分配缓存，当SBS和MBS都没有缓存空间时，进行缓存优化。

130、根据缓存内容的重复度对SBS和MBS的缓存空间进行第一次优化。

具体的，在该实施例中，根据SBS和MBS缓存的数据内容的重复度进行优化。在SBS和MBS配置缓存时，设置每个缓存块的大小，同时建立缓存信息表，记录每块缓存的读取时间，缓存存活时间，使用该块缓存的用户，最近一次的读取时间，或者缓存块的其他数据。对SBS和MBS缓存的数据内容进行比较，释放缓存内容相同的缓存块。其中，对缓存内容的重复度的计算方法也有很多，本发明实施例中对此不作限制。

180、判断SBS和MBS是否有缓存空间，当SBS和MBS都没有缓存空间时，执行步骤190，当SBS或MBS有缓存空间时，执行步骤200。

190、不为UE配置缓存。

200、为UE配置缓存。

具体的，在该实施例中，经过根据缓存内容重复度的优化后，判断SBS和MBS是否有缓存空间，当SBS和MBS都没有缓存空间时，不为UE配置缓存，当SBS或MBS有缓存空间时，为UE配置缓存。

其中步骤130、根据缓存内容的重复度对SBS和MBS的缓存空间进行第一次优化的步骤如图2所示，包括：

1301、判断SBS中是否有数据内容相同的缓存块，若是，执行步骤1302，若否，执行步骤1303。

1302、保留SBS中数据内容相同的缓存块中的一块，释放数据内容相同的其他缓存块。

1303、检测SBS中是否有与MBS中数据内容相同的缓存块，若是，执行步骤1304。

1304、释放SBS中与MBS数据内容相同的缓存块。

具体的，在该实施例中，优先判断SBS中是否有内容相同的缓存块，如果存在两个或多个内容相同的缓存块，保留其中一个缓存块，释放其他数据内容相同的缓存块，其中，选择保留的缓存块的原则可以根据使用缓存块的用户数或者是最近一次的读取时间，或者其他原则，本发明实施例中并不做任何限定。同时，释放其他数据内容相同的缓存块，需要将被释放缓存块中的用户迁移到保留的缓存块上。需要说明的是，确定数据内容相同的缓存块的算法有很多，本发明实施例不作限制。在SBS中没有数据相同的缓存块时，检测SBS中是否有与MBS中数据内容相同的缓存块，如果有，将SBS中内容相同的缓存块释放，将释放的SBS缓存块的用户迁移到MBS中。

上述实施例中提供了一种缓存优化方法，通过接收到终端UE发送的缓存业务数据的请求，判断UE接入的小基站SBS和SBS对应的宏基站MBS是否有缓存空间，当SBS和MBS都没有缓存空间时，判断SBS中是否有数据内容相同的缓存块，将SBS中的缓存块优化，如果SBS中没有数据内容相同的缓存块，比较SBS中是否有与MBS中缓存块的数据内容相同的缓存块，如果有，释放SBS的缓存块。基于缓存内容重复度的优化，不影响用户访问已缓存的内容，实现了释放SBS中具有相同内容的缓存块，提高了SBS缓存空间的有效利用率。

具体的，在另一个实施例中，如图3所示，缓存优化方法140包括缓存优化方法100中所有步骤，其中执行缓存优化方法100中的步骤190之前还包括：

150、根据缓存块的使用频率对SBS和MBS的缓存空间进行第二次优化。

具体的，在该实施例中，在第一次优化中，SBS中没有可以优化的缓存空间时，根据SBS和MBS缓存块的使用频率进行第二次优化。

190、不为UE配置缓存。

200、为UE配置缓存。

其中步骤150、根据缓存块的使用频率对SBS和MBS的缓存空间进行第二次优化的步骤如图4所示，包括：

1501、判断SBS中是否存在满足第一预设条件的缓存块，若是，执行步骤1502，若否，执行步骤1503。

1502、将SBS中满足第一预设条件的缓存块按使用频率进行排序，释放使用频率最低的缓存块。

1503、判断MBS中是否存在满足第二预设条件的缓存块，若是，执行步骤1504。

1504、将MBS中满足第一预设条件的缓存块按使用频率进行排序，释放使用频率最低的缓存块。

具体的，在该实施例中，进行第一次优化后，若SBS中没有可以释放的缓存块，就对SBS和MBS的缓存根据使用频率进行优化。根据使用频率优化，优先判断SBS中各缓存块的最后一次读取时间超过预设的时间阈值，即设定的时间内，SBS有没被读取的缓存块，将SBS中长时间没被读取的缓存块按使用频率进行排序，释放使用频率最低的缓存块。其中，使用频率的计算方法可以根据该缓存块每分钟读取的次数与缓存块的存活时间的比值进行计算，也可以按照其他的计算方法，本发明实施例中并不做任何限定。

如果SBS中各缓存块的最近一次读取时间都不超过预设的时间阈值，对MBS中的缓存进行优化，即设定的时间内，MBS有没被读取的缓存块。将MBS中没被读取的缓存块按使用频率进行排序，释放使用频率最低的缓存块。通过根据使用频率的优化，实现了将SBS和MBS中使用频率低并且长时间被占用的缓存块释放，避免了对存有当前热点数据的缓存块的影响，对用户的影响达到了最小，提高了对基站缓存块的有效利用率。

