用于在无线网络中实现分布式高速缓存的方法和系统

摘要

在本文的实施例公开用于在无线网络中实现分布式高速缓存的方法。该方法包括：由无线网络中的边缘节点(100)从核心网(1000)接收多个内容，以及由边缘节点(100)从多个内容中确定流行内容。此外，该方法还包括：由边缘节点(100)将流行内容高速缓存在边缘节点中，以及由边缘节点(100)向与边缘节点相关联的多个UE中的至少一个UE(200)传递用于高速缓存的流行内容中的至少一个片段。

说明书

技术领域

本公开涉及无线通信，并且更具体地涉及用于在无线网络中实现分布式高速缓存的方法和系统。

背景技术

总体上，随着对电子设备的数量的爆发式需求以及还有由于带宽密集的社交联网服务过多(OTT)应用和电视点播服务等等所引起的对于较高的数据速率的日益增加的需求，对于无线资源的需求对无线网络被猛烈地加重负担。移动数据业务的增加的原因之一是由于社交联网服务的广泛使用所引起的视频内容的传输/接收。移动数据业务的增加的另一个原因是由于不利用内容的多播性质而主要地通过通信的单播传送模式进行数据的访问(如图1所示)。

发明内容

技术问题

LTE(长期演进)中的最近的MBMS(多媒体广播多播服务)通过受益于向电子设备传送公共内容的点到多点(PTM)方式来提供像移动电视等等的某些同步实时服务。然而，不存在就服务质量(QoS)而言实现最优性能以及实现无线网络中的功率节省的、传送服务中的通信的单播传送模式与通信的多播传送模式之间的协调。而且，在通信的单播传送模式与通信的多播传送模式上的服务切换和迁移期间，LTE中的MBMS经历中断。

边缘网络提供高速缓存和基于网络的编码传输的可能性，这从频谱节约视角带来了好处。然而，边缘网络不利用网络框架中的通信的广播传送模式。另外，没有关于同步的/异步的内容访问、等待时间需要、提供最优选择的网络调度参数以及不同的传送模式的使用对高速缓存和基于网络的编码传输进行连结和开发。而且，边缘网络在设计调度方式时没有充分地考虑内容的性质，这导致网络资源的过度使用以及高功率消耗。

因此，期望解决上述的缺点或其他缺陷，或至少提供有用的替换。

技术方案

在本文的实施例的主要目的是提供用于在无线网络中实现分布式高速缓存的方法。

在本文的实施例的另一个目的是确定从多个内容中确定流行内容。

在本文的实施例的另一个目的是将流行内容高速缓存在边缘节点中。

在本文的实施例的另一个目的向与边缘节点相关联的多个UE中的至少一个UE传递用于高速缓存的流行内容中的至少一个片段。

在本文的实施例的另一个目的是将多个片段中的至少一个片段映射到传送模式。

在本文的实施例的另一个目的是将流行内容中的至少一个片段高速缓存在至少一个UE的高速缓存存储器中。

在本文的实施例的另一个目的是与设备至设备(D2D)集群中中的其他UE共享流行内容中的至少一个片段。

在本文的实施例的另一个目的是基于多个UE的移动性动态以及针对分布式高速缓存所选择的至少一个UE的服务质量(QoS)约束来选择多个UE中的至少一个UE。

有益效果

与传统方法和系统不同，在所提出的方法中，选择UE的最佳集合用于高速缓存内容，使得其引起服务范围的最大化并且在满足不同的用户服务需求的约束的情况下也提供最优化的资源利用。

与传统方法和系统不同，在所提出的方法中，有效地利用同步广播通信以为用户请求的异步集合提供服务。

与传统方法和系统不同，在所提出的方法中，网络收集关于特定UE参与分布式高速缓存处理的意愿的信息并且用信号通知UE的所选择集合在确定的持续时间中对特定内容进行高速缓存。

附图说明

在附图中图示出本发明，贯穿附图，在各个图中相同附图标记指示对应部分。根据参考附图的以下描述将更好地理解在本文的实施例，其中：

图1图示出根据现有技术的、在无线网络中缺乏分布式高速缓存的系统；

图2图示出根据如在本文公开的实施例的、用于在无线网络中实现分布式高速缓存的系统；

图3图示出根据如在本文公开的实施例的、用于在无线网络中实现分布式高速缓存的边缘节点(100)的框图；

图4图示出根据如在本文公开的实施例的、用于在无线网络中实现分布式高速缓存的UE(200)的框图；

图5图示出根据如在本文公开的实施例的、用于由边缘节点(100)在无线网络中实现分布式高速缓存的方法的流程图；

图6图示出根据如在本文公开的实施例的、用于由UE(200)在无线网络中实现分布式高速缓存的方法的流程图400；

图7图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线通信网络中由所提出的方法提供的服务级多连接；

图8A图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线通信网络中通过边缘节点(100)和至少一个UE(200)提供分布式高速缓存的统一服务传送系统；

图8B图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络的边缘节点(100)的移动性驱动的分配策略中使用的UE移动状态的马尔可夫链。

图9是根据如在本文公开的实施例的、图示出用于在无线通信网络的边缘节点(100)和多个UE中的至少一个UE(200)实现分布式高速缓存的方法的信令图；

图10A是图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络中在边缘节点(100)关于多个高速缓存分配策略的RAN资源成本的比较的图；

图10B是图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络中在边缘节点(100)关于多个高速缓存分配策略的内容访问延迟的比较的图；

图10C是图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络中在边缘节点(100)关于多个高速缓存分配策略的RAN资源成本的比较的图；

图10D是图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络中RAN资源成本关于多个UE的准备就绪因数的比较的图；

图10E是图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络中用于单跳和多跳通信的RAN资源成本的图；

图10F是图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络中具有不同的服务质量(QoS)边界的内容的情况下用于具有不同流行性分布的多个片段的RAN资源成本的图；以及

图10G是图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络中基于不同移动性的内容的情况下用于具有不同流行性分布的多个片段的RAN资源成本的图。

具体实施方式

最佳模式

因此，本文的实施例公开用于在无线网络中实现分布式高速缓存的方法。该方法包括：由无线网络中的边缘节点(100)从核心网(1000)接收多个内容，以及由边缘节点(100)从多个内容中确定流行内容。此外，该方法还包括：由边缘节点(100)将流行内容高速缓存在边缘节点中，以及由边缘节点(100)向与边缘节点相关联的多个UE中的至少一个UE(200)传递用于高速缓存的流行内容中的至少一个片段。

在实施例中，由边缘节点(100)向与边缘节点(100)相关联的多个UE中的至少一个UE(200)传递用于高速缓存的流行内容中的至少一个片段的方法包括：由边缘节点(100)将流行内容划分为多个片段。该方法还包括：由边缘节点(100)将多个片段中的至少一个片段映射到传送模式，以及由边缘节点(100)基于与多个UE中的每一个UE(200)相关联的辅助信息来确定至少一个高速缓存分配策略。此外，该方法还包括：由边缘节点(100)基于至少一个高速缓存分配策略、与多个UE中的每一个UE相关联的辅助信息、流行内容中的至少一个片段的流行性、D2D集群、流行内容中的至少一个片段的组来从多个UE中选择至少一个UE(200)来充当用于高速缓存的内容持有者，以及由边缘节点(100)调度在至少一个选择的UE(200)的用于高速缓存的流行内容中的至少一个片段的传送。此外，该方法还包括由边缘节点(100)基于调度在映射的传送模式中向至少一个选择的UE(200)传递流行内容中的至少一个片段。

