一种用于边缘网络系统的资源分配方法、装置及电子设备

摘要

本公开实施例公开了一种用于边缘网络系统的资源分配方法、装置及电子设备，所述方法包括获取缓存方案，所述缓存方案包括每个片段在所述第一基站的缓存情况，基于所述缓存方案，确定传输时延集合，所述传输时延集合包括每个终端设备获取每个片段时的传输时延，基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，以使综合时延最小，其中，所述推荐方案包括对于每个终端设备的推荐内容，所述推荐内容包括所述F个视频文件中的至少一个，所述综合时延为所述U个终端设备的时延期望值之和，基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，以使综合时延最小。该技术方案能够减轻通信链路的传输压力。

权利要求

1.一种用于边缘网络系统的资源分配方法，所述边缘网络系统包括：服务器、第一基站、U个终端设备和F个视频文件，其中，U和F均为正整数，所述U个终端设备通过所述第一基站连接于所述服务器，每个视频文件包括多个片段，所述片段缓存于所述服务器和/或所述第一基站中，其特征在于，所述方法包括：获取缓存方案，所述缓存方案包括每个片段在所述第一基站的缓存情况；

基于所述缓存方案，确定传输时延集合，所述传输时延集合包括每个终端设备获取每个片段时的传输时延；

基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，以使综合时延最小，其中，所述推荐方案包括对于每个终端设备的推荐内容，所述推荐内容包括所述F个视频文件中的至少一个，所述综合时延为所述U个终端设备的时延期望值之和；

基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，以使综合时延最小；

其中，所述F个视频文件中每个视频文件包括S个片段，其中，S为大于等于2的正整数；

所述基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案包括：

确定所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}与播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第一关系P(R)，其中，所述播放概率集合包括终端设备u对视频文件f中的片段s的播放概率pu,f,s；

基于所述传输时延集合T＝{Tu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}以及所述第一关系P(R)，确定第一综合时延函数Y1(R)：基于第一目标函数Y1(R)，确定所述推荐方案R，以使所述第一综合时延函数Y1(R)的值最小；

所述基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，包括：基于所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}和所述第一关系P(R)，确定所述播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}；

确定所述缓存方案C的更新方案C′＝{c′f,s|f∈[1,F],s∈[1,S]}与所述传输时延集合T＝{Tu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第二关系T(C′)；

基于所述第二关系T(C′)和所述播放概率集合P，确定第二综合时延函数Y2(C′)：基于所述第二综合时延函数Y2(C′)，确定所述更新方案C′，以使所述第二综合时延函数Y2(C′)的值最小。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当终端设备u通过所述第一基站连接于所述服务器时，所述传输时延集合包括所述终端设备u获取片段s时的传输时延，其中，所述终端设备u为所述U个终端设备中的任意一个，所述片段s为视频文件f所包括的多个片段中的任意一个，所述视频文件f为所述F个视频文件中的任意一个；

其中，确定所述终端设备u获取片段s时的传输时延，包括：

获取所述第一基站与所述终端设备u之间的传输速率Vu、终端设备u对应的回程链路带宽 所述片段s的片段大小μ以及所述片段s在所述第一基站的缓存情况cf,s；

根据所述传输速率Vu，以及片段大小μ，确定所述终端设备u与片段s所对应的空口时延T′u,f,s：根据所述回程链路带宽 以及片段大小μ，确定所述终端设备u与片段s所对应的回程链路时延T″u,f,s：根据所述缓存情况cf,s、空口时延T′u,f,s以及回程链路时延T″u,f,s，确定所述终端设备u与片段s所对应的传输时延Tu,f,s(cf,s)：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述边缘网络系统还包括K个第二基站，其中，K为正整数，所述获取所述第一基站与所述终端设备u之间的传输速率Vu，包括：获取所述第一基站的发射功率e0和信道增益 所述K个第二基站的发射功率{e1,…,eK}和信道增益值 以及所述第一基站与所述终端设备u之间的信道带宽BW；

根据所述K个第二基站的发射功率{e1,…,eK}和信道增益 确定小区间干扰信号的干扰功率Iu：

根据所述信道带宽BW、第一基站的发射功率e0和信道增益 以及干扰功率Iu，确定所述传输速率Vu：2

其中，σ表示加性高斯白噪声功率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，包括在第一约束条件下，基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，其中，所述第一约束条件包括以下条件中的至少一个；

向每个终端设备推荐的视频文件的数量相同；

当终端设备u对视频文件f的主动观看概率小于推荐阈值时，不向所述终端设备u推荐所述视频文件f。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，包括在第二约束条件下，基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，其中，所述第二约束条件包括：缓存于所述第一基站的所有片段的片段大小之和小于等于缓存阈值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述推荐方案与所述播放概率集合之间的第一关系，包括：确定每个终端设备和每个视频文件之间的第一请求概率D′，其中，所述第一请求概率包括向终端设备u推荐视频文件f，且终端设备u请求播放视频文件f的概率；

确定每个终端设备和每个视频文件之间的第二请求概率D″，其中，所述第二请求概率包括不向终端设备u推荐视频文件f，且终端设备u请求播放视频文件f的概率；

确定每个片段在所对应的视频文件中的观看比例；

根据所述第一请求概率D′＝{d′u,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}、第二请求概率D″＝{d″u,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}和观看比例Z＝{zs,f|s∈[1,S],f∈[1,F]}，确定所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}与播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第一关系P(R)＝{pu,f,s(ru,f)|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}：pu,f,s(ru,f)＝(ru,f·d′u,f+(1-ru,f)d″u,f)·zs,f。

7.一种用于边缘网络系统的资源分配装置，所述边缘网络系统包括：服务器、第一基站、U个终端设备和F个视频文件，其中，U和F均为正整数，所述U个终端设备通过所述第一基站连接于所述服务器，每个视频文件包括多个片段，所述片段缓存于所述服务器和/或所述第一基站中，其特征在于，所述装置包括：获取模块，被配置为获取缓存方案，所述缓存方案包括每个片段在所述第一基站的缓存情况；

