智能移动设备和移动应用的快速增长带来了移动数据流量的巨大需求。异构无线网络旨在通过大量部署微基站,增大系统容量,以满足持续增长的流量需求。移动视频是无线接入网络中流量负载的最重要组成部分,由于大多数以内容为导向的流量负载源自少数流行的视频的重复下载,因此在异构无线网络中缓存流行的内容是处理巨大流量的有效方式。本文针对异构无线网络中的内容缓存协同优化进行研究,首先提出了一种软件定义的面向内容业务的协同控制架构,本协同控制架构融合分层控制器和分层缓存实体,支持多种控制方式,基于簇的内容缓存实体之间的协同内容缓存和传输以及以目标为中心的内容缓存协同优化。其次,在本协同控制架构下,研究了基于能量收集的内容缓存和睡眠机制的联合优化,提出了一种基于能量收集的联合休眠调度的内容缓存优化算法,仿真结果表明,相比于其他没有联合能量收集和基站休眠的缓存算法,所提算法在能耗方面有显著的性能增益;第三,在本协同控制架构下,研究了基于簇的内容缓存协同优化,提出了一种基于簇的协同内容缓存优化算法,仿真结果显示,相比于其他三个未考虑聚簇和协同内容缓存算法,基于簇的协同内容缓存优化算法在内容缓存命中率方面拥有较好的性能增益。