具体的，在另一个实施例中，如图5所示，缓存优化方法160包括缓存优化方法100中所有步骤，其中执行缓存优化方法100中的步骤190之前还包括：

170、根据用户体验质量QoE对SBS和MBS中的缓存进行第三次优化。

190、不为UE配置缓存。

200、为UE配置缓存。

需要说明的是，本实施例缓存优化方法160也可以包括缓存优化方法140中的所有步骤，在步骤150根据缓存块的使用频率对SBS和MBS的缓存空间进行第二次优化后，当SBS和MBS都没有缓存空间时，也可以继续执行缓存优化方法160。

其中步骤170、根据缓存块的使用频率对SBS和MBS的缓存空间进行第三次优化的步骤如图6所示，包括：

1701、获得SBS中各缓存块的QoE值。

1702、对SBS各缓存块的QoE值排序，记录SBS各缓存块的QoE的最小值QoE_SBS-MIN。

1703、比较QoE_SBS-MIN与UE到SBS的用户体验质量QoE_UE-SBS的大小，若QoE_SBS-MIN<QoE_UE-SBS，执行步骤1704，若QoE_SBS-MIN>QoE_UE-SBS,执行步骤1705。

1704、释放SBS中QoE_SBS-MIN对应的缓存块。

1705、获得MBS中各缓存块的QoE值。

1706、对MBS各缓存块的QoE值排序，记录MBS各缓存块的QoE的最小值QoE_MBS-MIN。

1707、比较QoE_MBS-MIN与UE到MBS的用户体验质量QoE_UE-MBS的大小，若QoE_MBS-MIN<QoE_UE-MBS，执行步骤1708，若QoE_MBS-MIN>QoE_UE-MBS，执行步骤1709。

1708、释放MBS中QoE_MBS-MIN对应的缓存块。

1709、不为UE配置缓存。

具体的，在该实施例中，根据缓存内容的重复度对SBS和MBS的缓存进行优化后，若SBS中没有可以释放的缓存块，就对SBS和MBS的缓存根据用户体验质量QoE进行优化。

根据QoE优化，获取SBS中每个缓存块对应的QoE值，QoE值的计算方法可以是使用该缓存块的所有用户的QoE值之和，QoE的计算方法和每个缓存块的QoE值的计算方法都有很多，本发明实施例都不做限制。

对SBS中每个缓存块的QoE值排序，如果最小的QoE值比UE到SBS的QoE值小，说明用户到SBS的体验质量是较好的，释放SBS中最小QoE对应的缓存块。如果最小的QoE值比UE到SBS的QoE值大，说明SBS中的缓存块对应用户的用户体验质量比较高，此时获取MBS缓存块的QoE值，获取的方法和SBS类似，对MBS缓存块的QoE值排序，如果最小的QoE值比UE到MBS的QoE值小，释放MBS中最小QoE对应的缓存块，否则，不为UE配置缓存。

通过根据QoE的优化，实现了将SBS和MBS中QoE值较小的，也就是用户体验较差的缓存块释放，提升SBS和MBS的整体的用户体验质量值，提高了对基站缓存块的有效利用率。

应理解，在本发明各实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种缓存优化方法，其特征在于，包括：

经过所述第一次优化后，若所述SBS或MBS有缓存空间，为所述UE配置缓存；

经过所述第一次优化后，若所述SBS和MBS都没有缓存空间时，根据用户体验质量QoE对所述SBS和MBS中的缓存进行第三次优化；

经过所述第三次优化后，若所述SBS或MBS有缓存空间，为所述UE配置缓存；

所述根据用户体验质量QoE对所述SBS和MBS中的缓存进行第三次优化，包括：

获得所述SBS中各缓存块的QoE值；

若所述QoE_SBS-MIN<QoE_UE-SBS，释放所述SBS中QoE_SBS-MIN 对应的缓存块。

2.如权利要求1所述的缓存优化方法，其特征在于，所述根据缓存内容的重复度对所述SBS和MBS的缓存空间进行第一次优化，包括：

若所述第一检测结果为是，保留所述SBS中数据内容相同的缓存块中的一块，释放数据内容相同的其他缓存块。

3.如权利要求2所述的缓存优化方法，其特征在于，还包括：

若所述第一检测结果为否，检测所述SBS中是否有与所述MBS中数据内容相同的缓存块，得到第二检测结果；

4.如权利要求1至3中任一项中所述的缓存优化方法，其特征在于，还包括：

5.如权利要求4所述的缓存优化方法，其特征在于，所述根据缓存块的使用频率对所述SBS和MBS的缓存空间进行第二次优化，包括：

6.如权利要求5所述的缓存优化方法，其特征在于，

7.如权利要求6所述的缓存优化方法，其特征在于，还包括：

若所述QoE_SBS-MIN>QoE_UE-SBS，获得所述MBS中各缓存块的QoE值；

若所述QoE_MBS-MIN>QoE_UE-MBS，不为所述UE配置缓存。

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的缓存优化方法。