第一确定模块，被配置为基于所述缓存方案，确定传输时延集合，所述传输时延集合包括每个终端设备获取每个片段时的传输时延；

第二确定模块，被配置为基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，以使综合时延最小，其中，所述推荐方案包括对于每个终端设备的推荐内容，所述推荐内容包括所述F个视频文件中的至少一个，所述综合时延为所述U个终端设备的时延期望值之和；

第三确定模块，被配置为基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，以使综合时延最小；

其中，所述F个视频文件中每个视频文件包括S个片段，其中，S为大于等于2的正整数；

所述基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案包括：

确定所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}与播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第一关系P(R)，其中，所述播放概率集合包括终端设备u对视频文件f中的片段s的播放概率pu,f,s；

基于所述传输时延集合T＝{Tu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}以及所述第一关系P(R)，确定第一综合时延函数Y1(R)：基于第一目标函数Y1(R)，确定所述推荐方案R，以使所述第一综合时延函数Y1(R)的值最小；

所述基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，包括：基于所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}和所述第一关系P(R)，确定所述播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1，S]}；

确定所述缓存方案C的更新方案C′＝{c′f,s|f∈[1,F],s∈[1,S]}与所述传输时延集合T＝{Tu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第二关系T(C′)；

基于所述第二关系T(C′)和所述播放概率集合P，确定第二综合时延函数Y2(C′)：基于所述第二综合时延函数Y2(C′)，确定所述更新方案C′，以使所述第二综合时延函数Y2(C′)的值最小。

8.一种电子设备，其特征在于，包括缓存器和处理器；其中，所述缓存器用于缓存一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现权利要求

1-6任一项所述的方法步骤。

说明书

一种用于边缘网络系统的资源分配方法、装置及电子设备

技术领域

[0001] 本公开涉及移动通信技术领域，具体涉及一种用于边缘网络系统的资源分配方法、装置及电子设备。

背景技术

[0002] 随着移动互联网技术的飞速发展，以虚拟现实、增强现实、超高清视频等为代表的新型多媒体业务开始不断涌现，视频流量呈现出指数增长的趋势。由于视频播放具有突发性和高带宽的特点，视频文件的传输给基站和通信链路带来了沉重的压力。相关数据表明，仅仅10％的视频贡献了80％左右的视频请求。因此，当前很大一部分的数据流量是因为相同内容的重复传输引起的。

[0003] 为了缓解通信链路的传输压力，现有技术中通常通过移动边缘缓存技术在无线接入网中部署存储资源，将热门视频文件提前缓存在边缘缓存节点中，以减少视频文件的重复传输，例如，将热门视频文件提前缓存在本地基站中。然而，与互联网中庞大的视频文件数量相比，边缘缓存节点的存储能力是有限的，这意味着只有很少的一部分视频文件能够缓存在边缘缓存节点中。

发明内容

[0004] 为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种用于边缘网络系统的资源分配方法、装置及电子设备。

[0005] 第一方面，本公开实施例提供了一种用于边缘网络系统的资源分配方法，所述边缘网络系统包括：服务器、第一基站、U个终端设备和F个视频文件，其中，U和F均为正整数，所述U个终端设备通过所述第一基站连接于所述服务器，每个视频文件包括多个片段，所述片段缓存于所述服务器和/或所述第一基站中。

[0006] 具体地，所述资源分配方法包括：

[0007] 获取缓存方案，所述缓存方案包括每个片段在所述第一基站的缓存情况；

[0008] 基于所述缓存方案，确定传输时延集合，所述传输时延集合包括每个终端设备获取每个片段时的传输时延；

[0009] 基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，以使综合时延最小，其中，所述推荐方案包括对于每个终端设备的推荐内容，所述推荐内容包括所述F个视频文件中的至少一个，所述综合时延为所述U个终端设备的时延期望值之和；

[0010] 基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，以使综合时延最小。

[0011] 可选地，当终端设备u通过所述第一基站连接于所述服务器时，所述传输时延集合包括所述终端设备u获取片段s时的传输时延，其中，所述终端设备u为所述U个终端设备中的任意一个，所述片段s为视频文件f所包括的多个片段中的任意一个，所述视频文件f为所述F个视频文件中的任意一个；

[0012] 其中，确定所述终端设备u获取片段s时的传输时延，包括：

[0013] 获取所述第一基站与所述终端设备u之间的传输速率Vu、终端设备u对应的回程链路带宽 所述片段s的片段大小μ以及所述片段s在所述第一基站的缓存情况cf,s；

[0014] 根据所述传输速率Vu，以及片段大小μ，确定所述终端设备u与片段s所对应的空口时延T′u,f,s：

[0015]

[0016] 根据所述回程链路带宽 以及片段大小μ，确定所述终端设备u与片段s所对应的回程链路时延T″u,f,s：

[0017]

[0018] 根据所述缓存情况cf,s、空口时延T′u,f,s以及回程链路时延T″u,f,s，确定所述终端设备u与片段s所对应的传输时延Tu,f,s(cf,s)：

[0019]

[0020] 可选地，所述边缘网络系统还包括K个第二基站，其中，K为正整数，所述获取所述第一基站与所述终端设备u之间的传输速率Vu，包括：

[0021] 获取所述第一基站的发射功率e0和信道增益 所述K个第二基站的发射功率{e1,…,eK}和信道增益值 以及所述第一基站与所述终端设备u之间的信道带宽BW；

[0022] 根据所述K个第二基站的发射功率{e1,…,eK}和信道增益 确定小区间干扰信号的干扰功率Iu：

[0023]

[0024] 根据所述信道带宽BW、第一基站的发射功率e0和信道增益 以及干扰功率Iu，确定所述传输速率Vu：

[0025]

[0026] 其中，σ2表示加性高斯白噪声功率。

[0027] 可选地，每个视频文件包括S个片段，其中，S为大于等于2的正整数，所述基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案包括：

[0028] 确定所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}与所述播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第一关系P(R)，其中，所述播放概率集合包括终端设备u对视频文件f中的片段s的播放概率pu,f,s；

[0029] 基于所述传输时延集合T＝{Tu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}以及所述第一关系P(R)，确定第一综合时延函数Y1(R)：

[0030]

[0031] 基于所述第一目标函数Y1(R)，确定所述推荐方案R，以使所述第一综合时延函数Y1(R)的值最小。

[0032] 可选地，所述基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，包括在第一约束条件下，基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，其中，所述第一约束条件包括以下条件中的至少一个；

