1、移動互聯(lián)網(wǎng)和虛擬現(xiàn)實等技術(shù)的快速發(fā)展，海量移動設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，用戶終端對數(shù)據(jù)類型的需求開始多樣化，尤其是影音內(nèi)容在數(shù)據(jù)類型中所占比例呈現(xiàn)升高態(tài)勢，這些數(shù)據(jù)的大量需求導(dǎo)致移動數(shù)據(jù)流量急劇增長，進一步加大了對通信網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求。傳統(tǒng)的蜂窩通信系統(tǒng)通過不斷的小區(qū)分裂和資源復(fù)用的方式提升網(wǎng)絡(luò)頻譜利用率和網(wǎng)絡(luò)容量，隨著移動數(shù)據(jù)流量進入移動大數(shù)據(jù)時代，這些方式已經(jīng)不能適應(yīng)當前海量移動業(yè)務(wù)需求。隨著移動終端計算能力和存儲空間的提升，基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的D2D

2、(Device-to-Device，D2D)通信與緩存技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成的無線緩存網(wǎng)絡(luò)極大地體現(xiàn)了緩存技術(shù)給移動通信的發(fā)展提供了新的方向。
　　無線緩存網(wǎng)絡(luò)主要是D2D通信傳輸技術(shù)與緩存技術(shù)的結(jié)合，基于 D2D通信，傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中鄰近用戶間建立D2 D通信鏈路，其可以不經(jīng)過基站（Base Station，B S)中繼直接進行數(shù)據(jù)互傳，從而大幅提高數(shù)據(jù)傳輸速率且大大地減少傳輸延遲。在終端緩存技術(shù)的輔助下，用戶終端可在通信非高峰期進行熱

3、點視頻文件的提前緩存，那么請求文件服務(wù)的用戶能否在其本地緩存中，以及鄰近用戶的本地緩存中檢索到該請求文件由緩存策略直接決定。因此研究無線緩存網(wǎng)絡(luò)中的緩存策略意義重大，合理的部署緩存內(nèi)容和緩存的有效傳遞是無線緩存網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)。本文對無線緩存網(wǎng)絡(luò)中不同通信場景下的緩存策略進行了研究。首先，從緩存有效傳遞的角度，研究了基于推薦算法的通信策略；然后，從緩存內(nèi)容的合理部署角度，研究了基于網(wǎng)絡(luò)中斷概率的緩存策略；最后研究了基于卸載概率的緩存策略

4、。具體作出了如下研究工作：
　　第一，視頻網(wǎng)絡(luò)場景下，我們提出了一種基于推薦算法的通信策略。通過分析用戶的歷史視頻播放記錄得到用戶的興趣愛好，然后計算用戶之間的相似度，獲得 D2D通信范圍內(nèi)的相似用戶集，最后引入?yún)f(xié)同過濾推薦算法對用戶的請求行為加以改變。在這種通信策略下，通過仿真結(jié)果觀察到引入推薦和緩存技術(shù)能夠降低內(nèi)容提供商的成本開銷。
　　第二，研究基于通信網(wǎng)絡(luò)中斷概率的緩存策略。在滿足最低目標信干噪比約束的條件下，通過激

5、活D2D鏈路來實現(xiàn)系統(tǒng)中斷概率最小化，接著對這個問題進行了數(shù)學(xué)建模，在減少求解優(yōu)化問題復(fù)雜度時，我們提出了一種與傳統(tǒng)次梯度算法相比更低復(fù)雜度的搜索算法。仿真證明基于中斷概率的緩存方案與現(xiàn)有緩存策略相比，性能優(yōu)勢十分明顯，同時，通過與次梯度算法復(fù)雜度的仿真對比，可以明顯證明我們的搜索算法是一個相對復(fù)雜度更低的解決方案。
　　第三，研究基于通信網(wǎng)絡(luò)卸載概率的緩存策略。首先在無線緩存網(wǎng)絡(luò)的兩層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型下，研究了緩存策略使得網(wǎng)絡(luò)卸載概