在实施例中，传送模式包括广播传送模式、多播传送模式和单播传送模式之一。

在实施例中，至少一个高速缓存分配策略是流行性驱动的分配策略、对数方案驱动的流行分配策略、流行性方案驱动的流行性分配策略的幂函数以及移动性驱动的分配策略。

在实施例中，流行性盲分配策略是更多UE高速缓存流行内容中的至少一个片段。

在实施例中，流行性策略的对数函数在执行高速缓存分配时倾向具有更高流行性的流行内容中的至少一个片段。

在实施例中，流行性盲分配策略同等地对待流行内容的每个片段。

在实施例中，流行性方案驱动的流行性分配策略的幂函数在执行高速缓存分配时根据幂函数倾向具有更高流行性的流行内容中的至少一个片段。

在实施例中，移动性驱动的分配策略是倾向具有更高移动性的至少一个UE来充当用于执行高速缓存分配的内容持有者。

在实施例中，通过由边缘节点(100)向多个UE发送计数请求消息来在边缘节点(100)接收与多个UE中的每一个UE(200)相关联的辅助信息，其中，计数请求消息从UE请求辅助信息来辅助分布式高速缓存和传送操作；以及由边缘节点(100)从每一个UE接收计数响应消息，其中，每一个计数响应消息包括与UE(200)相关联的辅助信息。

在实施例中，辅助信息包括以下中的至少一个：UE(200)的服务偏好、UE(200)的移动性信息、UE(200)的服务质量(QoS)需求、UE(200)的电池状态、UE(200)的存储容量、UE(200)的高速缓存能力、通过与UE(200)相关联的设备至设备(D2D)集群接收内容的概率，以及指示当前可用于UE(200)的可能最接近的通信链路的集群信息字段(CIF)、指示UE(200)提供高速缓存并且充当内容的持有者的兴趣的准备就绪字段。

在实施例中，该方法进一步包括：由至少一个UE(200)接收由边缘节点(100)传递的流行内容中的至少一个片段，以及由至少一个UE(200)将流行内容中的至少一个片段高速缓存在至少一个UE(200)的高速缓存存储器中。此外，该方法包括由至少一个UE(200)向边缘节点(100)发送反馈。

在实施例中，该方法包括由至少一个UE(200)与设备至设备(D2D)集群中的其他UE共享流行内容中的至少一个片段。

在实施例中，至少一个UE(200)是设备至设备(D2D)集群的主UE、中继UE以及孤立UE之一。

在实施例中，该方法进一步包括：由边缘节点(100)从每一个UE接收反馈；以及由边缘节点(100)基于反馈来测量边缘节点(100)的性能。

在实施例中，该方法包括由至少一个UE与D2D集群中的其他UE共享流行内容中的至少一个片段。该方法包括：由至少一个UE(200)确定用于在D2D集群中应用多跳通信的流行内容中的至少一个片段；以及由至少一个UE(200)通过多跳通信在D2D集群中共享流行内容中的至少一个片段。

在实施例中，该方法包括：由边缘节点基于调度在映射的传送模式中向至少一个选择的UE传递流行内容中的至少一个片段。该方法包括：由边缘节点(100)确定用于应用多跳通信的流行内容中的至少一个片段；以及由边缘节点(100)通过多跳通信在映射的传送模式中向至少一个选择的UE传递流行内容中的至少一个片段。

在实施例中，该方法进一步包括由边缘节点(100)确定用于促成分布式高速缓存和传送操作的、对至少一个UE的回报。

因此，在本文的实施例公开用于在无线网络中实现分布式高速缓存的方法。该方法包括：由多个UE中的至少一个UE(200)从边缘节点接收计数请求消息，其中，计数请求消息请求至少一个UE(200)辅助分布式高速缓存和传送操作，以及由至少一个UE(200)向边缘节点(100)发送计数响应消息，其中，计数响应消息合并来自UE的辅助信息以辅助分布式高速缓存和传送操作。该方法包括：由至少一个UE(200)从边缘节点(100)接收流行内容的至少一个片段；以及由至少一个UE(200)将流行内容中的至少一个片段高速缓存在至少一个UE(200)的高速缓存存储器中。

因此，在本文的实施例公开一种用于在无线网络中实现分布式高速缓存的边缘节点(100)。边缘节点包括存储器(140)和耦合到存储器(140)的处理器(160)。处理器(160)被配置为从核心网(1000)接收多个内容并且从多个内容中确定流行内容。此外，处理器(160)也被配置为将流行内容高速缓存在边缘节点(100)中；以及向与边缘节点(100)相关联的多个UE中的至少一个UE(200)传递用于高速缓存的流行内容中的至少一个片段。

因此，在本文的实施例公开用于在无线网络中实现分布式高速缓存的用户设备(UE)(200)。UE(200)包括存储器(240)和耦合到存储器(240)的处理器(260)。处理器(260)被配置为从边缘节点(100)接收计数请求消息，其中，计数请求消息请求至少一个UE辅助分布式高速缓存和传送操作并且向边缘节点(100)发送计数响应消息，其中计数响应消息合并来自UE的辅助信息以辅助分布式高速缓存和传送操作。此外，处理器(260)被配置为从边缘节点(100)接收流行内容的至少一个片段；以及将流行内容中的至少一个片段高速缓存在至少一个UE(200)的高速缓存存储器中。

当结合以下描述和附图来考虑在本文的实施例的这些及其他方面时，将更好地理解和了解在本文的实施例的这些及其他方面。然而，应当理解，尽管以下描述指示优选的实施例和其很多特定细节，但通过说明而非限制的方式给出以下描述。在不背离在本文的实施例的精神的情况下可以在其范围内进行许多改变和修改，并且在本文的实施例包括所有这样的修改。

本发明的模式

参考在附图中图示的且在以下描述中详述的非限制性的实施例来更全面地解释在本文的实施例和其各种特征和有利的详情。省略对公知的组件和处理技术的描述，以便不会不必要地使在本文的实施例模糊。而且，在本文描述的各个实施例不一定是互斥的，这是因为一些实施例能够与一个或多个其他实施例相结合以形成新的实施例。如在本文所使用的术语“或者”指的是非排他性的或，除非另外指出其他。在本文使用的示例的意图仅仅是促进对能够实践在本文的实施例的方式的理解并且进一步使得本领域技术人员能够实践在本文的实施例。因此，示例不应当被理解为限制在本文的实施例的范围。

如在领域中按照惯例，可以按照执行所描述的一个或多个功能的框描述和说明实施例。可以在本文被称为单元或者模块等等的这些框通过诸如逻辑门、集成电路、微处理器、微控制器、存储器电路、无源电子组件、有源电子组件、光学组件、硬连线电路等等的模拟和/或数字电路被物理地实施，并且可以可选地被固件和软件驱动。电路例如可以被体现在一个或多个半导体芯片中，或者被体现在诸如印刷电路板等等的基板支承上。可以通过专用硬件，或者通过处理器(例如，一个或多个编程微处理器和相关联的电路)，或者通过执行框的一些功能的专用硬件和执行框的其他功能的处理器的组合来实施构成框的电路。在不背离本公开的范围的情况下，实施例的每个框可以被物理地分离为两个或更多相互作用和分立的框。同样地，在不背离本公开的范围的情况下，实施例的框可以被物理地组合为更复杂的框。

