一种面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法

本发明涉及数据传输，尤其是一种面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法。

背景技术：

1、在无线网络中，如何通过对数据传输方式的改变高效地实现网络数据的传输是无线网络通信研究的重点内容之一。随着边缘缓存技术在网络中的应用，无线资源在空间以及时间尺度上获得了较大的延展，在一定程度上实现了业务时延的有效降低。同时，随着网络中业务丰富性的不断完善，用户对诸如文件下载、在线视频、游戏和网页浏览等并发业务的应用需求也在不断的增强。虽然边缘缓存技术可以有效缓解回程容量问题，但是用户动态变化的并发应用需求的急剧增加与接入点因缓存容量受限导致并发应用不能有效覆盖的矛盾也日益突出。因此，本发明聚焦多用户且每个用户拥有并发应用业务的场景对密集部署边缘缓存网络的数据传输关键技术进行深入的理论分析和应用探索，旨在提供独特且高效的解决方案。

2、在边缘缓存网络中，各个接入点由于缓存硬件的限制只能独立缓存网络中的有限应用业务的数据。为了更好地提高并发应用的业务覆盖效率，传统的单接入点传输方式需要根据接入用户并发应用需求的动态变化实时地调整缓存应用数据，造成回程链路的拥堵，从而不适用于用户并发应用变化过快或者用户频繁切换的场景。同时，采用传统的正交多址接入技术(ofdma)或时分多址技术(tdma)会造成频域或时域资源的极大浪费，不利于系统的鲁棒性。因此，如何设计一种新的传输方式，实现在存储受限的边缘缓存网络中对多用户且单用户拥有并发的应用业务低成本(频域、时域和回程链路)的高效传输方式是亟待解决的难题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法，在保证用户并发应用全覆盖的前提下以单个子载波并且全时传输并发应用数据给用户为目标的数据传输方式，提高了频带利用率和时域利用率，并且同一个基站(接入点)可以为多个临近的拥有相同应用需求的用户提供数据缓存，从而降低密集部署网络的能量消耗。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法，包括如下步骤：

3、步骤1、边缘服务器集中收集网络中基站(接入点)本地缓存的应用信息以及周围用户的并发应用需求信息；

4、步骤2、边缘服务器根据服务用户的并发应用需求将本地缓存这些应用业务的基站(接入点)进行分类并为用户的每个应用业务选取一个缓存该应用的基站(接入点)用于数据传输，从而给出面向用户并发应用业务的合作接入点集合；

5、步骤3、根据步骤2的合作接入点集合，每个接入点为用户提供该接入点已缓存的单个所需应用业务数据；随后，用户终端在接收多个合作接入点不同业务叠加的信号后采用串行干扰消除sic技术对自身的不同应用业务数据进行分别抽离提取，从而达到用户仅占用单个子载波的前提下，全时接收来自不同合作接入点的不同应用业务数据的目的，在低频谱、时域和回程链路成本的基础上，实现了对并发应用业务的全覆盖。

6、优选的，步骤2中，合作接入点的选取需要满足一定的接入点到用户的信道增益差以满足终端用户可以执行sic操作；同时，具有较高数据传输速率需求的应用优先选择接入点，且由最高信道增益的接入点提供业务以提高网络的功率利用率。

7、优选的，步骤2中，合作接入点的选取中，同一个基站(接入点)可以为多个临近的拥有相同应用需求的用户提供数据缓存，从而使得在密集部署的网络中未接入用户的基站(接入点)激活休眠状态以降低能量消耗。

8、优选的，步骤3中，面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法是多(基站)对单(用户)多(业务)的传输架构，即通过不同基站(接入点)到同一个用户信道增益的不同来分配不同等级的功率，从而在用户终端可以采用sic技术对接收到的来自不同基站(接入点)的叠加信号进行处理，以剥离用户并发的不同业务数据。

9、优选的，步骤3中，用户需求的并发应用业务数应少于或等于其终端硬件设备的sic解码级数。

10、优选的，数据传输方式适用于在超密集网络中存在大量用户且每个用户都有并发的不同应用需求，同时每个基站边缘缓存若干个应用业务数据以供用户下载使用的场景。

11、本发明的有益效果为：将网络中的下行链路传播方式采用多(基站)对单(用户)多(业务)的传输架构，不仅可以对用户的并发应用业务进行全覆盖，而且还提高了频谱资源和时域资源的利用率；结合了非正交多址接入技术和超密集部署的边缘缓存网络技术的特点，物理上符合现实应用的场景并将能够有效地应用于工程实际。

技术特征：

1.一种面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法，其特征在于，步骤2中，合作接入点的选取需要满足一定的接入点到用户的信道增益差以满足终端用户可以执行sic操作。

3.如权利要求1所述的面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法，其特征在于，步骤2中，具有较高数据传输速率需求的应用优先选择接入点，且由最高信道增益的接入点提供业务以提高网络的功率利用率。

4.如权利要求1所述的面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法，其特征在于，步骤2中，合作接入点的选取中，同一个基站为多个临近的拥有相同应用需求的用户提供数据缓存，从而使得在密集部署的网络中未接入用户的基站激活休眠状态以降低能量消耗。

5.如权利要求1所述的面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法，其特征在于，步骤3中，面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法是多基站对单用户多业务的传输架构，即通过不同基站到同一个用户信道增益的不同来分配不同等级的功率，从而在用户终端可以采用sic技术对接收到的来自不同基站的叠加信号进行处理，以剥离用户并发的不同业务数据。

6.如权利要求1所述的面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法，其特征在于，步骤3中，用户需求的并发应用业务数应少于或等于其终端硬件设备的sic解码级数。

7.如权利要求1所述的面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法，其特征在于，数据传输方法适用于在超密集网络中存在大量用户且每个用户都有并发的不同应用需求，同时每个基站边缘缓存若干个应用业务数据以供用户下载使用的场景。

技术总结本发明公开了一种面向用户并发应用全覆盖的密集部署边缘缓存网络数据传输方法，将网络中的下行链路传播方式采用多(基站)对单(用户)多(业务)的传输架构，不仅可以对用户的并发应用业务进行全覆盖，而且还提高了频谱资源和时域资源的利用率；结合了非正交多址接入技术和超密集部署的边缘缓存网络技术的特点，物理上符合现实应用的场景并将能够有效地应用于工程实际。技术研发人员：刘诚毅,陶宇,钱枫,居伟骏受保护的技术使用者：常熟理工学院技术研发日：技术公布日：2024/7/23