（南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室，江苏 南京 210003）

1 引言

随着无线通信技术的发展，移动终端的数量不断增加，人们对无线数据的需求也不断增长。为了满足这一需求，5G 制定了将现有网络容量提高1 000 倍的目标[1]。现有的蜂窝网络属于中心式架构，在处理庞杂的数据时受限于回程链路的压力，会出现网络拥塞，无法满足“低时延高可靠”的要求，因此移动边缘缓存、D2D（device-to-device）通信等能够缓解蜂窝网络压力的边缘通信技术成为研究热点。

文献[2]指出，用户对视频内容的请求具有重复性、可预测性的特点，热门内容会在一定时间内被大量用户重复请求，而用户的请求行为也可通过历史记录进行预估。根据这一特点，边缘缓存系统可以在通信低谷时段于边缘节点处提前缓存热门内容，并在通信高峰时段由边缘节点传给请求用户，从而缓解回程链路压力，避免网络拥塞[3-4]。与传统的边缘缓存系统不同，D2D 协作边缘缓存系统充分利用了闲置的用户设备存储空间，将热门内容分布式缓存，用户之间可通过D2D 协作完成内容的传输。相较于缓存在小基站（BS,base station）中，D2D 协作边缘缓存系统能够有效减轻基站负载，降低传输时延[5-6]。但是，有限的缓存空间、用户喜好的差异性和终端设备的移动性为缓存策略的制定增加了复杂度，如何缓存才能更有效地提高系统性能成为D2D 协作边缘缓存系统的重点研究问题[7-13]。

文献[7]运用随机几何理论，将请求用户和空闲用户的分布……