一種基于SD-RAN的跨層協(xié)作內(nèi)容緩存方法及系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于SD-RAN(軟件定義無線接入網(wǎng))的跨層協(xié)作內(nèi)容緩存系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
緩存是一種內(nèi)容存儲(chǔ)技術(shù)，無線通信中通常將流行度較高的內(nèi)容存儲(chǔ)在用戶附近的緩存節(jié)點(diǎn)中(如基站)，以減少從遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器反復(fù)調(diào)用、傳輸相同內(nèi)容的概率，從而有效減少傳輸開銷、緩解回程網(wǎng)絡(luò)的傳輸瓶頸，實(shí)現(xiàn)綠色通信。思科視覺網(wǎng)絡(luò)指數(shù)在“Globlemobiledatatrafficforecastupdate”中指出，視頻服務(wù)和內(nèi)容相對于其他業(yè)務(wù)種類，在移動(dòng)通信領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)的地位。2015年，以視頻為主的多媒體內(nèi)容貢獻(xiàn)了約69％的移動(dòng)業(yè)務(wù)負(fù)載。到2020年，這一比例將上升到79％。研究表明，即少部分流行度高的內(nèi)容會(huì)被用戶反復(fù)地下載、觀看。以Youtube為例，流行度排名前10％的視頻文件貢獻(xiàn)了約80％的業(yè)務(wù)負(fù)載。此外，這些視頻內(nèi)容的流行度變化相對緩慢，例如，包含視頻短片的新聞通常每2-3小時(shí)更新一次，新上線的電影通常是每周更新一次。因此，從無線接入網(wǎng)內(nèi)容緩存及信息交付的時(shí)間維度來看，這些視頻內(nèi)容服從相對靜態(tài)的流行度分布。在這一背景下，緩存技術(shù)作為一種“以存儲(chǔ)換取帶寬”的方式，被得到廣泛的研究。目前，緩存技術(shù)的研究主要停留在單層緩存系統(tǒng)，即各個(gè)小蜂窩基站在宏蜂窩基站的控制協(xié)調(diào)下對內(nèi)容進(jìn)行同層協(xié)作緩存以及對用戶請求的信息進(jìn)行響應(yīng)，但是單層緩存系統(tǒng)存在緩存空間固化，系統(tǒng)開銷優(yōu)化不明顯等缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種基于SD-RAN的跨層協(xié)作內(nèi)容緩存系統(tǒng)，其目的在于分別在宏蜂窩基站和小蜂窩基站設(shè)置了緩存節(jié)點(diǎn)，通過在宏蜂窩基站和小蜂窩存儲(chǔ)不同流行度的內(nèi)容，來達(dá)到提高緩存效率的目的。除此之外，該系統(tǒng)還充分利用了軟件定義網(wǎng)絡(luò)的功能，根據(jù)監(jiān)測到的用戶從本地小蜂窩基站、宏蜂窩基站和遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器獲取內(nèi)容的開銷，實(shí)時(shí)分配小蜂窩和宏蜂窩基站緩存空間的大小，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)SD-RAN內(nèi)容獲取開銷的優(yōu)化，由此解決單層緩存系統(tǒng)緩存空間固化，系統(tǒng)開銷優(yōu)化不明顯等缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于SD-RAN的跨層協(xié)作內(nèi)容緩存系統(tǒng)，該系統(tǒng)由實(shí)現(xiàn)控制覆蓋的宏蜂窩及其覆蓋范圍內(nèi)的若干個(gè)互不重疊且無縫連接的小蜂窩構(gòu)成，在SD-RAN的控制下，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控分離，該系統(tǒng)包括控制層和數(shù)據(jù)層：所述數(shù)據(jù)層包括兩個(gè)子層：小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層，用于存儲(chǔ)流行度最高的一組內(nèi)容，執(zhí)行緩存內(nèi)容初始化或更新，降低用戶反復(fù)從遠(yuǎn)端請求相同內(nèi)容帶來的系統(tǒng)開銷；宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層，用于存儲(chǔ)流行度次高的一組內(nèi)容，執(zhí)行緩存內(nèi)容初始化或更新，擴(kuò)大全局網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容存儲(chǔ)總量，提升全局緩存效率；所述控制層包括兩個(gè)模塊：內(nèi)容交付模塊，用于判斷用戶請求內(nèi)容是否有緩存內(nèi)容在數(shù)據(jù)層以及在數(shù)據(jù)層的哪一子層，并通知具體子層交付內(nèi)容；緩存更新模塊，當(dāng)用戶請求內(nèi)容不在數(shù)據(jù)層緩存空間中時(shí)啟動(dòng)，用于對數(shù)據(jù)層各子層緩存空間的緩存內(nèi)容進(jìn)行更新。進(jìn)一步地，所述內(nèi)容的流行度定義為：若內(nèi)容庫由M個(gè)內(nèi)容構(gòu)成，按其被用戶請求的頻次降序排列為{x1,…,xm,…,xM}，則第m個(gè)內(nèi)容被請求的流行度可以表示為其中，α為Zipf分布指數(shù)；它表征了請求模型的傾斜程度：α越大，用戶請求越集中概率較大的內(nèi)容；α越小，用戶請求就越分散。