[0033] 向每个终端设备推荐的视频文件的数量相同；

[0034] 当终端设备u对视频文件f的主动观看概率小于推荐阈值时，不向所述终端设备u推荐所述视频文件f。

[0035] 可选地，所述基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，包括：

[0036] 基于所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}和所述第一关系P(R)，确定所述播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}；

[0037] 确定所述缓存方案C的更新方案C′＝{c′f,s|f∈[1,F],s∈[1,S]}与所述传输时延集合T＝{Tu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第二关系T(C′)；

[0038] 基于所述第二关系T(C′)和所述播放概率集合P，确定第二综合时延函数Y2(C′)：

[0039]

[0040] 基于所述第二综合时延函数Y2(C′)，确定所述更新方案C′，以使所述第二综合时延函数Y2(C′)的值最小。

[0041] 可选地，所述基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，包括在第二约束条件下，基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，其中，所述第二约束条件包括：

[0042] 缓存于所述第一基站的所有片段的片段大小之和小于等于缓存阈值。

[0043] 可选地，所述确定所述推荐方案与所述播放概率集合之间的第一关系，包括：

[0044] 确定每个终端设备和每个视频文件之间的第一请求概率D′，其中，所述第一请求概率包括向终端设备u推荐视频文件f，且终端设备u请求播放视频文件f的概率；

[0045] 确定每个终端设备和每个视频文件之间的第二请求概率D″，其中，所述第二请求概率包括不向终端设备u推荐视频文件f，且终端设备u请求播放视频文件f的概率；

[0046] 确定每个片段在所对应的视频文件中的观看比例；

[0047] 根据所述第一请求概率D′＝{d′u,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}、第二请求概率D″＝{d″u,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}和观看比例Z＝{zs,f|s∈[1,S],f∈[1,F]}，确定所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}与播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第一关系P(R)＝{pu,f,s(ru,f)|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}：

[0048] pu,f,s(ru,f)＝(ru,f·d′u,f+(1-ru,f)d″u,f)·zs,f。

[0049] 第二方面，本公开实施例提供了一种用于边缘网络系统的资源分配的装置，所述边缘网络系统包括：服务器、第一基站、U个终端设备和F个视频文件，其中，U和F均为正整数，所述U个终端设备通过所述第一基站连接于所述服务器，每个视频文件包括多个片段，所述片段缓存于所述服务器和/或所述第一基站中。

[0050] 具体地，所述资源分配的装置包括：

[0051] 获取模块，被配置为获取缓存方案，所述缓存方案包括每个片段在所述第一基站的缓存情况；

[0052] 第一确定模块，被配置为基于所述缓存方案，确定传输时延集合，所述传输时延集合包括每个终端设备获取每个片段时的传输时延；

[0053] 第二确定模块，被配置为基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，以使综合时延最小，其中，所述推荐方案包括对于每个终端设备的推荐内容，所述推荐内容包括所述F个视频文件中的至少一个，所述综合时延为所述U个终端设备的时延期望值之和；

[0054] 第三确定模块，被配置为基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，以使综合时延最小。

[0055] 第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括缓存器和处理器；其中，所述缓存器用于缓存一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如第一方面实现方式中的任一项所述的方法。

[0056] 本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

[0057] 根据本公开实施例提供的技术方案，能够基于缓存方案和传输时延，确定向终端设备推荐的视频文件，从而向用户推荐符合其兴趣爱好的视频文件，以满足用户的观看需求；还能够基于推荐方案和传输时延，确定以片段为单位的缓存方案，即对每个视频文件的每个片段与基站的存储关系进行判断，提高了边缘缓存的利用程度，减少了重复传输的文件数量，减轻了回程链路的数据压力。

[0058] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

[0059] 结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它标签、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

[0060] 图1示出根据本公开实施例的边缘网络系统的结构示意图；

[0061] 图2示出根据本公开实施例的资源分配方法的流程图；

[0062] 图3示出根据本公开实施例的确定传输时延的流程图；

[0063] 图4示出根据本公开实施例的获取传输速率的流程图；

[0064] 图5示出根据本公开实施例的确定推荐方案的流程图；

[0065] 图6示出根据本公开实施例的确定第一关系的流程图；

[0066] 图7示出根据本公开实施例的确定更新方案的流程图；

[0067] 图8示出根据本公开的实施例的资源分配装置的结构框图；

[0068] 图9示出根据本公开的实施例的电子设备的结构框图；

[0069] 图10示出适于用来实现根据本公开实施例的资源分配方法的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

[0070] 下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施例无关的部分。

[0071] 在本公开中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。

[0072] 另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

[0073] 上文提及，为了缓解通信链路的传输压力，现有技术中通常通过移动边缘缓存技术在无线接入网中部署存储资源，将热门视频文件提前缓存在边缘缓存节点中，以减少视频文件的重复传输，例如，将热门视频文件提前缓存在本地基站中。然而，与互联网中庞大的视频文件数量相比，边缘缓存节点的存储能力是有限的，这意味着只有很少的一部分视频文件能够缓存在边缘缓存节点中。

[0074] 考虑到上述缺陷，在本公开的实施例中，提出一种用于边缘网络系统的资源分配方法，所述边缘网络系统包括：服务器、第一基站、U个终端设备和F个视频文件，其中，U和F均为正整数，所述U个终端设备通过所述第一基站连接于所述服务器，每个视频文件包括多个片段，所述片段缓存于所述服务器和/或所述第一基站中。所述方法包括获取缓存方案，所述缓存方案包括每个片段在所述第一基站的缓存情况，基于所述缓存方案，确定传输时延集合，所述传输时延集合包括每个终端设备获取每个片段时的传输时延，基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，以使综合时延最小，其中，所述推荐方案包括对于每个终端设备的推荐内容，所述推荐内容包括所述F个视频文件中的至少一个，所述综合时延为所述U个终端设备的时延期望值之和，基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，以使综合时延最小。

