随着通信与网络技术的发展,近年来以视频为主的多媒体业务的兴起导致移动数据量出现陡增趋势,给无线移动通信网络带来了巨大的挑战。一方面,通过各种技术提高无线电频谱效率虽然能在一定程度上提升通信系统容量,但扩容力度远不及多媒体业务增长的速度。另一方面,研究发现互联网内容的流行度服从Zipf分布,即由于用户偏好而导致少部分流行度高的内容贡献了大部分的业务负载。而在传统的集中式通信网络架构中用户的业务流量反复经由接入网-核心网交换-远端内容服务器传输,这将会导致回程链路拥塞、延时大,资源利用率低等诸多问题。针对这一内容复用特性,为了缓解蜂窝移动网络海量业务需求与回程链路容量间的矛盾,将内容缓存在离用户更近的网络边缘成为业界关注焦点。本文提出一种面向软件定义无线接入网(SD-RAN)的协作内容缓存网络架构,其中,由宏蜂窝基站(MBS)提供控制覆盖,小蜂窝基站(SBS)提供数据覆盖。通过在网络边缘的MBS与SBS中部署存储单元用于缓存热点流行内容,可以有效缓解蜂窝网络回程链路容量瓶颈,降低网络能耗与信号传输时延。具体的,为了优化存储资源的分配从而更加高效的缓存内容,在总体存储资源受限的条件下,本文以同层协作缓存为基础提出了一种通过建立MBS与SBS之间协作的跨层协作内容缓存策略与算法。本文以用户的平均内容获取开销作为优化目标,推导出在该策略下的最优存储分配参数闭合表达式。通过仿真分析能够证明该算法以最优存储分配参数的平均内容获取开销将会显著降低。同时,本文也对跨层的非协作内容缓存策略进行了研究,提出了能降低SD-RAN内容获取开销的缓存算法。通过仿真实验及结果对比,表明跨层协作缓存算法在不同参数下的系统性能要优于跨层非协作缓存算法的性能。此外,可通过折中同层协作算法与跨层协作算法进一步优化系统中内容存储以降低用户内容获取开销。