冯小江

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏 南京 210019）

0 引 言

随着网络的推广和信息流量暴增，网络的拥塞现象愈发严重[1]。缓存技术通过将数据内容存储到不同位置的服务器来避免多跳重传，从而节省带宽[2]。由于网络数据量的增长，人们对网络缓存速率的要求也逐年提高，早期的Web缓存方法难以满足需求，后续提出的边缘缓存方法对用户带宽的分配较差且具有一定的局限性，因此研究一种新的缓存方法十分必要[3]。

1 5G网络主动缓存方法

1.1 用户QoS等级带宽划分

由于不同用户的网络使用需求不同，因此需要对用户的QoS等级进行划分，以得出对应的带宽需求[4]。本文利用MAC协议，根据用户认购速率的QoS等级来对用户QoS等级进行划分，并得出不用等级下用户的速率需求。

设网络中存在N个用户，可用带宽为BWAtotal，用户在进行请求时需求的带宽为BWRtotal，认购的速率为γ个等级，网络单位的认购速率为SRi，其中的认购速率设为ρ，而每个用户的认购速率为υi(i=1,2,3,…,N)。则得出：

式中，QuiL代表网络分配授权中优先用户的带宽，QuiM代表网络分配授权低优先用户的带宽。则可以得出总剩余带宽以及相应的分配剩余带宽为：

利用上述算法中的结果，根据用户QoS的带宽供应优先级来进行带宽分配。

1.2 分布式缓存和用户管理算法设计

缓存分配过程可以看作一个整数混合的规划[5]。本文在进行缓存分配时则将其转化为：

式中，κ代表博弈者的集合。本文采用博弈论对公式（3）进行求解，将用户看作博弈者，以此来满足用户自身的QoS/QoE需求，用Sk代表用户k的基站关联策略集合，并将κ的效用函数设为Uκ。……