[0075] 本公开的实施例能够基于缓存方案和传输时延，确定向终端设备推荐的视频文件，从而向用户推荐符合其兴趣爱好的视频文件，以满足用户的观看需求；还能基于推荐方案和传输时延，确定以片段为单位的缓存方案，即对每个视频文件的每个片段与基站的存储关系进行判断，提高了边缘缓存的利用程度，减少了重复传输的文件数量，减轻了回程链路的数据压力。

[0076] 图1示出根据本公开实施例的边缘网络系统1的结构示意图。

[0077] 如图1所示，所述边缘网络系统1可以包括服务器101、第一基站102和终端设备103、104和105(即U＝3)和F个视频文件(图1中未示出)，其中，F为正整数。

[0078] 所述基站102用于提供无线覆盖，从而实现服务器101与终端设备103、104和105之间的信号传输。

[0079] 所述终端设备103、104和105通过所述第一基站102连接于所述服务器101。所述终端设备103、104和105上可以安装有各种通讯客户端应用，例如购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等(仅为示例)。所述终端设备103、104和105可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等。

[0080] 所述服务器101可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备103、104和105所浏览的网站提供支持的后台管理服务器(仅为示例)。后台管理服务器可以对接收到的用户请求等数据进行分析等处理，并将处理结果(例如根据用户请求获取或生成的网页、信息、或数据等)反馈给终端设备。

[0081] 所述视频文件可以通过所述终端设备103、104和105中的任意一个进行播放。每个视频文件均可以包括多个片段，所述片段可以缓存于所述服务器101和/或所述第一基站102中。例如，视频文件f包括多个片段，片段s为视频文件f所包括的多个片段中的任意一个，则片段s可以缓存于所述服务器101中，也可以缓存于所述第一基站102中，还可以同时缓存于所述服务器101和所述第一基站102中。

[0082] 根据本公开的实施例，当片段缓存于所述第一基站102时，所述第一基站102可以直接将所述片段发送给发起请求的终端设备(例如，终端设备103、104和105)；当片段没有缓存于所述第一基站102时，所述第一基站102需要先向服务器101发起请求，收到服务器101发送的所述片段后，才能将所述片段发送给发起请求的终端设备，从而使得所述终端设备可以播放所接收到的片段。

[0083] 需要说明的是，本公开实施例所提供的资源分配方法一般可以由服务器101执行。相应地，本公开实施例所提供的资源分配装置一般可以设置于服务器101中。本公开实施例所提供的资源分配方法也可以由不同于服务器101且能够与服务器101和/或第一基站102和/或终端设备103、104和105通信的服务器或服务器集群执行。相应地，本公开实施例所提供的资源分配装置也可以设置于不同于服务器101且能够与服务器101和/或第一基站102和/或终端设备103、104和105通信的服务器或服务器集群中。

[0084] 应该理解，图1中的终端设备、服务器和第一基站的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、服务器和第一基站。

[0085] 图2示出根据本公开实施例的资源分配方法的流程图。

[0086] 如图2所示，所述资源分配方法包括以下步骤S101-S104。

[0087] 在步骤S101中，获取缓存方案，所述缓存方案包括每个片段在所述第一基站的缓存情况。

[0088] 根据本公开的实施例，片段在第一基站的缓存情况可以理解为所述片段是否缓存于所述第一基站，可以采用二值变量表示。例如，视频文件f的片段s在所述第一基站的缓存情况通过二值变量cf,s表示，cf,s的取值为1或0，其中，当cf,s＝1时，表示视频文件f的片段s缓存于所述第一基站，当cf,s＝0时，表示视频文件f的片段s没有缓存于所述第一基站。

[0089] 根据本公开的实施例，在数据非高峰阶段，可以在所述第一基站可以随机地缓存任意片段，直至所有片段的片段大小之和等于所述第一基站的存储能力，从而完成缓存方案的初始化。

[0090] 在步骤S102中，基于所述缓存方案，确定传输时延集合，所述传输时延集合包括每个终端设备获取每个片段时的传输时延。

[0091] 根据本公开的实施例，传输时延与所述片段在第一基站的缓存情况有关。当片段缓存于所述第一基站时，由于所述第一基站可以直接将所述片段发送给发起请求的终端设备，所述传输时延主要是在第一基站将片段发送至终端设备过程中产生的时延，即空口时延。当片段没有缓存于所述第一基站时，由于所述第一基站需要在收到服务器发送的片段后，才能将所述片段发送给发起请求的终端设备，所述传输时延除了空口时延外，还包括回程链路时延，即在服务器将片段发送至第一基站过程中产生的时延。

[0092] 在步骤S103中，基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，以使综合时延最小，其中，所述推荐方案包括对于每个终端设备的推荐内容，所述推荐内容包括所述F个视频文件中的至少一个，所述综合时延为所述U个终端设备的时延期望值之和。

[0093] 根据本公开的实施例，所述推荐方案包括对于每个终端设备的推荐内容，所述推荐内容包括所述F个视频文件中的至少一个，可以采用二值变量表示视频文件是否被推荐给所述终端设备。例如，终端设备u为所述U个终端设备中的任意一个，则推荐方案包括对于所述终端设备u的推荐内容，假设视频文件f为所述F个视频文件中的任意一个，则可以通过二值变量ru,f表示所述视频文件f是否被推荐给所述终端设备u，其中，ru,f的取值为1或0，当ru,f＝1时，表示所述视频文件f被推荐给所述终端设备u，当ru,f＝0时，表示所述视频文件f没有被推荐给所述终端设备u，因此，所述推荐方案R可以表示为集合形式R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}。

[0094] 根据本公开的实施例，期望值是指每次可能结果的概率乘以其结果的总和，所述时延期望值是指终端设备获取每个片段的概率乘以获取该片段时所对应的传输时延的总和。其中，终端设备获取每个片段的概率与推荐方案有关，例如，当视频文件f被推荐给终端设备u时，视频文件f中的片段s被播放的概率通常大于所述视频文件f没有被推荐给终端设备u时的概率；再例如，当终端设备u播放视频文件f时，视频文件f中热门片段的播放概率通常大于不热门片段的概率。