本發(fā)明假設(shè)第n個(gè)小蜂窩內(nèi)用戶對內(nèi)容xm請求的概率為由于各個(gè)小蜂窩的用戶分布和用戶對同一內(nèi)容的請求概率是相同的，因此存在其中，N為全局網(wǎng)絡(luò)下小蜂窩基站的總數(shù)。進(jìn)一步地，所述控制層還包括緩存空間分配模塊，用于分配各子層緩存空間，具體為：將全局總緩存空間記作S，假設(shè)每個(gè)內(nèi)容所占存儲(chǔ)空間大小為1，因此全局緩存空間最多可存儲(chǔ)S個(gè)內(nèi)容。定義一個(gè)存儲(chǔ)空間分配系數(shù)τ(0≤τ≤1)，則宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的緩存空間Sm和各個(gè)小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的緩存空間Ss的大小為Sm＝τS本發(fā)明考慮的場景為，各個(gè)小蜂窩基站的用戶分布和用戶對同一內(nèi)容的請求概率是相同的，故各個(gè)小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的存儲(chǔ)內(nèi)容是相同的。為實(shí)現(xiàn)全局平均內(nèi)容獲取開銷的優(yōu)化，本系統(tǒng)將流行度最高的Ss個(gè)內(nèi)容存儲(chǔ)到小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層，將次流行的Sm個(gè)內(nèi)容存儲(chǔ)到宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層。將用戶所請求內(nèi)容在小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層和宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的命中率分別記作hl、hm，將用戶在SD-RAN的錯(cuò)失率，即用戶從遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器獲取請求內(nèi)容的概率，記作hr。則有hr＝1-hl-hm.將用戶從本地小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層、宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層和遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器獲取單個(gè)內(nèi)容的平均開銷分別記作cl、cm、cr，不失一般性，有cl＜cm＜cr。因此，系統(tǒng)單個(gè)內(nèi)容平均獲取開銷Cost的目標(biāo)函數(shù)可以表示為對上述公式進(jìn)行求導(dǎo)，令導(dǎo)函數(shù)為零，可以得到由于0≤τ≤1，因此最優(yōu)的緩存空間分配系數(shù)τ*為根據(jù)得到的最優(yōu)緩存空間分配系數(shù)τ*，宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的緩存空間Sm和各個(gè)小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的緩存空間Ss的最優(yōu)分配方案為Sm＝τ*S當(dāng)緩存空間分配系數(shù)為最優(yōu)時(shí)，系統(tǒng)獲取單個(gè)內(nèi)容開銷最小。進(jìn)一步地，所述內(nèi)容交付模塊包括以下子模塊：請求接收子模塊，用于從小蜂窩基站接收用戶的內(nèi)容請求；緩存交付子模塊，用于查詢小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層是否緩存了請求內(nèi)容，若緩存了該請求內(nèi)容，則響應(yīng)用戶請求通知小蜂窩基站并進(jìn)行內(nèi)容交付；否則，查詢宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層是否緩存了該請求內(nèi)容，若緩存了該請求內(nèi)容，則響應(yīng)用戶請求通知宏蜂窩基站并進(jìn)行內(nèi)容交付；否則，啟用遠(yuǎn)程交付模塊；遠(yuǎn)程交付子模塊，提交用戶內(nèi)容請求至遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器，通知遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器進(jìn)行內(nèi)容交付。進(jìn)一步地，當(dāng)用戶請求內(nèi)容不在數(shù)據(jù)層緩存空間中時(shí)啟動(dòng)所述緩存更新模塊，緩存更新模塊具體包括以下子模塊：第一更新子模塊，將小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層緩存空間中空內(nèi)容流行度設(shè)為0；再比較小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層內(nèi)流行度最低的內(nèi)容xa的流行度Psmin和請求內(nèi)容x0的流行度P0之間的大小，若P0＞Psmin，則將宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的流行度最低的內(nèi)容xb替換成內(nèi)容xa，將小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的內(nèi)容xa替換成內(nèi)容為x0；否則啟用第二更新子模塊；第二更新子模塊，將宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層緩存空間中空內(nèi)容流行度設(shè)為0；再比較宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層內(nèi)流行度最低的內(nèi)容xb的流行度Pmmin和請求內(nèi)容x0的流行度P0之間的大小，若P0＞Pmmin，則將宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的內(nèi)容xb替換成內(nèi)容為x0；否則不做處理。