附图用于帮助容易地理解各种技术特征，并且应当理解，在本文提出的实施例不受附图限制。因此，除具体地在附图中阐述的那些之外，本公开应当被解释为扩展为任何变化、等同物和代替。尽管在本文可以使用术语第一、第二，等等以描述各个要素，但这些要素不应当受限于这些术语。这些术语通常仅用于将一个要素与另一个要素相区别。

因此，在本文的实施例公开用于在无线网络中实现分布式高速缓存的方法。该方法包括：由无线网络中的边缘节点(100)从核心网(1000)接收多个内容，以及由边缘节点(100)从多个内容中确定流行内容。此外，该方法还包括：由边缘节点(100)将流行内容高速缓存在边缘节点中，以及由边缘节点(100)向与边缘节点相关联的多个UE中的至少一个UE(200)传递用于高速缓存的流行内容中的至少一个片段。

在传统方法和系统中，仅仅使用用于访问社交联网站点的单播传送模式在无线网络上施加重压。与传统方法和系统不同，在所提出的方法中，为了有效资源利用率和目标是新集合的服务的传送，单播传送模式和多播传送模式两者补充彼此。

与传统方法和系统不同，在所提出的方法中，针对高速缓存的内容选择UE的最佳集合，使得其引起服务范围的最大化并且也在满足不同的用户服务需求的约束的情况下提供最优化的资源利用。

与传统方法和系统不同，在所提出的方法中，有效地利用同步广播通信以服务于异步集合的用户请求。

与传统方法和系统不同，在所提出的方法中，网络收集关于特定UE参与分布式高速缓存处理的意愿的信息并且用信号通知UE的所选择的集合在确定的持续时间对特定内容进行高速缓存。

现在参照附图和更具体地参照图2至图10B，其中贯穿附图，类似的附图一致地标记表示对应的特征，示出了优选的实施例。

图2图示出根据如在本文公开的实施例的、用于在无线网络中实现分布式高速缓存的系统。

参考图2，无线网络包括边缘节点(100)、多个UE(200a-200N)、无线网络的核心(1000)以及云(2000)。无线网络的核心(1000)向边缘节点(100)传送与诸如社交网络等等的低等待时间服务相关联的多个流行内容。与低等待时间服务相关联的多个流行内容通常是带宽密集的、被异步地访问、由多个用户消耗的基于多个对象的内容，并且因此通过单播传送模式传递多个流行内容可能导致频谱资源的次优使用。

所提出的方法在边缘节点(100)提供与低等待时间服务相关联的多个流行内容的高速缓存。此外，所提出的方法也提供在能够在流行内容的传输中与彼此进行通信的设备的局域网中在设备节点/多个选择的UE提供多个流行内容的高速缓存。而且，所提出的方法允许在传输时对流行内容进行差别对待。将通过单播传送模式来发送对于特定UE唯一的或专用于特定UE的内容，并且通过多播传送模式来发送一次由多个用户访问的内容。

图3图示出根据如在本文公开的实施例的、用于在无线网络中实现分布式高速缓存的边缘节点(100)的框图。

参考图3，边缘节点(100)包括通信器(120)、存储器(140)和处理器(160)。

在实施例中，通信器(120)被配置为从核心网(1000)接收多个内容。通信器(120)也被配置为基于调度在映射的传送模式中向至少一个选择的UE(200)传递流行内容中的至少一个片段。通信器(120)也被配置为向多个UE发送计数请求消息以及从每一个UE接收计数响应消息。计数请求消息从UE请求辅助信息以辅助分布式高速缓存和传送操作，并且每一个计数响应消息包括与UE(200)相关联的辅助信息。辅助信息包括以下中的至少一个：UE(200)的服务偏好、UE(200)的移动性信息、UE(200)的服务质量(QoS)需求、UE(200)的电池状态、UE(200)的存储容量、UE(200)的高速缓存能力、通过与UE(200)相关联的设备至设备(D2D)集群接收内容的概率，以及指示当前可用于UE(200)的可能最接近的通信链路的集群信息字段(CIF)、指示UE(200)提供高速缓存并且充当内容的持有者的兴趣的准备就绪字段。通信器(120)也被配置为从每一个UE接收反馈。

通信器(120)也被配置为用信号通知被选择用于高速缓存的多个UE中的至少一个UE来高速缓存由边缘节点(100)所发送的内容。关于用于寻址高速缓存UE的基于阈值的方式来执行对于用于高速缓存的多个UE中的至少一个UE的信令/寻址。由边缘节点(100)通过推导用于执行特定内容的高速缓存的UE的选择的阈值来执行多个UE中的至少一个UE的基于阈值的寻址。将所选择的阈值作为内容的流行性的函数来导出以提供多样性和可靠性。用信号通知用于在增强MSI(MBMS调度信息)传输中执行高速缓存操作的所选择的多个UE中的至少一个UE。在传统中，MSI是承载服务标识和服务标识的传输定时的周期性广播消息。添加的附加信息包括用于特定内容m的下阈值L

提供计数请求消息和计数响应消息来作为用于在多个UE和边缘节点(100)上通信的示例性信令消息。然而，这不限于指定的消息名称和要素并且能够在不同的变化和变体的情况下被利用。用于信令消息的触发能够是同步的(例如周期性的)或异步的(例如基于事件或条件)并且能够基于单播或广播或其他手段的使用。

在实施例中，存储器(140)包括高速缓存(142)。高速缓存(142)被配置为存储从核心网(1000)接收的多个内容中的流行内容。存储器(140)能够包括非易失性存储元件。这样的非易失性存储元件的示例可以包括磁性硬盘、光盘、软磁盘、闪速存储器，或者电可编程存储器(EPROM)或电可擦除且可编程(EEPROM)存储器的形式。另外，在一些示例中，存储器(140)可以被考虑为非暂时性存储媒介。术语“非暂时性”可以指示存储媒介没有被具体化在载波或者传播的信号中。然而，术语“非暂时性”不应当被解释为存储器(140)是非可移动的。在一些示例中，存储器(140)被配置为与存储器(140)相比存储更大量的信息。在某些示例中，非暂时性存储媒介可以(例如，在随机存取存储器(RAM)或高速缓存中)存储能够随着时间的推移改变的数据。

在实施例中，处理器(160)包括流行内容确定引擎(162)、片段确定引擎(164)、高速缓存管理引擎(166)、传送管理引擎(168)、多媒体广播多播服务单频网络(MBSFN)栈(170)、单播栈(172)、用户设备(UE)管理引擎(174)和调度器(176)。

在实施例中，流行内容确定引擎(162)被配置为从自核心网(1000)接收的多个内容中确定流行内容。在示例情况中，可以基于从多个UE接收的对于内容的访问请求的数量来确定流行内容。内容的流行性并不与在任何给定时刻从多个UE接收的对于内容的访问请求的数量同义。然而，流行内容与从多个UE接收的对于内容的访问请求的数量有关；并且可以(通过历史数据)被推导、估计、预测或者是预知的(预订或用信号通知的)。

