支持消費者移動的數(shù)據(jù)預取方法、接入基站和終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及支持消費者移動的數(shù)據(jù)預取方法、接入基站和終端。方法包括：當前基站接收來自移動消費者的興趣包；解析興趣包，去除興趣包中關于移動消費者的有關信息，并將去除處理后的興趣包正常轉發(fā)給其它基站；根據(jù)移動消費者的有關信息預測移動消費者的下一個將要接入的基站，并結合接收到的興趣包構造新的預取興趣包；發(fā)出所述預取興趣包，將移動消費者將要請求的數(shù)據(jù)包提前預取到下一個將要接入的基站。本發(fā)明的有益效果是：通過預測移動的數(shù)據(jù)消費者未來將要請求的數(shù)據(jù)的名字，采用基站協(xié)助預取數(shù)據(jù)的方法，將未來數(shù)據(jù)消費者將要請求的數(shù)據(jù)包提前預取到數(shù)據(jù)消費者即將接入的基站，從而可以降低通信延時，提高網絡通信質量。
【專利說明】支持消費者移動的數(shù)據(jù)預取方法、接入基站和終端
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及網絡通信【技術領域】，尤其涉及一種以信息為中心的網絡下支持消費者移動的數(shù)據(jù)預取方法以及相應的一些設備包括例如接入基站和終端。
【背景技術】
[0002]以信息為中心的網絡(ICN, Information-Center Network)是近年來試圖替代傳統(tǒng)的基于TCP/IP協(xié)議的未來互聯(lián)網架構，在ICN中用戶只關心任何網絡節(jié)點迅速地獲取數(shù)據(jù)(或者副本)，不關心內容的位置。這方面的代表是命名數(shù)據(jù)網絡(Named DataNetworking, NDN)。NDN的所有數(shù)據(jù)都是基于名字來標識，其網絡通信基于兩類數(shù)據(jù)包，一類是興趣(Interest)包，另一類是數(shù)據(jù)(Data)包，兩者根據(jù)完整或相對的名字進行匹配，如圖1a和圖1b所示。網絡通信過程完全由數(shù)據(jù)消費者驅動，請求方通過向網絡中發(fā)送Interest包，以數(shù)據(jù)命名為紐帶,通過拉(pull)的方式獲取Data包。
[0003]當需要進行網絡通信時，數(shù)據(jù)消費者首先發(fā)送一個Interest包請求一個Data包，對于收到這個Interest包的中間節(jié)點來說，如果本地沒有目標的Data數(shù)據(jù)，則將根據(jù)轉發(fā)策略選擇性地將所收到的Interest包轉發(fā)出去，直到找到擁有該數(shù)據(jù)的節(jié)點；最后，被請求的Data包按照對應Interest包轉發(fā)的路徑原路返回給數(shù)據(jù)消費者完成一次通信。在Interest遍歷的路由路徑上任何緩存的Data副本都可以用來滿足該請求，因此數(shù)據(jù)消費者發(fā)送的Interest包并不一定要到達所請求的數(shù)據(jù)的生產者處便能得到滿足。由于NDN集成了數(shù)據(jù)傳輸和基于命名的路由，因此不存在額外的數(shù)據(jù)傳輸開銷，帶寬的利用率更加充分。NDN中交互的數(shù)據(jù)包粒度比較高，大多是傳輸單一的數(shù)據(jù)包，一般較大的數(shù)據(jù)對象(例如一個整體的視頻文件)都將被細分為多個數(shù)據(jù)塊進行傳輸。