更進(jìn)一步地，所述控制層還包括監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測數(shù)據(jù)層各子層的緩存狀態(tài)，各個(gè)基站及遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器響應(yīng)內(nèi)容的開銷。另一方面，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于SD-RAN的跨層協(xié)作內(nèi)容緩存方法，其特征在于，在小蜂窩基站和宏蜂窩基站分別設(shè)置一個(gè)緩存節(jié)點(diǎn)子層，小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層用于存儲(chǔ)流行度最高的一組內(nèi)容，宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層用于存儲(chǔ)流行度次高的一組內(nèi)容，該方法具體分為以下步驟：內(nèi)容交付步驟：判斷用戶請求內(nèi)容是否有緩存內(nèi)容在緩存節(jié)點(diǎn)子層中，并通知具體緩存節(jié)點(diǎn)子層交付內(nèi)容；若用戶請求內(nèi)容不在各緩存節(jié)點(diǎn)子層中時(shí)，通知遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器進(jìn)行內(nèi)容交付；緩存更新步驟：若用戶請求內(nèi)容不在各緩存節(jié)點(diǎn)子層中時(shí)，比較用戶請求內(nèi)容和各緩存節(jié)點(diǎn)子層緩存內(nèi)容的流行度，若各緩存節(jié)點(diǎn)子層緩存內(nèi)容流行度小于請求內(nèi)容流行度，則對各緩存節(jié)點(diǎn)子層的緩存空間中的緩存內(nèi)容進(jìn)行更新。進(jìn)一步地，其特征在于，所述內(nèi)容的流行度定義為：若內(nèi)容庫由M個(gè)內(nèi)容構(gòu)成，按其被用戶請求的頻次降序排列為{x1,…,xm,…,xM}，則第m個(gè)內(nèi)容被請求的流行度可以表示為其中，α為Zipf分布指數(shù)；它表征了請求模型的傾斜程度：α越大，用戶請求越集中概率較大的內(nèi)容；α越小，用戶請求就越分散。；第n個(gè)小蜂窩基站內(nèi)用戶對內(nèi)容xm請求的流行度為為其中，N為全局網(wǎng)絡(luò)下小蜂窩基站的總數(shù)。進(jìn)一步地，其特征在于，所述小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層和宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的緩存空間按照如下方式分配：宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的緩存空間記為Sm，各個(gè)小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的緩存空間記為Ss，最優(yōu)分配方案為：Sm＝τ*S其中，S為全局總緩存空間；τ*為最優(yōu)緩存空間分配系數(shù)其中，cl為從小蜂窩基站緩存獲取單個(gè)內(nèi)容的平均開銷；cm為從宏蜂窩基站緩存獲取單個(gè)內(nèi)容的平均開銷；cr為從遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器獲取單個(gè)內(nèi)容的平均開銷，當(dāng)緩存空間分配系數(shù)為最優(yōu)時(shí)，系統(tǒng)單個(gè)內(nèi)容平均獲取開銷最小。進(jìn)一步地，所述內(nèi)容交付步驟具體分為以下子步驟：請求接收子步驟：從小蜂窩基站接收用戶的內(nèi)容請求；緩存交付子步驟：查詢小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層是否緩存了請求內(nèi)容，若緩存了該請求內(nèi)容，則響應(yīng)用戶請求通知小蜂窩基站并進(jìn)行內(nèi)容交付；否則，查詢宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層是否緩存了該請求內(nèi)容，若緩存了該請求內(nèi)容，則響應(yīng)用戶請求通知宏蜂窩基站并進(jìn)行內(nèi)容交付；否則，啟用遠(yuǎn)程交付步驟；遠(yuǎn)程交付子步驟：提交用戶內(nèi)容請求至遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器，通知遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器進(jìn)行內(nèi)容交付。