在实施例中，片段确定引擎(164)被配置为在预处理阶段将流行内容划分为多个片段。

在实施例中，高速缓存管理引擎(166)被配置为将流行内容高速缓存在由流行内容确定引擎(162)确定的边缘节点(100)中。流行内容是多个UE期望的内容。高速缓存管理引擎(166)被配置为基于与多个UE中的每一个UE(200)相关联的辅助信息来确定至少一个高速缓存分配策略。至少一个高速缓存分配策略是流行性驱动的分配策略、流行性方案驱动的流行分配策略的对数函数、流行性方案驱动的流行分配策略的幂函数以及移动性驱动的分配策略。流行性盲分配策略在UE高速缓存流行内容中的至少一个片段时同等地对待所有内容。流行性策略的对数函数在执行高速缓存分配时根据对数函数倾向具有更高流行性的流行内容中的至少一个片段。流行性方案驱动的流行性分配策略的幂函数在执行高速缓存分配时根据幂函数倾向具有更高流行性的流行内容中的至少一个片段。移动性驱动的分配策略倾向具有更高移动性的至少一个UE来充当用于执行高速缓存分配的内容持有者。另外，高速缓存管理引擎(166)也被配置为确定与在边缘节点(100)高速缓存的流行内容中的至少一个片段相关联的高速缓存保持阈值时间，并且响应于确定与流行内容中的至少一个片段相关联的高速缓存保持阈值时间已经过去来执行对高速缓存进行的清空(flush)和清除(clear)之一。

在实施例中，传送管理引擎(168)被配置为将多个片段中的至少一个片段映射到传送模式。传送模式包括广播传送模式、多播传送模式和单播传送模式之一。例如，可以在单播传送模式上发送诸如用户的简档画面等等的特定于用户的个人内容，并且可以在多播传送模式上发送社交联网站点上的广告内容。传送模式也包括链路、载波、波束、网络、长期演进(LTE-LTE)的双连接、LTE-Wifi、5G-Wifi、5G-LTE、5G-5G、包括3GPP或像Wifi、蓝牙、WAN等等的基于非3GPP的通信技术的无线电接入技术。在另一个实施例中，设备到设备通信能够采用基于3GPP的任何访问机制，像D2D、PC5、NB-IOT、Rel10/13中续站、基于中续的L1/L2/L3或像Wifi的非3GPP技术、蓝牙或任何其他短程通信。

在另一个实施例中，为了更好的资源利用以及成本效用，传送管理引擎(168)可以将流行内容的多个片段中的至少一个片段完全地映射到广播传送模式。

在另一个实施例中，将内容部分地或完全地分流到广播传送模式。

在本发明的另一个实施例中，使用像MBMS的多播/广播技术来执行涉及在无线网络中在所选择的UE高速缓存内容的初始散布或高速缓存构建步骤。这保证所有可高速缓存的内容的单触发通信。

在另一个实施例中，信令/寻址消息使用明确的UE标识(UE ID)来寻址需要执行高速缓存的多个UE中的至少一个UE。具有匹配UE ID的多个UE中的至少一个UE执行高速缓存操作，而多个UE中的其他UE忽视信令/寻址消息。

在实施例中，MBSFN栈(170)被配置为存储将在广播传送模式和多播传送模式之一中传递的多个片段中的至少一个片段。

在实施例中，单播栈(172)被配置为存储将在单播传送模式之一中传递的多个片段中的至少一个片段。

在实施例中，UE管理引擎(174)被配置为基于至少一个高速缓存分配策略、与多个UE中的每一个UE相关联的辅助信息、流行内容中的至少一个片段的流行性、D2D集群、流行内容中的至少一个片段的组、执行多跳通信的UE能力和多个UE中的至少一个UE的移动性来从多个UE中选择至少一个UE(200)来充当用于高速缓存的内容持有者。在图8A-8B中详细地解释从多个UE中确定至少一个UE(200)来充当用于高速缓存的内容持有者的处理。

另外，UE管理引擎(174)也被配置为确定用于促成分布式高速缓存和传送操作的回报和激励中的至少一个。回报和激励中的至少一个可以与帐单核准、优先级处置、特权等等有关。

在实施例中，调度器(176)被配置为通过复合5G信道联合地调度在至少一个选择的UE(200)的用于高速缓存的流行内容中的至少一个片段的传送。

尽管图3示出边缘节点(100)的硬件元件，但是将理解的是，其他实施例不就此受限。在其他实施例中，边缘节点(100)可以包括更少或更多数量的元件。另外，仅仅为了说明性目的而使用元件的标签或名称，并且元件的标签或名称不限制本发明的范围。一个或多个组件能够被组合在一起来执行相同的或基本上类似的功能。

图4图示出根据如在本文公开的实施例的、用于在无线网络中实现分布式高速缓存的UE(200)的框图。

参考图4，UE(200)是设备至设备(D2D)集群的主UE、中继UE以及孤立UE之一。UE(200)包括通信器(220)、存储器(240)和处理器(260)。

在实施例中，通信器(220)被配置为从边缘节点(100)接收计数请求消息并且向边缘节点(100)发送计数响应消息。计数请求消息请求至少一个UE辅助分布式高速缓存和传送操作，并且计数响应消息合并来自至少一个UE的辅助信息来辅助分布式高速缓存和传送操作。

通信器(220)被配置为接收由从边缘节点(100)发送的流行内容中的至少一个片段。

通信器(220)也被配置为在D2D集群中发送指示流行内容中的至少一个片段的可用性的设备广告和服务广告之一、高速缓存在UE(200)的服务。另外，通信器(220)被配置为接收由请求被高速缓存在UE(200)的流行内容中的至少一个片段的D2D集群中的至少一个其他UE发送的至少一个恳求消息，并且利用与由D2D集群中的至少一个其他UE所请求的流行内容中的至少一个片段一起合并在消息中的高速缓存信息来与D2D集群中的至少一个其他UE共享响应消息。因此，UE(200)使用恳求消息来从D2D集群内的多个UE中发现用于实现分布式高速缓存的能够充当内容的持有者的至少一个其他UE。通信器(220)也被配置为基于用于寻址高速缓存UE的基于阈值的方式从用于执行高速缓存的边缘节点(100)接收信令/寻址。

在实施例中，存储器(240)包括高速缓存(242)。高速缓存(242)被配置为存储由边缘节点(100)传递的流行内容中的至少一个片段。存储器(240)能够包括非易失性存储元件。这样的非易失性存贮元件的示例可以包括磁性硬盘、光盘、软磁盘、闪速存储器，或者电可编程存储器(EPROM)或电可擦除且可编程(EEPROM)存储器的形式。另外，在一些示例中，存储器(240)可以被考虑为非暂时性存储媒介。术语“非暂时性”可以指示存储媒介没有被具体化在载波或者传播的信号中。然而，术语“非暂时性”不应当被解释为存储器(240)是非可移动的。在一些示例中，存储器(240)被配置为与存储器(240)相比存储更大量的信息。在某些示例中，非暂时性存储媒介可以(例如，在随机存取存储器(RAM)或高速缓存中)存储能够随着时间的推移改变的数据。