[0004]由于NDN是基于數(shù)據(jù)的名字請求內容，因此，數(shù)據(jù)的命名規(guī)則對整個網絡的性能至關重要。NDN采用的是一種分層的結構化命名方式，網絡中采用最長名字前綴匹配的方式查找數(shù)據(jù)和尋找轉發(fā)接口。圖2是一個數(shù)據(jù)包名字的具體例子。為了顯示和描述上的方便，一般討論數(shù)據(jù)命名時都使用URI (Uniform Resource Identifier,通用資源標識符)的格式呈現(xiàn)，其中每一個部分由一個“/”分隔(參見圖2中Human Readable部分的示例)，但分隔符“/”本身并不是名字的一部分。在實際應用環(huán)境中，這樣的URI名字會被編碼成最終命名數(shù)據(jù)網絡中的二進制對象，編碼名字時不需要包含分隔符“/”(參見圖2中Binary Encoding部分的示例)。
[0005] 通常,Data包中的內容名字字段(B卩圖1a和圖1b中的Content Name)作為數(shù)據(jù)內容的唯一標識，由數(shù)據(jù)的生產者自行決定如何命名，只需要和數(shù)據(jù)消費者端的應用程序命名遵循同樣的約定即可。Content Name —般使用一些從字面上比較容易理解的字符串進行命名，而在一些高安全性應用領域也可以對名字進行加密處理。在圖2所示例子中，ContentName的最后一個部分_s3是用來標識這個數(shù)據(jù)包是原始文件的第幾塊的，這樣可以方便應用程序按遞增順序查找數(shù)據(jù)包并在接收后按照順序進行合并。另外，該數(shù)據(jù)命名中還包含有版本號信息等。[0006]命名數(shù)據(jù)網絡采用的數(shù)據(jù)消費者端驅動的通信模型使得它可以很直接地支持數(shù)據(jù)消費者的移動而不需要額外的通信設施和輔助技術。一個數(shù)據(jù)消費者可以不需要分配IP地址也不需要建立連接便可以發(fā)出Interest包請求數(shù)據(jù)，由于請求的數(shù)據(jù)是通過Interest包到達的路徑原路返回，整個路徑的生命周期是很短的，一旦請求的數(shù)據(jù)返回給請求方，整個通信路徑自動消失。如圖3所示，由于并沒有形成一個特定的通信路徑，當數(shù)據(jù)消費者從位置A移動到位置B時并不需要進行其它額外的操作，而只需要該移動的消費者自身重新開始一次新的通信過程即可。
[0007]但是，數(shù)據(jù)消費者的移動很大程度上增加了額外的通信延時。如圖3所示，數(shù)據(jù)消費者從位置A移動到位置B時，由于基站切換和命名數(shù)據(jù)網絡中Data包按Interest包轉發(fā)路徑原路返回的基本性質，數(shù)據(jù)消費者在原始位置A處請求的Data包由于返回到位置A處而無法完成一次通信過程，造成了丟包和假重傳現(xiàn)象(并不需要真的重傳，請求的Data包可以從附近節(jié)點的緩存中獲取得到)。因此，在移動通信環(huán)境下，數(shù)據(jù)消費者發(fā)出的Interest包往往難以在一輪Interest-Data通信過程內得到滿足。特別地，如果數(shù)據(jù)消費者請求的是對于音頻、視頻等流媒體文件，由于大多數(shù)流媒體文件的容量較大，而流媒體文件的傳輸延時是影響網絡通信質量的關鍵因素，這種數(shù)據(jù)消費者的移動無形中又再次加重了通信延時。

【發(fā)明內容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明 的第一方面，本發(fā)明提供一種以信息為中心的網絡下支持消費者移動的數(shù)據(jù)預取方法，包括:
當前接入基站接收來自移動消費者發(fā)來的用于請求數(shù)據(jù)的興趣包，所述興趣包包括所述移動消費者的有關信息；
所述當前接入基站解析所述興趣包，去除所述興趣包中關于所述移動消費者的有關信息，并將去除處理后的興趣包正常轉發(fā)給其它基站；
所述當前接入基站根據(jù)所述移動消費者的有關信息預測所述移動消費者的下一個將要接入的基站，并結合接收到的所述興趣包構造新的預取興趣包；
所述當前接入基站發(fā)出所述預取興趣包，將所述移動消費者將要請求的數(shù)據(jù)包提前預取到所述下一個將要接入的基站。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供一種接入基站，用于在以信息為中心的網絡下與數(shù)據(jù)消費者進行互動，所述接入基站包括:
移動定制策略模塊，用于接收到來自移動消費者的興趣包，轉發(fā)所述興趣包，還用于根據(jù)從所述興趣包提取出的有關參數(shù)生成包含預測序列號的新的預取興趣包，并將所述預取興趣包發(fā)送到所述移動消費者下一個將要接入的基站；
鄰居基站表，用于提供所述接入基站的各個鄰居基站的名字、用于表示與所述接入基站的位置關系的各個鄰居基站的位置向量、以及所述接入基站與其各個鄰居基站的距離。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提供一種供移動的數(shù)據(jù)消費者使用的終端，包括:
信息獲取模塊，用于獲取移動的數(shù)據(jù)消費者的有關信息，包括移動速度、移動方向向量、以及所述移動的數(shù)據(jù)消費者向基站發(fā)送興趣包的頻率；信息添加模塊，用于在所述移動的數(shù)據(jù)消費者發(fā)送所述興趣包前，在所述興趣包的請求數(shù)據(jù)中增加所述有關信息。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:通過預測移動的數(shù)據(jù)消費者未來將要請求的數(shù)據(jù)的名字，采用基站協(xié)助預取數(shù)據(jù)的方法，將未來數(shù)據(jù)消費者將要請求的數(shù)據(jù)包提前預取到數(shù)據(jù)消費者即將接入的基站，從而可以降低通信延時，提高網絡通信質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為NDN中的兩類數(shù)據(jù)包(Interest包和Data包)的示意圖；
圖2為NDN中的數(shù)據(jù)命名方法的示例圖；
圖3為現(xiàn)有NDN對數(shù)據(jù)消費者移動的支持的示意圖；
圖4為本發(fā)明一種實施例中數(shù)據(jù)預取方法的流程示意圖；
圖5為本發(fā)明一種實施例中的鄰居基站表的結構示意圖；
圖6為星型AP拓撲結構示意圖；
圖7為本發(fā)明一種實施例中的接入基站位置示意圖。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明的設計思想是:考慮到流媒體文件的數(shù)據(jù)往往采用分塊的方式進行傳輸且終端用戶在請求數(shù)據(jù)的時候通常會按照數(shù)據(jù)塊的序列號順次進行請求這一特點，充分利用命名數(shù)據(jù)網絡中通過名字獲取數(shù)據(jù)以及中間節(jié)點具有數(shù)據(jù)緩存能力的基本性質，通過預測移動的數(shù)據(jù)消費者(下文簡稱“移動消費者”)未來將要請求的數(shù)據(jù)名字，采用基站AP(Access Point，接入點)協(xié)助預取數(shù)據(jù)的方法，將移動消費者未來將要請求的數(shù)據(jù)包提前預取到移動消費者即將接入的基站，從而可降低通信延時，提高網絡通信質量。
[0014]本發(fā)明提出的數(shù)據(jù)預取方法適用于以信息為中心的網絡(例如NDN)下通過基站AP訪問網絡且被請求數(shù)據(jù)的名字中具有序列號字段的所有使用場景。下面通過【具體實施方式】結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0015]本發(fā)明一種實施方式提供了在命名數(shù)據(jù)網絡下支持數(shù)據(jù)消費者移動的數(shù)據(jù)預取方法，其包括以下步驟Sf S5，如圖4所示。
[0016]步驟S1:移動消費者在發(fā)送Interest包請求數(shù)據(jù)的同時，將自身的有關信息附加在Interest包中發(fā)送給當前接入基站；