進(jìn)一步地，當(dāng)用戶請求內(nèi)容不在各緩存節(jié)點(diǎn)子層緩存空間中時(shí)進(jìn)行緩存更新，所述緩存更新步驟具體分為以下子步驟：第一更新子步驟，將小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層緩存空間中空內(nèi)容流行度設(shè)為0；再比較小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層內(nèi)流行度最低的內(nèi)容xa的流行度Psmin和請求內(nèi)容x0的流行度P0之間的大小，若P0＞Psmin，則將宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的流行度最低的內(nèi)容xb替換成內(nèi)容xa，將小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的內(nèi)容xa替換成內(nèi)容為x0；否則啟用第二更新子步驟；第二更新子步驟，將宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層緩存空間中空內(nèi)容流行度設(shè)為0；再比較宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層內(nèi)流行度最低的內(nèi)容xb的流行度Pmmin和請求內(nèi)容x0的流行度P0之間的大小，若P0＞Pmmin，則將宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的內(nèi)容xb替換成內(nèi)容為x0；否則不做處理。更進(jìn)一步地，所述控制層還包括監(jiān)測步驟，監(jiān)測數(shù)據(jù)層各子層的緩存狀態(tài)，各個(gè)基站及遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器響應(yīng)內(nèi)容的開銷?？傮w而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)特征及有益效果：(1)本發(fā)明提出的基于SD-RAN的跨層協(xié)作內(nèi)容緩存系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了宏蜂窩基站和小蜂窩基站的協(xié)作緩存，系統(tǒng)通過將次流行的內(nèi)容緩存在宏蜂窩緩存節(jié)點(diǎn)，避免了從遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器反復(fù)調(diào)取較高流行度內(nèi)容帶來的開銷，(2)進(jìn)一步地，本發(fā)明充分利用SD-RAN的優(yōu)勢，根據(jù)監(jiān)測獲取用戶從本地小蜂窩基站、宏蜂窩基站和遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器獲取內(nèi)容的開銷，實(shí)時(shí)劃分小蜂窩和宏蜂窩緩存節(jié)點(diǎn)的緩存空間大小，優(yōu)化了緩存空間結(jié)構(gòu)，提升了系統(tǒng)的緩存效率，進(jìn)一步降低了本發(fā)明平均內(nèi)容獲取開銷。此外，系統(tǒng)設(shè)計(jì)中并未存在過多的計(jì)算復(fù)雜度，便于操控和實(shí)施。附圖說明圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明系統(tǒng)在空間分配系數(shù)τ一定時(shí)，平均內(nèi)容獲取開銷隨鏈路狀態(tài)因子γ之間的關(guān)系；圖3為本發(fā)明系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層緩存內(nèi)容分布示意圖；圖4為本發(fā)明系統(tǒng)的內(nèi)容請求響應(yīng)流程示意圖；圖5為本發(fā)明系統(tǒng)的緩存內(nèi)容的初始化及更新方法。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及仿真例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。如圖1所示，本發(fā)明系統(tǒng)包括控制層和數(shù)據(jù)層：為了避免了從遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器反復(fù)調(diào)取較高流行度內(nèi)容帶來的高開銷，所述數(shù)據(jù)層包括兩個(gè)子層：小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層，用于存儲(chǔ)流行度最高的一組內(nèi)容，執(zhí)行緩存內(nèi)容初始化或更新，降低用戶反復(fù)從遠(yuǎn)端請求相同內(nèi)容帶來的系統(tǒng)開銷；宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層，用于存儲(chǔ)流行度次高的一組內(nèi)容，執(zhí)行緩存內(nèi)容初始化或更新，擴(kuò)大全局網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容存儲(chǔ)總量，提升全局緩存效率；所述控制層包括兩個(gè)模塊：內(nèi)容交付模塊，用于判斷用戶請求內(nèi)容是否有緩存內(nèi)容在數(shù)據(jù)層以及在數(shù)據(jù)層的哪一子層，并通知具體子層交付內(nèi)容；緩存更新模塊，當(dāng)用戶請求內(nèi)容不在數(shù)據(jù)層緩存空間中時(shí)啟動(dòng)，用于對數(shù)據(jù)層各子層緩存空間的緩存內(nèi)容進(jìn)行更新。所述內(nèi)容的流行度定義為：若內(nèi)容庫由M個(gè)內(nèi)容構(gòu)成，按其被用戶請求的頻次降序排列為{x1,…,xm,…,xM}，則第m個(gè)內(nèi)容被請求的流行度可以表示為其中，α為Zipf分布指數(shù)；第n個(gè)小蜂窩基站內(nèi)用戶對內(nèi)容xm請求的流行度為為其中，N為全局網(wǎng)絡(luò)下小蜂窩基站的總數(shù)。