1.基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在该方法中，针对包含一个宏蜂窝基站(Macro Base Station,MBS)及多个小蜂窝基站(Small Base Stations,SBSs)的蜂窝异构网络场景，假设SBSs可缓存用户所需内容且相邻SBS之间可相互协作，实现缓存内容转发，以网络成本函数最小化为目标，优化确定用户关联、内容缓存及资源分配策略，该方法具体包括：S1：建模用户内容需求标识；

S2：建模用户关联变量；

S3：建模SBS内容缓存变量；

S4：建模用户数据传输速率；

S5：建模网络成本函数；

S6：建模MBS关联模式传输时延；

S7：建模SBS直接关联模式传输时延；

S8：建模基于基站协作的SBS关联模式传输时延；

S9：建模MBS回程成本；

S10：建模联合用户关联、内容缓存及资源分配限制条件；

S11：基于网络成本函数最小化，确定用户关联模式、内容缓存及资源分配策略。

2.根据权利要求1所述的基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在步骤S1中，建模用户内容需求标识，令RU＝{RU1,...,RUM}表示请求用户(RequestUser，RU)集合，其中，RUi表示第i个请求用户，1≤i≤M，M为请求用户数目；令F＝{f1,...,fL}表示RU请求内容集合，其中，fl表示第l个内容，1≤l≤L，L为内容数目。

3.根据权利要求1所述的基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在步骤S2中，建模用户关联变量，其中，用户可采用不同模式与网络进行关联以获取所需内容，具体关联模式包括MBS关联模式、SBS直接关联模式以及基于基站协作的SBS关联模式；

(1)MBS关联模式，具体为：令xi,l,c∈{0,1}表示请求fl的RUi在第c个子信道上与MBS进行关联对应的关联变量，1≤c≤C，C为子信道数目，若xi,l,c＝1，表示请求fl的RUi在第c个子信道上与MBS进行关联，反之，xi,l,c＝0；(2)SBS直接关联模式，具体为：令SBS＝{SBS1,...,SBSN}表示SBS集合,其中，SBSj代表第j个SBS，1≤j≤N，N为SBSs数目；令 表示请求fl的RUi在第c个子信道上与SBSj进行关联对应的关联变量，若 表示请求fl的RUi在第c个子信道上与SBSj进行关联，反之，(3)基于基站协作的SBS关联模式，具体为：令βj,k∈{0,1}表示SBSj与SBSk的邻接标识，若βj,k＝1，表示SBSj与SBSk相邻，反之，βj,k＝0；令 表示基于基站协作的SBS关联模式对应的关联变量，若 表示请求fl的RUi在第c个子信道上通过SBSj与SBSk进行关联以获取所需内容，反之，

4.根据权利要求1所述的基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在步骤S3中，建模SBS内容缓存变量，令yj,l∈{0,1}表示fl在SBSj处的缓存变量，若yj,l＝1，表示将fl缓存至SBSj缓存器，反之，yj,l＝0。

5.根据权利要求1所述的基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在步骤S4中，建模用户数据传输速率；

(1)建模MBS关联模式传输速率，具体为：根据公式 计算RUi在第c

个子信道上与MBS进行关联对应的链路传输速率，其中，B表示子信道带宽，Pi,c表示在第c个子信道上MBS向RUi传输数据对应的发送功率，gi表示MBS与RUi之间链路增益，σ2表示链路噪声功率，Ii,c表示MBS在第c个子信道向RUi传输内容时，RUi所受到来自其他小区的干扰总和，建模Ii,c为其中， 表示SBSj在第c个子信道上向 传输数据时对应的发送功率， 表示RUi与SBSj之间链路增益； 表示基于基站协作的SBS关联模式下，SBSj通过SBSk获取内容，并在第c个子信道上向 传输数据时对应的发送功率， 表示基于基站协作的SBS关联模式下，SBSk在第c个子信道上向SBSj传输数据时对应的发送功率， 表示基于基站协作的SBS关联模式下，SBSj与SBSk之间链路增益；

(2)建模SBS直接关联模式传输速率，具体为：根据公式 计算

RUi在第c个子信道上与SBSj进行关联对应的链路传输速率，其中， 表示RUi在第c个子信道上与SBSj关联时所受来自其他小区干扰的总和，建模 为(3)建模基于基站协作的SBS关联模式传输速率，具体为：

根据公式 计算RUi通过SBSj中继在第c个

子信道上获取SBSk所缓存内容对应的链路传输速率，其中， 表示RUi通过SBSj中继在第c个子信道上获取SBSk所缓存内容时，RUi受到来自其他小区干扰的总和， 表示RUi通过SBSj中继在第c个子信道上获取SBSk所缓存内容时，SBSj受到来自其他小区干扰的总和，建模 为

6.根据权利要求1所述的基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在步骤S5中，综合考虑用户总传输时延及MBS回程开销，建模网络成本函数为 其中， 表示RUi通过MBS关联模式获取内容对应的传输时延， 表示RUi通过SBS直接关联模式获取内容对应的传输时延， 表示RUi通过基于基站协作的SBS关联模式获取内容对应的传输时延， 为RUi通过MBS接入核心网获取内容所需回程成本,λ为权重因子。

7.根据权利要求1所述的基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在步骤S6中，根据公式 计算RUi通过MBS关联模式获取内容对应的传输时延，其中，Di,l,c表示请求fl的RUi在第c个子信道上关联到MBS获取内容对应的传输时延，建模Di,l,c为 其中，Sl表示fl的大小， 表示MBS与核心网内容服务器之间的回程时延，该时延与回程链路距离、业务负载以及宏小区网关所关联的MBS数量有关。

8.根据权利要求1所述的基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在步骤S7中，根据公式 计算RUi通过SBS直接关联模式获取内容对应的传输时延，其中， 表示请求fl的RUi在第c个子信道上与SBSj关联获取内容对应的传输时延，建模 为

9.根据权利要求1所述的基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在步骤S8中，根据公式 计算RUi通过基于基站协作的SBS关联模式获取内容对应的传输时延，其中， 表示请求fl的RUi通过SBSj中继在第c个子信道上获取SBSk所缓存内容对应的传输时延，建模 为其中， 表示基于基站协作的SBS关联模式下，RUi在第c个子信道上获取SBSj所缓存内容对应的传输速率， 表示基于基站协作的SBS关联模式下，SBSj获取SBSk所缓存内容对应的传输速率；

建模 分别为

10.根据权利要求1所述的基于基站协作的蜂窝异构网络联合用户关联、内容缓存及资源分配方法，其特征在于：在步骤S9中，根据公式 计算RUi通过MBS接入核心网获取内容所需回程成本，其中，qi表示为RUi传输速率的价格系数；

在步骤S10中，建模联合用户关联、内容缓存及资源分配限制条件，具体包括：

1)用户关联限制条件建模为

2)内容缓存限制条件建模为 其中，Cj为SBSj缓存器容量；

3)MBS及SBSs最大发送功率限制条件为

其中，Pmax， 分别表示MBS及SBSj的最大发送功率；

在步骤S11中，基于网络成本函数最小化确定用户关联模式、内容缓存及资源分配优化策略，在满足联合用户，内容缓存及资源分配限制条件下，以网络成本最小化为目标，优化确定用户关联模式、内容缓存及资源分配策略，即其中，

表示用户最优关联策略， 表示最优内容缓存策略，

表示最优功率分配策略。