[0095] 在步骤S104中，基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，以使综合时延最小。

[0096] 根据本公开的实施例，在综合考虑了推荐方案对终端设备获取片段的概率影响，以及所有终端设备获取片段的传输时延期望值之和的基础上，确定了推荐方案和缓存方案。这样，既实现了向用户推荐符合其兴趣爱好的视频文件，以满足用户的观看需求，有效提高了边缘缓存的命中率；又实现了确定每个片段在第一基站的缓存情况，有效提高了边缘缓存的利用程度，减少了重复传输的文件数量，减轻了回程链路的数据压力。

[0097] 根据本公开的实施例，当终端设备u通过所述第一基站连接于所述服务器时，所述传输时延集合包括所述终端设备u获取片段s时的传输时延，其中，所述终端设备u为所述U个终端设备中的任意一个，所述片段s为视频文件f所包括的多个片段中的任意一个，所述视频文件f为所述F个视频文件中的任意一个。下面参考图3，具体说明根据本公开实施例得到终端设备u获取视频文件f中的片段s时的传输时延的方法。

[0098] 图3示出根据本公开实施例的确定传输时延的流程图。

[0099] 如图3所示，可以通过以下步骤S201-S204，来确定终端设备u获取视频文件f中的片段s时的传输时延。

[0100] 在步骤S201中，获取所述第一基站与所述终端设备u之间的传输速率Vu、终端设备u对应的回程链路带宽 所述片段s的片段大小μ以及所述片段s在所述第一基站的缓存情况cf,s；

[0101] 在步骤S202中，根据所述传输速率Vu，以及片段大小μ，确定所述终端设备u与片段s所对应的空口时延T′u,f,s：

[0102]

[0103] 在步骤S203中，根据所述回程链路带宽 以及片段大小μ，确定所述终端设备u与片段s所对应的回程链路时延T″u,f,s：

[0104]

[0105] 在步骤S204中，根据所述缓存情况cf,s、空口时延T′u,f,s以及回程链路时延T″u,f,s，确定所述终端设备u与片段s所对应的传输时延Tu,f,s(cf,s)：

[0106]

[0107] 根据本公开的实施例，通过上述方法，可以确定每个终端设备获取每个片段时的传输时延，从而可以确定传输时延集合，例如，所述传输时延集合可以表示为T＝{Tu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F]}。

[0108] 可以理解的，本申请中出现的数据(例如，传输时延集合T、缓存方案C、推荐方案R等)除了以集合的形式表达外还可以用矩阵的形式来表示，本申请对于数据的具体表示方式不作具体限定。

[0109] 根据本公开的实施例，所述边缘网络系统还可以包括K个第二基站，其中，K为正整数，而所述第一基站与所述终端设备u之间的传输速率Vu通常会受到所述K个第二基站的影响。下面参考图4，具体说明获取所述第一基站与所述终端设备u之间的传输速率Vu的流程。

[0110] 图4示出根据本公开实施例的获取传输速率的流程图。

[0111] 如图4所示，可以通过以下步骤S301-S303，所述获取所述第一基站与所述终端设备u之间的传输速率Vu。

[0112] 在步骤S301中，获取所述第一基站的发射功率e0和信道增益 所述K个第二基站的发射功率{e1,…,eK}和信道增益值 以及所述第一基站与所述终端设备u之间的信道带宽BW；

[0113] 在步骤S302中，根据所述K个第二基站的发射功率{e1,…,eK}和信道增益确定小区间干扰信号的干扰功率Iu：

[0114]

[0115] 在步骤S303中，根据所述信道带宽BW、第一基站的发射功率e0和信道增益 以及干扰功率Iu，确定所述传输速率Vu：

[0116]

[0117] 其中，σ2表示加性高斯白噪声功率。

[0118] 图5示出根据本公开实施例的确定推荐方案的流程图。

[0119] 如图5所示，在操作S103中，所述基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案包括以下步骤S401-S403。

[0120] 在步骤S401中，确定所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}与所述播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第一关系P(R)，其中，所述播放概率集合包括终端设备u对视频文件f中的片段s的播放概率pu,f,s；

[0121] 在步骤S402中，基于所述传输时延集合T＝{Tu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}以及所述第一关系P(R)，确定第一综合时延函数Y1(R)：

[0122]

[0123] 在步骤S403中，基于所述第一目标函数Y1(R)，确定所述推荐方案R，以使所述第一综合时延函数Y1(R)的值最小。

[0124] 图6示出根据本公开实施例的确定第一关系的流程图。

[0125] 如图6所示，在步骤S401中，所述确定所述推荐方案与所述播放概率集合之间的第一关系，包括以下步骤S501-步骤S504。

[0126] 在步骤S501中，确定每个终端设备和每个视频文件之间的第一请求概率D′，其中，所述第一请求概率包括向终端设备u推荐视频文件f，且终端设备u请求播放视频文件f的概率。

[0127] 根据本公开的实施例，第一请求概率D′包括终端设备u在接收推荐后选择所述视频文件f的概率和拒绝推荐后选择所述视频文件f的概率之和。其中，向终端设备推荐视频文件的方式可以包括：推荐列表、推荐页面等；相应地，所述接收推荐可以是在推荐列表、推荐页面中选择视频文件等；所述拒绝推荐可以是关闭推荐列表、离开推荐页面后再进行视频文件选择等。需要说明的是，本公开对于推荐方式、接收推荐的方式以及拒绝推荐的方式不作具体限定。

[0128] 例如，在向终端设备u推荐视频文件前，使用所述终端设备u的用户根据自身兴趣爱好播放所述视频文件f的概率为 假设向终端设备推荐一个包含Nr个视频文件的推荐列表时，终端设备u在推荐列表中选择要播放的视频文件的概率为 而关闭该推荐列表后再选择要播放的视频文件的概率为 而该终端设备播放所述Nr个视频文件中任意一个视频文件的概率相同，则所述终端设备u请求播放视频文件f的概率可以表达为：

[0129]

[0130] 因此，所述第一请求概率可以表示为D′＝{d′u,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}。

[0131] 在步骤S502中，确定每个终端设备和每个视频文件之间的第二请求概率D″，其中，所述第二请求概率包括不向终端设备u推荐视频文件f，且终端设备u请求播放视频文件f的概率。

[0132] 例如，假设向终端设备推荐一个包含Nr个视频文件的推荐列表中不包含视频文件f，且终端设备u请求播放视频文件f的概率可以为：

[0133]