所述控制層還包括緩存空間分配模塊，用于分配各子層緩存空間，具體為：宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的緩存空間記為Sm，各個(gè)小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的緩存空間記為Ss，最優(yōu)分配方案為：Sm＝τ*S其中，S為全局總緩存空間；τ*為最優(yōu)緩存空間分配系數(shù)其中，cl為從小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)獲取單個(gè)內(nèi)容的平均開銷；cm為從宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)獲取單個(gè)內(nèi)容的平均開銷；cr為從遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器獲取單個(gè)內(nèi)容的平均開銷，當(dāng)緩存空間分配系數(shù)為最優(yōu)時(shí)，系統(tǒng)單個(gè)內(nèi)容平均獲取開銷最小。仿真實(shí)施例：仿真參數(shù)設(shè)置如下：總文件內(nèi)容為5000，系統(tǒng)總緩存空間為2000，Zipf分布指數(shù)α為0.7，小蜂窩總數(shù)為2。前面本發(fā)明已經(jīng)提到cl、cm、cr分別表示用戶從小蜂窩(本地)、宏蜂窩和遠(yuǎn)端獲取內(nèi)容獲取開銷，且假設(shè)cl＜cm＜cr。為了便于研究，本發(fā)明令cl＝1，cr＝10，cm＝γcr，其中0.1＜γ＜1。如圖2所示，當(dāng)兩子層的緩存空間沒有達(dá)到最優(yōu)分配系數(shù)時(shí)，對于任一空間分配系數(shù)τ，平均內(nèi)容獲取開銷都隨著鏈路狀態(tài)因子γ的增大而增大。對于任一鏈路狀態(tài)因子γ，最小平均內(nèi)容獲取開銷對應(yīng)的空間分配系數(shù)τ都有所不同。因此，基于SD-RAN的內(nèi)容緩存系統(tǒng)顯得尤為重要，系統(tǒng)可以通過實(shí)時(shí)鏈路狀態(tài)，動(dòng)態(tài)地優(yōu)化的空間分配系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)平均內(nèi)容獲取開銷最小化。從圖2也可以看出，本發(fā)明的算法在任意的鏈路狀態(tài)下，都可以求得最優(yōu)的空間分配系數(shù)τ*，從而明顯降低的平均內(nèi)容獲取開銷。分配各子層緩存空間后，為了減小平均內(nèi)容獲取開銷，本發(fā)明將流行度最高的x1～xm的內(nèi)容存入各個(gè)小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的緩存空間，將流行度次高的xm+1～xm+n個(gè)內(nèi)容存入宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的緩存空間，其中，n＝Sm＝τ*S；如圖3所示，通過上述的跨層緩存，可以優(yōu)化系統(tǒng)緩存結(jié)構(gòu)、提高緩存效率，從而降低平均內(nèi)容獲取開銷。如圖4所示，所述內(nèi)容交付模塊包括以下子模塊：請求接收子模塊，用于從小蜂窩基站接收用戶的內(nèi)容請求；緩存交付子模塊，用于查詢小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層是否緩存了請求內(nèi)容，若緩存了該請求內(nèi)容，則響應(yīng)用戶請求通知小蜂窩基站并進(jìn)行內(nèi)容交付；否則，查詢宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層是否緩存了該請求內(nèi)容，若緩存了該請求內(nèi)容，則響應(yīng)用戶請求通知宏蜂窩基站并進(jìn)行內(nèi)容交付；否則，啟用遠(yuǎn)程交付子模塊；遠(yuǎn)程交付子模塊，提交用戶內(nèi)容請求至遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器，通知遠(yuǎn)端內(nèi)容服務(wù)器進(jìn)行內(nèi)容交付。如圖5所示，當(dāng)用戶請求內(nèi)容不在數(shù)據(jù)層緩存空間中時(shí)啟動(dòng)所述緩存更新模塊，緩存更新模塊具體包括以下子模塊：第一更新子模塊，將小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層緩存空間中空內(nèi)容流行度設(shè)為0；再比較小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層內(nèi)流行度最低的內(nèi)容xa的流行度Psmin和請求內(nèi)容x0的流行度P0之間的大小，若P0＞Psmin，則將宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的流行度最低的內(nèi)容xb替換成內(nèi)容xa，將小蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的內(nèi)容xa替換成內(nèi)容為x0；否則啟用第二更新子模塊；第二更新子模塊，將宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層緩存空間中空內(nèi)容流行度設(shè)為0；再比較宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層內(nèi)流行度最低的內(nèi)容xb的流行度Pmmin和請求內(nèi)容x0的流行度P0之間的大小，若P0＞Pmmin，則將宏蜂窩基站緩存節(jié)點(diǎn)子層的內(nèi)容xb替換成內(nèi)容為x0；否則不做處理。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。