在实施例中，处理器(260)包括应用和中间件(262)、高速缓存管理引擎(264)、服务级合并引擎(266)、单播栈(268)和MBSFN栈(270)。

在实施例中，应用和中间件(262)被配置为响应于从边缘节点(100)接收到计数请求消息来确定与UE(200)相关联的辅助信息。此外，应用和中间件(262)被配置为将与UE(200)相关联的辅助信息合并在计数响应消息中。

在实施例中，高速缓存管理引擎(264)被配置为将流行内容中的至少一个片段高速缓存在至少一个UE(200)的高速缓存存储器(242)中。在另一个实施例中，至少一个UE(200)能够通过生成上行链路/反向业务来发起分布式高速缓存。另外，高速缓存管理引擎(264)可以通过多个链路/路径来发送多个内容，所述多个内容需要被高速缓存在边缘节点(100)用于进一步传送到D2D集群和/或传送到内容服务器。另外，高速缓存管理引擎(264)也被配置为确定与在UE(200)高速缓存的流行内容中的至少一个片段相关联的高速缓存保持阈值时间，并且响应于确定与流行内容中的至少一个片段相关联的高速缓存保持阈值时间已经过去来执行对高速缓存进行的清空和清除之一。

在另一个实施例中，考虑UE(200)是D2D集群中的主UE，那么高速缓存管理引擎(264)被配置为基于从D2D集群中的至少一个其他UE接收的恳求消息从D2D集群内的多个UE发现用于实现分布式高速缓存的能够充当内容的持有者的至少一个UE。而且，高速缓存管理引擎(264)被配置为确定主设备UE附近和D2D集群内的之一中的多个内容，该多个内容能够被用于使用D2D链路在D2D集群上分发。另外，高速缓存管理引擎(264)被配置为在多跳通信模式中共享流行内容中的至少一个片段以确保较大的散布并且也实现D2D集群中的更高级别的分布式高速缓存。在本发明的一个实施例中，高速缓存管理引擎(264)对于低等待时间服务有选择地应用或实现多跳通信。

在实施例中，服务级合并引擎(266)被配置为在后处理阶段合并在多个传送模式中从边缘节点(100)接收的流行内容中的至少一个片段。另外，如果UE(200)是设备至设备(D2D)集群的主UE(200)，那么UE(200)被配置为向D2D集群中的多个UE发送合并的流行内容中的至少一个片段。而且，如果UE(200)是中继UE，那么UE(200)被配置为向位于边缘节点(100)的覆盖区域之外的多个UE发送合并的流行内容中的至少一个片段。

在实施例中，单播栈(268)被配置为存储在单播传送模式中从边缘节点(100)接收的流行内容的至少一个片段。

在实施例中，MBSFN栈(270)被配置为存储在广播传送模式和多播传送模式之一中从边缘节点(100)接收的流行内容中的至少一个片段。

尽管图4示出UE(200)的硬件元件，但是将理解的是，其他实施例不就此受限。在其他实施例中，UE(200)可以包括更少或更多数量的元件。另外，仅仅为了说明性目的而使用元件的标签或名称，并且元件的标签或名称不限制本发明的范围。一个或多个组件能够被组合在一起来执行相同的或基本上类似的功能。

图5图示出根据如在本文公开的实施例的、用于由边缘节点(100)在无线网络中实现分布式高速缓存的方法的流程图300。

参考图5，在步骤302，边缘节点(100)从核心网(1000)接收多个内容。例如，在如图3中所图示的边缘节点(100)中，处理器(160)能够被配置为从核心网(1000)接收多个内容。

在步骤304，边缘节点(100)从多个内容中确定流行内容。例如，在如图3中所图示的边缘节点(100)中，处理器(160)能够被配置为从多个内容中确定流行内容。

在步骤306，边缘节点(100)将流行内容高速缓存在边缘节点(100)中。例如，在如图3中所图示的边缘节点(100)中，处理器(160)能够被配置为将流行内容高速缓存在边缘节点(100)中。

在步骤308，边缘节点(100)将流行内容划分为多个片段。例如，在如图3中所图示的边缘节点(100)中，处理器(160)能够被配置为将流行内容划分为多个片段。

在步骤310，边缘节点(100)将多个片段中的至少一个片段映射到传送模式。例如，在如图3中所图示的边缘节点(100)中，处理器(160)能够被配置为将多个片段中的至少一个片段映射到多个传送模式中的传送模式。

在步骤312，边缘节点(100)基于与多个UE中的每一个UE(200)相关联的辅助信息来至少一个高速缓存分配策略。例如，在如图3中所图示的边缘节点(100)中，处理器(160)能够被配置为基于与多个UE中的每一个UE(200)相关联的辅助信息来确定至少一个高速缓存分配策略。

在步骤314，边缘节点(100)基于至少一个高速缓存分配策略从多个UE中选择至少一个UE(200)来充当用于高速缓存的内容持有者。例如，在如图3中所图示的边缘节点(100)中，处理器(160)能够被配置为基于至少一个高速缓存分配策略从多个UE中选择至少一个UE(200)来充当用于高速缓存的内容持有者。

在步骤316，边缘节点(100)调度在至少一个选择的UE(200)的用于高速缓存的流行内容中的至少一个片段的传送。例如，在如图3中所图示的边缘节点(100)中，处理器(160)能够被配置为调度在至少一个选择的UE(200)的用于高速缓存的流行内容中的至少一个片段的传送。

在步骤318，边缘节点(100)基于调度在映射的传送模式中向至少一个选择的UE(200)传递流行内容中的至少一个片段。例如，在如图3中所图示的边缘节点(100)中，处理器(160)能够被配置为基于调度在映射的传送模式中向至少一个选择的UE(200)传递流行内容中的至少一个片段。

在步骤320，边缘节点(100)从每一个UE(200)接收反馈。例如，在如图3中所图示的边缘节点(100)中，处理器(160)能够被配置为从每一个UE(200)接收反馈。

在步骤322，边缘节点(100)基于反馈来测量边缘节点(100)的性能。例如，在如图3中所图示的边缘节点(100)中，处理器(160)能够被配置为基于反馈来测量边缘节点(100)的性能。

可以以所呈现的顺序、以不同的顺序或同时地执行方法中的各种动作、行为、框、步骤，等等。此外，在一些实施例中，在不背离本发明的范围的情况下，可以省略、添加、修改、跳过一些动作、行为、框、步骤，等等，等等。

图6图示出根据如在本文公开的实施例的、用于由UE(200)在无线网络中实现分布式高速缓存的方法的流程图400。

参考图6，在步骤402，UE(200)从边缘节点(100)接收计数请求消息，其中计数请求消息请求至少一个UE(200)辅助分布式高速缓存和传送操作。例如，在如图4中所图示的UE(200)中，处理器(260)能够被配置为从边缘节点(100)接收计数请求消息，其中计数请求消息请求至少一个UE(200)辅助分布式高速缓存和传送操作。

在步骤404，UE(200)向边缘节点(100)发送计数响应消息，其中计数响应消息合并来自UE的辅助信息以辅助分布式高速缓存和传送操作。例如，在如图4中所图示的UE(200)中，处理器(260)能够被配置为向边缘节点(100)发送计数响应消息，其中计数响应消息合并来自UE的辅助信息以辅助分布式高速缓存和传送操作。