[0134] 因此，所述第二请求概率可以表示为D″＝{d″u,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}。

[0135] 在步骤S503中，确定每个片段在所对应的视频文件中的观看比例。

[0136] 根据本公开的实施例，观看比例为每个片段的观看次数占所对应的视频文件中所有片段观看总次数的比例，用于反映每个片段的热门程度。例如，视频文件f中的片段s的观看比例满足zipf分布：

[0137]

[0138] 其中，α为zipf分布的参数。

[0139] 在步骤S504中，根据所述第一请求概率D′＝{d′u,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}、第二请求概率D″＝{d″u,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}和观看比例Z＝{zs,f|s∈[1,S],f∈[1,F]}，确定所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}与播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第一关系P(R)＝{pu,f,s(ru,f)|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}：

[0140]

[0141] 因此，所述第一综合时延函数Y1(R)也可以展开为：

[0142]

[0143] 根据本公开的实施例，所述基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，包括在第一约束条件下，基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案。其中，所述第一约束条件包括以下条件中的至少一个；

[0144] 向每个终端设备推荐的视频文件的数量相同；

[0145] 当终端设备u对视频文件f的主动观看概率小于推荐阈值时，不向所述终端设备u推荐所述视频文件f。

[0146] 根据本公开的实施例，所述第一约束条件包括向每个终端设备推荐的视频文件的数量相同，从而保证向每个终端设备推荐相同数量的视频文件以供选择。

[0147] 根据本公开的实施例，所述第一约束条件包括当终端设备u对视频文件f的主动观看概率小于推荐阈值时，不向所述终端设备u推荐所述视频文件f。其中，所述主动观看概率是指向终端设备u推荐视频文件f前，使用所述终端设备u的用户根据自身兴趣爱好播放所述视频文件f的概率。因此，向所述终端设备u推荐的视频文件，一定大于等于推荐阈值，从而在一定程度上保证了向终端设备推荐的视频文件能够符合用户的兴趣爱好。

[0148] 例如，假设所述第一约束条件包括向每个终端设备推荐的视频文件的数量均为Nr，以及当终端设备u对视频文件f的主动观看概率 小于推荐阈值 时，不向所述终端设备u推荐所述视频文件f，则结合所述第一综合时延函数Y1(R)，可以通过求解以下问题Q1，来计算出所述推荐方案R：

[0149]

[0150]

[0151]

[0152] ru,f∈[0,1]。

[0153] 根据本公开的实施例，为了便于运算，可以对二值变量ru,f进行缩放，使其在[0,1]实数范围内进行取值，并采用内点法求解问题Q1，可以理解的，本公开实施例对于问题Q1的求解过程不作具体限定。

[0154] 图7示出根据本公开实施例的确定更新方案的流程图。

[0155] 如图7所示，在步骤S104中，所述基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，包括以下步骤S601-步骤S604。

[0156] 在步骤S601中，基于所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}和所述第一关系P(R)，确定所述播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}。

[0157] 在步骤S602中，确定所述缓存方案C的更新方案C′＝{c′f,s|f∈[1,F],s∈[1,S]}与所述传输时延集合T＝{Tu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第二关系T(C′)。

[0158] 根据本公开的实施例，假设每个片段的片段大小均为μ，可以采用图2所示的流程，确定所述终端设备u与片段s所对应的传输时延Tu,f,s(cf,s)：

[0159]

[0160] 从而确定所述第二关系T(C′)＝{Tu,f,s(cf,s)|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}。

[0161] 在步骤S603中，基于所述第二关系T(C′)和所述播放概率集合P，确定第二综合时延函数Y2(C′)：

[0162]

[0163] 根据本公开的实施例，所述第二综合时延函数Y2(C′)也可以展开为：

[0164]

[0165] 在步骤S604中，基于所述第二综合时延函数Y2(C′)，确定所述更新方案C′，以使所述第二综合时延函数Y2(C′)的值最小。

[0166] 根据本公开的实施例，所述基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，包括在第二约束条件下，基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，其中，所述第二约束条件包括：

[0167] 缓存于所述第一基站的所有片段的片段大小之和小于等于缓存阈值。

[0168] 例如，第一基站能够存储能力为Nc，则可以设置缓冲阈值的大小为Nc，通过第二约束条件，避免确定的缓存方案的更新方案脱离实际情况，例如，缓存于第一基站的所有片段的片段大小之和大于所述第一基站的存储能力，则结合所述第二综合时延函数Y2(C′)以及第二约束条件，可以通过求解以下问题Q2，来确定所述缓存方案的更新方案C’：

[0169]

[0170]

[0171] c′f,s∈[0,1]。

[0172] 根据本公开的实施例，为了便于运算，可以对二值变量c′f,s进行缩放，使其在[0,1]实数范围内进行取值，并采用内点法求解问题Q2，可以理解的，本公开实施例对于问题Q2的求解过程不作具体限定。

[0173] 根据本公开的实施例，所述资源分配方法除了步骤S101-S104之外，还可以包括步骤S105，当满足第三约束条件时，根据所述更新方案C’完成资源分配，否则，将所述缓存方案C更新为更新方案C’，重复步骤S101-S104，直至满足所述第三约束条件。

[0174] 根据本公开的实施例，所述第三约束条件包括以下中的至少一个：

[0175] 缓存方案的更新次数达到预设次数；

[0176] 缓存方案C及其更新方案C’所对应的第二综合时延函数值Y2(C)和Y2(C′)之差小于预设阈值。

[0177] 图8示出根据本公开的实施例的资源分配装置800的结构框图。其中，所述资源分配装置用于边缘网络系统，所述边缘网络系统包括：服务器、第一基站、U个终端设备和F个视频文件，其中，U和F均为正整数，所述U个终端设备通过所述第一基站连接于所述服务器，每个视频文件包括多个片段，所述片段缓存于所述服务器和/或所述第一基站中。该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。

