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小型微型计算机系统2024年4月第4期

DOI:10.20009/ki.21-1106/TP.2022-0710

JournalofChineseComputerSystemsVol.45No.42024

移动边缘网络中的多目标缓存优化方法

吴越，薛钊煜，郭婉婉，崔志华

（太原科技大学计算机科学与技术学院，太原030024）

E-mail:1183091745@

摘要：随着5G时代的到来，各类移动应用蓬勃发展，用户量快速增长，大量的通信流量对移动边缘网络造成了巨大的压力，

缓存资源紧张的问题逐渐凸显，为此，本文提出了一种基于多目标优化算法的移动边缘网络缓存放置策略，考虑包含一个宏基

站和若干小基站的边缘网络，通过分析边缘网络缓存中不同利益相关方的需求，即用户平均延迟、缓存成本和传输功耗，以及缓

存空间有限的约束条件，构建了多目标优化模型，为了求解模型，提出了一种基于最远交配和淘汰策略的多目标进化算法

（MOEA-FMES）.通过模拟仿真实验与其他常见多目标优化算法进行了对比，结果表明MOEA-FMES优于对比算法，能够给出

一组质量较高、收敛性较好且分布均匀的解，证明了所提出方法的有效性，

关键词：多目标；移动边缘计算；缓存策略；进化算法

中图分类号：TP181文献标识码：A文章编号：1000-1220(2024)04-0894-08

ResearchonMulti-objectiveCacheOptimizationMethodinMobileEdgeNetwork

WUYue,XUEZhaoyu,GUOWanwan,CUIZhihua

(CollegeofComputerScienceandTechnology,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China)

Abstract:Withthearrivalofthe5Gera,allkindsofmobileapplicationsareboomingandthenumberofusersisgrowingrapidly.A

largeamountofcommunicationtraffichascausedhugepressureonthemobileedgenetwork,andtheshortageofcacheresourceshas

graduallybecomeprominent.Therefore,thispaperproposesacacheplacementstrategyformobileedgenetworksbasedonamulti-

objectiveoptimizationalgorithm.Consideringtheedgenetworkcontainingonemacrostationandseveralsmallbasestations,amulti-

objectiveoptimizationmodelisconstructedbyanalyzingthedemandsofdifferentstakeholdersinedgenetworkcache,namely,the

averageuserdelay,cachecostandtransmissionpowerconsumption,andtheconstraintconditionsoflimitedcachespace.Tosolve

themodel,amulti-objectiveevolutionaryalgorithm(MOEA-FMES)basedonthefarthestmatingandeliminationstrategyispro-

posed.ThesimulationresultsshowthatMOEA-FMESissuperiortooth