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摘要：本发明公开了一种基于移动车辆社会关系感知的车联网协作缓存方法，对于车联网中的每个车辆进行移动轨迹预测，确定下一时刻该车辆所属的路边单元，得到各个路边单元覆盖范围内的车辆集合，计算路边单元覆盖范围内的车辆对于各个内容的请求概率预测得到各个车辆在下一时刻请求的内容集合，计算各个车辆的社会关系强度并筛选出缓存车辆，计算各个车辆从缓存车辆和路边单元获取内容的延迟，最后构建协作缓存最优化问题并求解得到各个路边单元下的协作缓存方案。本发明预测得到下一时刻所属路边单元和车辆请求内容，根据车辆社会关系选择缓存车辆，从而制定正确的协作缓存策略，从而提高缓存命中率，减少内容获取延迟。

主权项：1.一种基于移动车辆社会关系感知的车联网协作缓存方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：记车联网中路边单元的集合RSU＝{S1,…,Sn,…,SN}，其中Sn表示第n个路边单元，n＝1,2,…,N，N表示路边单元数量；记车联网中可请求的内容集合为X＝{x1,…,xq,…,xQ}，xq表示第q个内容，q＝1,2,…,Q，Q表示车联网中可请求的内容数量，记内容xq的大小为dq；S2：对于车联网中的每个车辆，对车辆的移动轨迹进行预测，得到下一时刻的预测位置，从而确定下一时刻该车辆所属的路边单元；得到下一时刻各个路边单元Sn覆盖范围内的车辆集合Vn＝{vn,1,…,vn,m,…,vn,M}，vn,m表示路边单元Sn覆盖的第m个车辆，m＝1,2,…,Mn，Mn表示路边单元Sn覆盖范围内的车辆数量；S3：首先统计各个内容在预设历史时间段内的请求次数，根据请求次数从大到小对内容进行排序，记内容xq在排序后的序号为iq；计算每个内容在预设历史时间段内的请求概率，将请求概率超过预设阈值的内容作为流行内容，将流行内容的请求概率求和作为流行内容的分布斜率ω；采用如下公式计算得到下一时刻第q个内容的内容流行度popq： 对于路边单元Sn覆盖范围内的车辆集合Vn，获取各个车辆vn,m在预设历史时间段内所请求的内容集合Ln,m，然后采用如下计算公式两两计算车辆之间的兴趣相似度simm,m′： 其中，φm,m′表示车辆vn,m和车辆vn,m′内容集合Ln,m、Ln,m′的交集，m′＝1,2,…,Mn，||表示求取集合中内容数量，Mq表示在预设历史时间段内请求过内容xq的车辆数量；采用如下公式计算得到车辆vn,m的兴趣相似度SIMm： 对兴趣相似度sm进行归一化得到归一化后的兴趣相似度SIM′m： 其中，SIMmax、SIMmin分别表示车辆集合Vn中所有车辆兴趣相似度SIMm的最大值和最小值；采用如下公式计算得到车辆vn,m对各个内容的兴趣概率inn,m： 对内容流行度popq和车辆vn,m的兴趣概率inn,m,q进行加权求和，得到下一时刻车辆vn,m对内容xq的请求概率pn,m,q：pn,m,q＝α×popq+β×inn,m其中，α、β分别表示预设的内容流行度权重值和车辆个人兴趣偏好权重值；设置车辆请求内容服从泊松分布，根据车辆vn,m对各个内容xq的请求概率pn,m,q预测得到车辆vn,m在下一时刻请求的内容集合S4：对于路边单元Sn下的车辆集合Vn中的每个车辆vn,m，统计其在行驶过程中单位时间内可关联的车辆数量作为通信接触率fn,m，融合车辆之间的兴趣相似度simm,m′，采用如下公式两两计算车辆之间的社会关系强度zm,m′：zm,m′＝fn,m×simm,m′采用如下公式计算得到车辆vn,m的社交关系强度Zm： 将路边单元Sn下的所有车辆，按照社交关系强度从大到小进行排序，选择前K个车辆作为缓存车辆，K的值根据实际需要确定，得到缓存车辆集合CVn＝{cvn,1,…,cvn,k,…,cvn,K}，cvn,k表示路边单元Sn下的第k个缓存车辆，k＝1,2,…,K；S5：计算不同内容获取方式的时延，具体方法如下：车辆vn,m通过V2V通信从缓存车辆cvn,k获取内容xq的时延Tn,m,k,q为： 其中，raten,m,k表示车辆vn,m和缓存车辆cvn,k之间的通信传输速率；车辆vn,m通过V2R通信从路边单元Sn获取内容xq的时延Tn,m,K+1,q为： 其中，raten,m,K+1表示车辆vn,m和路边单元Sn之间的通信传输速率；S6：求解如下协作缓存最优化问题，得到每个路边单元Sn下的协作缓存方案： C1:aq,k′∈{0,1},k′＝1,2,…,K+1 其中，A＝aq,1,…,aq,k,…,aq,K+1表示缓存决策向量，aq,k′为缓存决策标识，k′＝1,2,…,K+1，aq,k＝1表示将内容xq缓存至缓存车辆cvn,k，aq,k＝0表示未将内容xq缓存至缓存车辆cvn,k，aq,K+1＝1表示将内容xq缓存至路边单元Sn，aq,K+1＝0表示未将内容xq缓存至路边单元Sn，表示缓存车辆cvn,k的缓存容量，表示路边单元Sn的缓存容量。

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百度查询： 河南科技大学 西南科技大学 基于移动车辆社会关系感知的车联网协作缓存方法