[0178] 如图8所示，资源分配装置包括获取模块801、第一确定模块802、第二确定模块803以及第三确定模块804。

[0179] 所述获取模块801被配置为获取缓存方案，所述缓存方案包括每个片段在所述第一基站的缓存情况；

[0180] 所述第一确定模块802被配置为基于所述缓存方案，确定传输时延集合，所述传输时延集合包括每个终端设备获取每个片段时的传输时延；

[0181] 所述第二确定模块803被配置为基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，以使综合时延最小，其中，所述推荐方案包括对于每个终端设备的推荐内容，所述推荐内容包括所述F个视频文件中的至少一个，所述综合时延为所述U个终端设备的时延期望值之和；

[0182] 所述第三确定模块804被配置为基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，以使综合时延最小。

[0183] 根据本公开的实施例，当终端设备u通过所述第一基站连接于所述服务器时，所述传输时延集合包括所述终端设备u获取片段s时的传输时延，其中，所述终端设备u为所述U个终端设备中的任意一个，所述片段s为视频文件f所包括的多个片段中的任意一个，所述视频文件f为所述F个视频文件中的任意一个；

[0184] 其中，确定所述终端设备u获取片段s时的传输时延，包括：

[0185] 获取所述第一基站与所述终端设备u之间的传输速率Vu、终端设备u对应的回程链路带宽 所述片段s的片段大小μ以及所述片段s在所述第一基站的缓存情况cf,s；

[0186] 根据所述传输速率Vu，以及片段大小μ，确定所述终端设备u与片段s所对应的空口时延T′u,f,s：

[0187]

[0188] 根据所述回程链路带宽 以及片段大小μ，确定所述终端设备u与片段s所对应的回程链路时延T″u,f,s：

[0189]

[0190] 根据所述缓存情况cf,s、空口时延T′u,f,s以及回程链路时延T″u,f,s，确定所述终端设备u与片段s所对应的传输时延Tu,f,s(cf,s)：

[0191]

[0192] 根据本公开的实施例，所述边缘网络系统还包括K个第二基站，其中，K为正整数，所述获取所述第一基站与所述终端设备u之间的传输速率Vu，包括：

[0193] 获取所述第一基站的发射功率e0和信道增益 所述K个第二基站的发射功率{e1,…,eK}和信道增益值 以及所述第一基站与所述终端设备u之间的信道带宽BW；

[0194] 根据所述K个第二基站的发射功率{e1,…,eK}和信道增益 确定小区间干扰信号的干扰功率Iu：

[0195]

[0196] 根据所述信道带宽BW、第一基站的发射功率e0和信道增益 以及干扰功率Iu，确定所述传输速率Vu：

[0197]

[0198] 其中，σ2表示加性高斯白噪声功率。

[0199] 根据本公开的实施例，每个视频文件包括S个片段，其中，S为大于等于2的正整数，所述基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案包括：

[0200] 确定所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}与所述播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第一关系P(R)，其中，所述播放概率集合包括终端设备u对视频文件f中的片段s的播放概率pu,f,s；

[0201] 基于所述传输时延集合T＝{Tu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}以及所述第一关系P(R)，确定第一综合时延函数Y1(R)：

[0202]

[0203] 基于所述第一目标函数Y1(R)，确定所述推荐方案R，以使所述第一综合时延函数Y1(R)的值最小。

[0204] 根据本公开的实施例，所述基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，包括在第一约束条件下，基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，其中，所述第一约束条件包括以下条件中的至少一个；

[0205] 向每个终端设备推荐的视频文件的数量相同；

[0206] 当终端设备u对视频文件f的主动观看概率小于推荐阈值时，不向所述终端设备u推荐所述视频文件f。

[0207] 根据本公开的实施例，所述基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，包括：

[0208] 基于所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}和所述第一关系P(R)，确定所述播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}；

[0209] 确定所述缓存方案C的更新方案C′＝{c′f,s|f∈[1,F],s∈[1,S]}与所述传输时延集合T＝{Tu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第二关系T(C′)；

[0210] 基于所述第二关系T(C′)和所述播放概率集合P，确定第二综合时延函数Y2(C′)：

[0211]

[0212] 基于所述第二综合时延函数Y2(C′)，确定所述更新方案C′，以使所述第二综合时延函数Y2(C′)的值最小。

[0213] 根据本公开的实施例，所述基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，包括在第二约束条件下，基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，其中，所述第二约束条件包括：

[0214] 缓存于所述第一基站的所有片段的片段大小之和小于等于缓存阈值。

[0215] 根据本公开的实施例，所述确定所述推荐方案与所述播放概率集合之间的第一关系，包括：

[0216] 确定每个终端设备和每个视频文件之间的第一请求概率D′，其中，所述第一请求概率包括向终端设备u推荐视频文件f，且终端设备u请求播放视频文件f的概率；

[0217] 确定每个终端设备和每个视频文件之间的第二请求概率D″，其中，所述第二请求概率包括不向终端设备u推荐视频文件f，且终端设备u请求播放视频文件f的概率；

[0218] 确定每个片段在所对应的视频文件中的观看比例；

[0219] 根据所述第一请求概率D′＝{d′u,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}、第二请求概率D″＝{d″u,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}和观看比例Z＝{zs,f|s∈[1,S],f∈[1,F]}，确定所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}与播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第一关系P(R)＝{pu,f,s(ru,f)|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}：

[0220] pu,f,s(ru,f)＝(ru,f·d′u,f+(1-ru,f)d″u,f)·zs,f。

[0221] 图9示出根据本公开的实施例的电子设备900的结构框图。

[0222] 如图9所示，所述电子设备900包括存储器901和处理器902。所述存储器901用于缓存一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器902执行以实现以下方法步骤：

[0223] 获取缓存方案，所述缓存方案包括每个片段在所述第一基站的缓存情况；

[0224] 基于所述缓存方案，确定传输时延集合，所述传输时延集合包括每个终端设备获取每个片段时的传输时延；

[0225] 基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，以使综合时延最小，其中，所述推荐方案包括对于每个终端设备的推荐内容，所述推荐内容包括所述F个视频文件中的至少一个，所述综合时延为所述U个终端设备的时延期望值之和；

[0226] 基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，以使综合时延最小。

[0227] 根据本公开的实施例，当终端设备u通过所述第一基站连接于所述服务器时，所述传输时延集合包括所述终端设备u获取片段s时的传输时延，其中，所述终端设备u为所述U个终端设备中的任意一个，所述片段s为视频文件f所包括的多个片段中的任意一个，所述视频文件f为所述F个视频文件中的任意一个；