在步骤406，UE(200)从边缘节点(100)接收流行内容中的至少一个片段。例如，在如图4中所图示的UE(200)中，处理器(260)能够被配置为从边缘节点(100)接收流行内容中的至少一个片段。

在步骤408，UE(200)将流行内容中的至少一个片段高速缓存在至少一个UE(200)的高速缓存存储器中。例如，在如图4中所图示的UE(200)中，处理器(260)能够被配置为将流行内容中的至少一个片段高速缓存在至少一个UE(200)的高速缓存存储器中。

可以以所呈现的顺序、以不同的顺序或同时地执行方法中的各种动作、行为、框、步骤，等等。此外，在一些实施例中，在不背离本发明的范围的情况下，可以省略、添加、修改、跳过一些动作、行为、框、步骤，等等，等等。

图7图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线通信网络中由所提出的方法提供的服务级多连接。

参考图7，服务级多连接指的是通过选择适当的传送模式进行的流行内容的差别对待，其将实现更好的服务传送和资源的利用。

通过在复合5G信道上使用单播传送模式和多播传送模式两者通过所提出的方法提供物理资源的联合调度。通过单播传送模式来发送目标用户所专用和消费的流行内容中的至少一个片段。通过多播传送模式来发送多个用户所消耗的流行内容中的至少一个片段。另外，在内容传送机制的预处理阶段在边缘节点(100)执行对流行内容中的至少一个片段的划分。此外，在UE(200)侧上，在内容传送机制的后处理阶段合并通过单播传送模式和多播传送模式接收的流行内容中的至少一个片段。

图8A图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线通信网络中通过边缘节点(100)和至少一个UE(200)提供分布式高速缓存的统一服务传送系统。

参考图8，统一服务传送系统包括D2D集群，该D2D集群包括以网络的形式被连接并且能够与彼此进行通信的多个UE。另外，D2D集群也连接到边缘节点(100)，并且因此所提出的方法使得能够在边缘节点(100)以及在D2D集群高速缓存流行内容。D2D集群中的多个UE然后能够与D2D集群中的其他UE共享高速缓存的流行内容。

统一服务传送框架也包括中继UE(200)，其能够与不在边缘节点(100)范围内并且因此位于覆盖区域外的多个UE进行通信。所提出的方法使得能够在边缘节点(100)以及在中继UE(200)高速缓存流行内容。中继UE(200)然后能够向不在边缘节点(100)范围内的多个UE发送高速缓存的流行内容。

统一服务传送框架也包括独立的孤立UE(200)，并且因此所提出的方法使得能够在边缘节点(100)以及在孤立UE(200)高速缓存流行内容。

表格1提供与在用于顺序分布式高速缓存所提出的方法中使用的各个参数有关的描述：

表格1

考虑如图8中所示的无线通信网络包括散布在形成‘L’D2D集群上的‘N’多个UE(n∈N)。地理上，D2D集群Ll(1≤l≤L)被定义为以距离d接近于彼此的覆盖内UE nl的集合，其中(d≤dl、集群范围)。然而，多个UE的移动性动态导致随着时间推移的多个UE的分布。因此，D2D集群内的UE对{i、j}仅仅当两个UE变得接近于彼此时才进行通信，并且在某些情况下多个UE通过边缘节点(100)与彼此进行通信。在至少两个UE之间，至少两个UE即在“联系时间”tc期间与彼此联系，其中联系速率αij，使得tc～exp(α

另外，图8A也关于多跳通信进行描述，其中流行内容中的至少一个片段(由于多跳)在到达D2D集群中的目的地UE之前传递通过多个UE。

考虑诸如像社交联网服务的服务，其包括被表示为集合C的多个内容。集合C也包括流行内容的多个片段、分组等等。因此，

C＝{c1,c2,...}其中C∈S，其中S是服务集合。

可以基于诸如流行性、等待时间、内容大小、真实或非实时性质等等的多个片段的各种特征来对集合C中的内容的多个片段进行分类。因此，基于多个片段的特征，可以在无线网络中不同地对待多个片段。另外，至少一个UE在使用用于每个UE i的多个片段访问请求时间t

此外，在示例中考虑Zipf(离散-帕雷托)分布用于由边缘节点(100)确定流行内容的多个片段的流行性。考虑边缘节点(100)包括高速缓存(142)以保持存储在云(2000)的F个文件的库之外的M个流行内容。M个流行内容中的每一个的大小是bm个字节，其中(1≤m≤M)。然后，第m内容文件的流行性被确定为

其中α是表征齐夫分布(Zipf distribution)的指数值，并且f是用于总和的变量。

另外，通过边缘节点(100)如下确定在D2D集群节点接收流行内容的多个片段的总成本：

其中，第一项指示接收的多播成本、第二项指示存储/高速缓存的成本，第三项指示向D2D集群内的多个UE分发的成本。

另外，边缘节点(100)确定来自D2D集群中的多个UE的访问请求的交互以及高速缓存保持阈值时间T内的无线通信网络中的多个UE的联系时间。此外，基于来自多个UE的访问请求的交互以及高速缓存保持阈值时间内的多个UE的联系时间，边缘节点(100)将在D2D集群接收流行内容的多个片段的概率确定为

此外，一旦有高速缓存保持阈值时间T，边缘节点(100)就执行对高速缓存进行的清空和清除之一，并且随后由边缘节点(100)和多个UE中的至少一个UE来执行对流行内容中的至少一个片段的新集合的高速缓存构建。

在另一个实施例中，可以直接地从RAN接收流行内容的多个片段，并且通过RAN接收流行内容的多个片段的成本是：

此外，使用D2D集群中的N个UE和M个流行内容，使用现存的机制将多个UE的可用性矩阵确定为：

然而，矩阵A包括非常大量的UE并且因此需要在由边缘节点(100)实现分布式高速缓存之前被压缩。矩阵A的压缩形式将提供将充当用于分布式高速缓存的内容持有者的UE的总数量。

使用诸如至少一个高速缓存分配策略、与多个UE中的每一个UE相关联的辅助信息、流行内容中的至少一个片段的流行性、D2D集群、流行内容中的至少一个片段的组等等的多个参数，对于将充当用于分布式高速缓存的内容持有者的UE的选择来压缩矩阵A。与多个UE中的每一个UE相关联的辅助信息包括以下中的至少一个：UE的服务偏好(诸如像社交联网服务、紧急服务，等等)、UE的移动性信息(诸如像低移动性、高移动性和中等移动性)、UE的QoS需求、UE的电池状态、在UE的信号条件、UE的存储容量、UE的高速缓存能力、通过与UE相关联的设备至设备(D2D)集群接收内容的概率，以及指示当前可用于UE的可能接近的通信链路的集群信息字段(CIF)、指示UE提供高速缓存并且充当内容的持有者的兴趣/准许/授权的准备就绪字段。UE执行高速缓存的准备就绪依赖于大量因素，像是电池状态、存储可用性、信号条件或要求相同的集合的内容用于其自己使用、带宽和适当的访问技术、帐单因素等等。

