1.异构蜂窝网络中内容缓存与用户关联联合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据用户对内容的请求状态以及与基站之间关联状态，按照基站给用户提供的下载速率和回程链路的传输时延，计算出每个用户获取内容的时延，以用户获取内容的平均时延最小化为目标，建立内容缓存与用户关联的联合目标函数，得到联合优化模型：其中， 表示用户获取内容的平均时延的最小化； 表示用户获取

内容的平均时延；um表示第m个用户；U表示用户的集合；tm表示用户um获取内容ck的时延；M表示用户总数；fn表示第n个基站，F表示基站的集合；ck表示第k个内容，C表示内容的集合；

xnk表示基站fn对内容ck的缓存状态，xnk＝1表示基站fn缓存内容ck，xnk＝0表示基站fn上没有缓存内容ck；ymn表示用户um与基站fn的关联状态，ymn＝1表示用户um关联到基站fn上，ymn＝0表示用户um不能通过基站fn获取内容； 表示fn上缓存的内容总量不能超过其存储容量的上限Sn，lk表示内容ck的大小，Sn表示基站fn缓存容量的上限； 表示fn可同时服务的用户数不能超过其上限In，In表示基站fn能同时服务的最大用户数；rmn

S2、将第i周期的内容缓存状态设为不缓存或随机缓存，初始周期i＝1；

S3、根据第i周期的用户对内容的请求到达时的疏密程度，决定第i周期的用户关联方式；即当i周期的用户对内容的请求到达密度密集时，采取延时关联方式；当i周期的用户对内容的请求到达密度稀疏时，采取即时关联方式；

S4、根据所采取的用户关联方式，在联合优化模型中的约束条件下，结合第i周期的内容缓存状态，确定第i周期用户与基站间的关联状态，并将用户关联至合适的基站；当采取的用户关联方式为即时关联方式时，第i周期的用户对内容的请求到达时，如果用户只由一个基站覆盖，则将用户关联到覆盖该用户的基站；如果用户同时被多个基站覆盖，则从所述多个基站中去掉不能满足该用户最低下载速率要求的基站，得到剩余基站；分别计算用户通过所述剩余基站获取内容的时延，从中选取时延最小的基站关联该用户，并得到第i周期用户与基站间的关联状态；

S5、根据第i个周期的用户对内容的请求状态以及第i周期用户与基站间的关联状态，在联合优化模型中的约束条件下，预测得到第i+1个周期的内容缓存状态；计算得到第i个周期的用户对内容的请求频次；通过三次指数平滑法，对第i个周期的用户对内容的请求频次处理，预测得到第i+1个周期的用户对内容的请求频次；设置内容缓存门限，如果在第i+1个周期的所有用户对某个内容的请求频次大于或等于缓存门限，且基站的缓存容量没有到达上限，则基站缓存该内容，否则基站不缓存该内容；

S6、i＝i+1，返回步骤S3。

2.根据权利要求1所述的异构蜂窝网络中内容缓存与用户关联联合优化方法，其特征在于，所述用户获取内容的平均时延包括：其中，TC表示回程链路上的传输时延；qmk表示用户um对内容ck的请求状态，qmk＝1表示用户um请求内容ck，qmk＝0表示用户um不请求内容ck。

3.根据权利要求1所述的异构蜂窝网络中内容缓存与用户关联联合优化方法，其特征在于，所述根据所采取的用户关联方式，在联合优化模型中的约束条件下，结合第i周期的内容缓存状态，确定第i周期用户与基站间的关联状态，并将用户关联至合适的基站还包括：当采取的用户关联方式为延时关联方式时，第i周期的用户对内容的请求到达时，让用户等待较短的时间τm，与后面到达的用户一起关联至基站；具体包括：S401：建立基于基站集合F和用户集合U的二部图G＝(F,U,E)，根据联合优化模型中的约束条件，将满足约束条件下的边集合E中各连边的权值分别作为对应用户通过基站获取内容的时延；不满足所述约束条件连边的权值为正无穷大；得到时延权值矩阵WM×(N+1)，并将其修正后得到时延权值方阵WV×V；

S402：设a是时延权值方阵WV×V中除了正无穷大以外的最大值，JV是V阶全1方阵，AV×V＝aJV-WV×V，AV×V为过渡矩阵，时延权值方阵WV×V中权值为正无穷大的元素在AV×V中对应元素的权值为负无穷大；

S403：将过渡矩阵AV×V中权值为负无穷大的元素的权值改为0，得到修正变换后的时延权值方阵S404：对修正变换后的时延权值方阵 采用二分图最佳完美匹配算法，得到最大总权重的完美匹配 中的元素为0或1，其中，1表示匹配成功，0表示不匹配；

S405：在完美匹配 中删除修正的部分得到匹配 则 为时延权值

矩阵WM×(N+1)的总权重最小的匹配；

S406：根据匹配 得到第i周期用户与基站间的关联状态矩阵Y，若 中

的元素 用户um等待时间τm后，用户um关联到基站fn；若 则用户um不关联到基站fn；

其中，V＝max{M,N+1}；V表示取M和N+1中的最大值；M表示用户总数；N+1表示宏基站与家庭基站总数之和； 是最小总权重匹配 中的元素，即表示用户um是否关联至基站fn的状态。

4.根据权利要求3所述的异构蜂窝网络中内容缓存与用户关联联合优化方法，其特征在于，所述第i+1个周期的用户对内容的请求频次包括：其中， 表示在第i+1个周期中关联基站fn的所有用户对内容ck的请求次数之和，也即是第i+1个周期的用户对内容的请求频次；ank(i)表示第i个周期的第一指数平滑系数；bnk(i)表示第i个周期的第二指数平滑系数；cnk(i)表示第i个周期的第三指数平滑系数。

5.根据权利要求4所述的异构蜂窝网络中内容缓存与用户关联联合优化方法，其特征在于，所述第i个周期的第一指数平滑系数ank(i)、第i个周期的第二指数平滑系数bnk(i)、第i个周期的第三指数平滑系数cnk(i)的计算式分别如下：其中， 表示第i个周期的j次指数平滑，j∈{1,2,3}；α为三次指数平滑模型中的平滑系数。

6.根据权利要求5所述的异构蜂窝网络中内容缓存与用户关联联合优化方法，其特征在于，所述第i个周期的j次指数平滑的计算式如下：其中， 表示第i-1个周期的1次平滑， 表示第i-1个周期的2次平

滑； 表示第i-1个周期的3次平滑；znk(i)表示在第i个周期中关联基站fn的所有用户对内容ck的请求频次；ymn(i)表示第i个周期的用户um与基站fn间的关联状态，ymn(i)＝

1表示在第i个周期用户um关联到基站fn上，ymn(i)＝0表示在第i个周期用户um不能通过基站fn获取内容；qmk(i)表示第i个周期的用户um对内容ck的请求状态，qmk(i)＝1表示在第i个周期用户um请求内容ck，qmk(i)＝0表示在第i个周期用户um不请求内容ck。