[0228] 其中，确定所述终端设备u获取片段s时的传输时延，包括：

[0229] 获取所述第一基站与所述终端设备u之间的传输速率Vu、终端设备u对应的回程链路带宽 所述片段s的片段大小μ以及所述片段s在所述第一基站的缓存情况cf,s；

[0230] 根据所述传输速率Vu，以及片段大小μ，确定所述终端设备u与片段s所对应的空口时延T′u,f,s：

[0231]

[0232] 根据所述回程链路带宽 以及片段大小μ，确定所述终端设备u与片段s所对应的回程链路时延T″u,f,s：

[0233]

[0234] 根据所述缓存情况cf,s、空口时延T′u,f,s以及回程链路时延T″u,f,s，确定所述终端设备u与片段s所对应的传输时延Tu,f,s(cf,s)：

[0235]

[0236] 根据本公开的实施例，所述边缘网络系统还包括K个第二基站，其中，K为正整数，所述获取所述第一基站与所述终端设备u之间的传输速率Vu，包括：

[0237] 获取所述第一基站的发射功率e0和信道增益 所述K个第二基站的发射功率{e1,…,eK}和信道增益值 以及所述第一基站与所述终端设备u之间的信道带宽BW；

[0238] 根据所述K个第二基站的发射功率{e1,…,eK}和信道增益 确定小区间干扰信号的干扰功率Iu：

[0239]

[0240] 根据所述信道带宽BW、第一基站的发射功率e0和信道增益 以及干扰功率Iu，确定所述传输速率Vu：

[0241]

[0242] 其中，σ2表示加性高斯白噪声功率。

[0243] 根据本公开的实施例，每个视频文件包括S个片段，其中，S为大于等于2的正整数，所述基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案包括：

[0244] 确定所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}与所述播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第一关系P(R)，其中，所述播放概率集合包括终端设备u对视频文件f中的片段s的播放概率pu,f,s；

[0245] 基于所述传输时延集合T＝{Tu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}以及所述第一关系P(R)，确定第一综合时延函数Y1(R)：

[0246]

[0247] 基于所述第一目标函数Y1(R)，确定所述推荐方案R，以使所述第一综合时延函数Y1(R)的值最小。

[0248] 根据本公开的实施例，所述基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，包括在第一约束条件下，基于所述缓存方案和所述传输时延集合，确定推荐方案，其中，所述第一约束条件包括以下条件中的至少一个；

[0249] 向每个终端设备推荐的视频文件的数量相同；

[0250] 当终端设备u对视频文件f的主动观看概率小于推荐阈值时，不向所述终端设备u推荐所述视频文件f。

[0251] 根据本公开的实施例，所述基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，包括：

[0252] 基于所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}和所述第一关系P(R)，确定所述播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}；

[0253] 确定所述缓存方案C的更新方案C′＝{c′f,s|f∈[1,F],s∈[1,S]}与所述传输时延集合T＝{Tu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第二关系T(C′)；

[0254] 基于所述第二关系T(C′)和所述播放概率集合P，确定第二综合时延函数Y2(C′)：

[0255]

[0256] 基于所述第二综合时延函数Y2(C′)，确定所述更新方案C′，以使所述第二综合时延函数Y2(C′)的值最小。

[0257] 根据本公开的实施例，所述基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，包括在第二约束条件下，基于所述传输时延集合和所述推荐方案，确定所述缓存方案的更新方案，其中，所述第二约束条件包括：

[0258] 缓存于所述第一基站的所有片段的片段大小之和小于等于缓存阈值。

[0259] 根据本公开的实施例，所述确定所述推荐方案与所述播放概率集合之间的第一关系，包括：

[0260] 确定每个终端设备和每个视频文件之间的第一请求概率D′，其中，所述第一请求概率包括向终端设备u推荐视频文件f，且终端设备u请求播放视频文件f的概率；

[0261] 确定每个终端设备和每个视频文件之间的第二请求概率D″，其中，所述第二请求概率包括不向终端设备u推荐视频文件f，且终端设备u请求播放视频文件f的概率；

[0262] 确定每个片段在所对应的视频文件中的观看比例；

[0263] 根据所述第一请求概率D′＝{d′u,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}、第二请求概率D″＝{d″u,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}和观看比例Z＝{zs,f|s∈[1,S],f∈[1,F]}，确定所述推荐方案R＝{ru,f|u∈[1,U],f∈[1,F]}与播放概率集合P＝{pu,f,s|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}之间的第一关系P(R)＝{pu,f,s(ru,f)|u∈[1,U],f∈[1,F],s∈[1,S]}：

[0264] pu,f,s(ru,f)＝(ru,f·d′u,f+(1-ru,f)d″u,f)·zs,f。

[0265] 图10示出适于用来实现根据本公开实施例的资源分配方法的计算机系统1000的结构示意图。

[0266] 如图10所示，计算机系统1000包括中央处理单元(CPU)1001，其可以根据缓存在只读缓存器(ROM)1002中的程序或者从缓存部分1009加载到随机访问缓存器(RAM)1003中的程序而执行上述实施例中的各种处理。在RAM1003中，还缓存有系统1000操作所需的各种程序和数据。CPU1001、ROM1002以及RAM1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I/O)接口1005也连接至总线1004。

[0267] 以下部件连接至I/O接口1005：包括键盘、鼠标等的输入部分1006；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分1007；包括硬盘等的存储部分1008；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1009。通信部分1009经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1010也根据需要连接至I/O接口1005。可拆卸介质1011，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体缓存器等等，根据需要安装在驱动器1010上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入缓存部分1008。

[0268] 特别地，根据本公开的实施例，上文描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在其可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行上述数据管理和/或访问方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1009从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1011被安装。

[0269] 附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，路程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

[0270] 描述于本公开实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过可编程硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

[0271] 作为另一方面，本公开还提供了一种可读缓存介质，该可读缓存介质可以是上述实施例中电子设备或计算机系统中所包含的可读缓存介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的可读缓存介质。可读缓存介质缓存有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本公开的方法。

[0272] 以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域开发人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。