在提出的分布式高速缓存方法中，由边缘节点(100)在两个阶段压缩矩阵A，即，用于UE筛选的第一阶段和用于内容筛选的第二阶段。在第一阶段中，边缘节点(100)基于从每一个UE接收的计数响应消息的CIF字段来确定属于相同的D2D集群的多个UE，并且对属于相同的D2D集群的UE进行分组。CIF字段指示实时地可用于UE的接近的通信链路。另外，边缘节点(100)基于流行性对流行内容中的至少一个片段进行分组以使D2D集群中的流行内容中的至少一个片段的可用性多样化。而且，被分组的流行内容的一个片段被分发并且存储在不同的UE。此外，边缘节点(100)确定基于通过从每一个UE接收的计数响应消息的RF字段所指示的准备就绪因数来压缩矩阵A。然后，筛选多个UE中的至少一个UE(Nr∈N)用于提供分布式高速缓存。

根据公式(3)，在D2D集群的接收流行内容的多个片段的概率P

在第二阶段中，边缘节点(100)确定关于内容m的流行性的n

基于内容的流行性的至少一个高速缓存分配策略包括流行性盲分配策略、流行性方案驱动的流行分配策略的对数函数、流行性方案驱动的流行性分配策略的幂函数和移动性驱动的分配策略之一。

流行性盲分配策略包括：在更多数量的UE高速缓存流行内容中的至少一个片段以及在确定用于高速缓存的内容时同等地对待服务的每个片段和/或每一个服务。基于以下来确定流行性盲分配策略：

流行性驱动的流行分配策略的对数函数包括：在执行高速缓存分配时倾向具有更高流行性的流行内容中的至少一个片段，其被指示为：

流行性方案驱动的流行性分配策略的幂函数被指示为：

通常，与诸如社交联网服务之类的低等待时间服务相关联的流行内容中的至少一个片段可以是延迟容忍和延迟灵敏之一，并且也包括多个分组。在延迟灵敏的流行内容中的至少一个片段的情况下，边缘节点(100)确定必需满足关于等待时间和存取延迟中的至少一个的一些特定QoS约束，即，T≤T

在延迟容忍的流行内容中的至少一个片段的情况下，边缘节点(100)基于存储限制来确定高速缓存上的上限T

无线网络的

另外，所提出的分布式高速缓存提供用于低等待时间QoS服务的多跳通信以提供流行内容中的至少一个片段的更快传送。

目的地UE i和充当内容持有者的多个UE中的至少一个UE之间的联系时间具有速率α

其中单下标随机变量被表示为

另外，对于通信的每跳的UE的每个对之间的联系时间的指数分布、多跳使得内容时间的PDF f

另外，在阈值时间T

由于流行性驱动的分配策略为在更多数量的UE高速缓存流行内容作准备，引入多跳通信进一步提高增加的传递和流行内容中的至少一个片段的高速缓存的效果。

图8B图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络的边缘节点(100)的移动性驱动的分配策略中使用的UE移动状态的马尔可夫链。

参考图8B，如在用于UE移动状态的马尔可夫链中所示的，指示至少一个UE从一个移动状态移动到另一个移动状态的概率。

参考公式(3)和公式(4)，当高移动性UE被选择为充当用于分布式高速缓存的内容持有者时，随着增加的交互可能性，能够进一步减少通过RAN接收流行内容的多个片段的成本，即，C

图9是图示出根据如在本文公开的实施例的、用于在无线通信网络的边缘节点(100)和多个UE中的至少一个UE(200)实现分布式高速缓存的方法的信令图。

参考图9，在步骤902，无线通信网络的云(2000)服务器向核(1000)传送多个内容，该核(1000)进而向边缘节点(100)传送多个内容。

在步骤904，边缘节点(100)向多个UE发送计数请求消息，请求多个UE中的至少一个UE(200)通过共享辅助信息来辅助分布式高速缓存和传送操作。计数请求消息包括多个UE中的至少一个UE(200)需要关于其向边缘节点(100)发送辅助信息的服务列表。

在步骤906，多个UE中的至少一个UE(200)确定设备服务信息并且合并来自UE的辅助信息来辅助分布式高速缓存和传送操作。此外，在步骤908，多个UE中的至少一个UE(200)向边缘节点(100)发送计数响应消息。

在步骤910，边缘节点(100)将从核(1000)接收的流行内容高速缓存在边缘节点(100)。

在步骤912，边缘节点(100)将流行内容划分为多个片段。另外，边缘节点(100)也识别用于多个片段的传输的传送模式。

在步骤914，边缘节点(100)基于与多个UE中的每一个UE(200)相关联的辅助信息来确定至少一个高速缓存分配策略并且基于至少一个高速缓存分配策略从多个UE中选择至少一个UE(200)来充当用于高速缓存的内容持有者。另外，边缘节点(100)调度在确定的传送模式中传送多个片段。

在另一个实施例中，边缘节点(100)基于操作范围(诸如像流行性分布和范围)来选择高速缓存分配策略以便实现必需的就资源利用、等待时间，等等而言的最高性能。

在步骤916，边缘节点(100)向被选择来在UE端高速缓存流行内容的多个片段的多个UE中的至少一个UE广播高速缓存信令消息。

在步骤918，至少一个UE(200)接收将被高速缓存的流行内容的多个片段并且将其存储在至少一个UE(200)的高速缓存(242)中。另外，至少一个UE(200)也与D2D集群中的其他UE共享流行内容的多个片段。

在步骤920，至少一个UE(200)在所提出的方法的后处理阶段合并流行内容的多个片段。

在步骤922，至少一个UE(200)确定流行内容的多个片段的质量并且基于从多个用户接收的反馈来生成服务质量(QoS)/体验质量(QoE)反馈。

在步骤924，至少一个UE(200)在计数响应消息中向边缘节点(100)发送(QoS)/(QoE)反馈。(QoS)/(QoE)反馈包括与评定、性能、质量、等待时间、涉及的延迟、QoS目标、体验质量(QoE)目标、无线电资源成本等等中的至少一个相关联的参数。由边缘节点(100)使用(QoS)/(QoE)反馈来提高被提供有分布式高速缓存的服务的质量。

图10A是图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络中在边缘节点(100)关于多个高速缓存分配策略的RAN资源成本的比较的图。

参考图10A-10G，包括用于实现分布式高速缓存的方法的仿真结果。考虑多个流行内容的片段的数量是20并且多个UE处于100至300的范围中。使用诸如像离散帕雷托(Zipf)分配技术的现存的机制来确定内容的流行性。使用概率性三状态马尔可夫链来指配多个UE的移动性的状态，并且多个UE的移动性的状态包括如图8B中所示的在每个时刻的低移动状态、中等移动状态和高移动状态之一。此外，每个UE对{i,j}具有指数分布的联系速率αij。在模拟中存在4个集群，并且多个UE中的至少一个UE可以是集群的一部分，并且多个UE的剩余的UE可以在给定时刻位于集群外部。当多个UE的第一UE与保持多个流行内容的必需的高速缓存的至少一个片段的多个UE中的另一个第二UE建立联系时，作为集群的一部分的多个UE中的至少一个UE能够自由地交换数据。然而，由于移动性动态，多个UE中的至少一个UE跨集群移动，并且因此保证多个流行内容的高速缓存的至少一个片段更大的分发。此外，考虑边缘节点(100)仅仅在多个UE中的特定数量的UE高速缓存多个流行内容的至少一个片段，该多个UE中的特定数量的UE进一步分发多个流行内容的至少一个片段。边缘节点(100)保证不在所有UE高速缓存流行内容的相同的片段，并且提供流行内容的多样化的片段，保证期望的内容在集群级的可用性。

在表格2中考虑用于图10A-10G的以下参数。

【表格2】

参考图10A，该图是Y轴上的无线电接入网络(RAN)资源成本(千字节)对X轴上的多个高速缓存分配策略的内容流行性分布的绘图。图指示更流行的流行内容中的至少一个片段的比例。

X轴上的值3.5指示流行内容中的至少一个片段中的一些极其流行。如果X轴上的值处于0，那么同等地对待流行内容的所有片段的流行性。因此，如在图10A中指示的，对于RAN资源成本节省，具有高度偏斜的流行性分布的流行性方案驱动的流行分配策略的对数函数超过流行性方案驱动的流行性分配策略的幂函数。RAN资源成本是直接地从网络/RAN并且不是通过D2D集群有用的内容的成本。

图10B是图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络中在边缘节点(100)关于多个高速缓存分配策略的内容访问延迟的图。

参考图10B，该图是Y轴上的内容访问延迟对X轴上的多个高速缓存分配策略的内容流行性分布的绘图。访问延迟是在从网络传送内容时访问内容的延迟。图10B指示在多个UE中的至少一个UE(200)访问由边缘节点(100)所传送的内容的延迟。

此外，基于图10B，当α接近2.5时，流行性方案驱动的流行分配策略的对数函数的内容访问延迟性能横贯流行性方案驱动的流行性分配策略的幂函数，其中α是表征齐夫分布的指数值。

图10C是图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络中在边缘节点(100)关于多个高速缓存分配策略的RAN资源成本的比较的图。

参考图10C，图是Y轴上的RAN资源成本对X轴上的联系速率的绘图。联系速率是多个UE中的至少一个UE与D2D集群中的至少一个其他UE交互的速率。图10C指示联系速率对RAN资源成本的影响。图10C包括通过α所指示的三条曲线，其中，α是流行性分布。基于图10C，具有更高α值的流行内容中的至少一个片段减小RAN资源成本。因此，RAN资源成本随着不断增加的联系速率增加，对于偏斜的流行性分布更加明显。

图10D是图示出根据如在本文公开的实施例的、RAN资源成本关于无线网络中的多个UE的准备就绪因数的比较的图。

参考图10D，该图是Y轴上的RAN资源成本对X轴上的多个UE的准备就绪因数的绘图。多个UE的准备就绪因数是多个UE中的准备好在无线网络中充当用于高速缓存的内容持有者的UE的比例。根据图10D，当准备好在无线网络中充当用于高速缓存的内容持有者的UE的数量增加时，RAN资源成本减小。而且，甚至在较低的准备就绪因数的区域中，具有较大的α的内容流行性分布也提供较高的RAN资源成本节省。

图10E是图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络中用于单跳和多跳通信的RAN资源成本的图。

参考图10E，该图是Y轴上的RAN成本(千字节)对X轴上的最后期限(时隙)的绘图。最后期限(时隙)是在无线网络中传递内容所允许的最大时间限制。因此，对于具有更高α值的流行内容中的至少一个片段，在相同的最后期限的情况下，当使用多跳通信时，RAN成本减小。

通过允许流行内容中的至少一个片段的高速缓存，多跳通信的使用增强高速缓存的内容的散布，并且带来期望特定内容的D2D集群中的至少一个UE与充当内容持有者的至少一个UE的更多交互。由于D2D集群内的UE之间的交互增加，在D2D集群上对高速缓存在UE的至少一个片段的传递增加并且因此减小RAN资源成本。

考虑在高速缓存分配期间倾向具有较高的流行性的至少一个片段的流行性方案驱动的流行分配策略的对数函数。多跳通信的使用与流行性方案驱动的流行分配策略的对数函数一起进一步放大具有较高的流行性的至少一个片段的散布，这是因为流行内容被高速缓存在更大数量的UE。因此，与单跳通信相比较，看见显著较高的RAN资源节省，在较高的α值更加显著。因此，多跳通信的使用提供对于低等待时间QoS服务适当地允许多跳的益处。能够在高速缓存构建操作期间利用必需的信令来执行用于特定服务的多跳通信的控制应用，以便引导高速缓存UE对指示的服务集合适当地执行多跳通信。

图10F是图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络中具有不同的QoS边界的内容的情况下关于不同的流行性分布的用于多个片段的RAN资源成本的图。

参考图10F，该图是Y轴上的RAN成本(千字节)对X轴上的关于各个最后期限的内容流行性分布的绘图。所考虑的最后期限是T、T/2、3T/4，其反映用于服务的集合的不同的等待时间需求。被高速缓存的流行内容中的至少一个片段被安置在最后期限的末尾，并且再次最新从RAN接收到内容。此外，较短的最后期限难以满足并且导致较高的RAN成本，这是因为通过D2D集群进行的交互可能不使UE充分地访问必需的内容。对于具有特定最后期限的服务，RAN资源成本随着流行性分布的增加的偏斜而减小，直到流行性分布的偏斜减小到其中没有进一步的下降可以是可能的最低值为止。因此，多个流行内容通过高速缓存在至少一个UE被更好地散布。但是多个流行内容的散布受限于充当用于提供可用于迎合不同的QoS服务等等的高速缓存或高速缓冲存储的内容持有者的UE的数量。

图10G是图示出根据如在本文公开的实施例的、在无线网络中具有不同的移动性的内容的情况下关于不同的流行性分布的用于多个片段的RAN资源成本的图。

参考图10G，该图是Y轴上的RAN成本(千字节)对X轴上的基于不同的移动性的内容流行性分布的绘图。图10G评估具有不同的移动状态(即，高移动性、中等移动性和低移动性)的多个UE中的至少一个UE对于RAN资源成本的影响。由至少一个UE(200)向边缘节点(100)发送的计数响应消息包括相应的UE的移动性信息。

此外，基于图10G，当用于充当内容持有者的所选择的至少一个UE高度移动时，存在性能增强，这是因为D2D集群中的多个UE当中的交互增加，这提供D2D集群内的较高的数据传递。而且，效果对于内容的偏斜的流行性分布更醒目。

能够通过在至少一个硬件设备上运行的并且执行网络管理功能以控制元件的至少一个软件程序来实施在本文公开的实施例。在图1至10G中示出的元件包括能够是硬件设备中的至少一个，或者硬件设备和软件单元的组合的框、元件、动作、行为、步骤，等等。

特定实施例的以上描述将因此完全地披露在本文的实施例的通用的性质，通过应用当前知识，其他人能够在不背离通用概念的情况下容易地修改特定实施例和或针对各种应用改编这样的特定实施例，并且因此，这样的改编和修改应当并且旨在被理解为处于所公开的实施例的等同物的意义和范围内。应当理解，在本文采用的措辞或术语用于描述而非限制的目的。因此，尽管已经就优选的实施例而言描述了在本文的实施例，但本领域技术人员将认识到，能够利用在如在本文所描述的实施例的精神和范围内的修改来实践在本文的实施例。