步驟S3:當前接入基站除了正常轉發(fā)接收到移動消費者發(fā)送的Interest包外，還將根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)消費者的相關信息預測移動消費者下一個的接入基站(簡稱為預測基站)，并根據(jù)接收到的有關信息構造新的預取Interest包。
[0017]步驟S5:當前接入基站發(fā)出預取Interest包將移動消費者未來將要請求的Data包提前預取到預測基站。
[0018]以下通過一實施例對上述步驟Sf S5進行詳細說明。其中以行駛列車上的用戶通過NDN請求視頻數(shù)據(jù)包為例進行闡述。應理解，該請求的視頻數(shù)據(jù)包也可以是其它的如音頻、多媒體文件等流媒體形式的數(shù)據(jù)包，也可以是容量較大的普通文件數(shù)據(jù)。此外，還假設數(shù)據(jù)消費者可能需要從位置A移動到位置B。
[0019] 對于步驟SI，當移動消費者在位置A與某個基站APi (i為正整數(shù)，該基站稱為當前接入基站)建立連接后，該移動消費者向外發(fā)送某個Interest包I請求數(shù)據(jù)的同時，將自身的移動速度移動方向向量$和Interest發(fā)送頻率/三個參數(shù)附加到該Interest包/的內容名字(Content Name)字段中，從而使得收到該Interest包I的基站能獲取該移動消費者的有關信息。一種實施例中，移動消費者的移動方向向量^為二維向量，基本可以確定
位置方向?？紤]到高樓、地勢等一些影響，本實施例中移動消費者的移動方向向量^為三維
向量，從而可以提供更加精準的位置信息，該向量P同NAPT中AP的方向向量維度一致。
[0020]本實施例中，NDN中的數(shù)據(jù)命名采用如下的命名格式(為便于說明，該命名格式以舉例的方式給出):
/netlab.szpku.edu.cn/videos/intr0.avi/v3/_s〈info=v_V-f>
其中，前綴/szpku.edu.cn對應北京大學互聯(lián)網信息工程研發(fā)中心，/videos表示請求的數(shù)據(jù)是視頻文件，/intr0.avi表示請求的視頻文件的文件名，/v3表示對應視頻的第三個版本，/_s對應序列號，表示當前所請求的數(shù)據(jù)是整個視頻文件的第幾塊。通常/_s是最后一個字段，字段<info=v-V-f>并不是被請求數(shù)據(jù)的Content Name的一部分,它只是被移動消費者添加到數(shù)據(jù)名字后面的附加信息，用于攜帶該移動消費者的相關信息如
移動速度A移動方向向量 和Interest發(fā)送頻率/等。
[0021]對于步驟S3，事先需要對每一個基站AP添加鄰居基站表(Neighbor AP Table,NAPT)。應理解，在每一個AP中添加NAPT這一操作可以發(fā)生于步驟SI或步驟S3之前。NAPT的主要作用是:記錄當前接入基站(即該NAPT所對應的基站)與鄰居基站的有關信息，包括鄰居基站的名字Name、鄰居基站的位置向量(該向量表示與當前基站的位置關系，是指例如三維空間坐標系下以當前接入基站為參考原點，鄰居基站相對于該參考原點的位置向量。)、當前基站與鄰居基站的距離distance。本實施例中，NAPT是一個三列多行的二維表，
如圖5所示，其中，第一列Name-AP表示鄰居基站的名稱，第二列表示鄰居基站的三維
方向向量，第三列distance表示對應鄰居基站與當前基站的空間距離(圖示舉例中的距離單位為米，其它例子中也可以是其它的距離單位)；在其它實施例中，NAPT還可以是其它的形式進行存儲，例如為了加快查找過程，可以使用哈希表的形式。雖然本實施例中涉及的方向向量采用三維向量而非二維向量，但由于NAPT占用空間很小，一個參數(shù)帶來的數(shù)據(jù)量的增加可以不做考慮。
[0022]在步驟S3中，當前接入基站APi除了正常轉發(fā)收到的Interest包J外,還將根據(jù)提取的有關參數(shù)計算得到預測基站(即預測的下一個接入基站)APj (j為不等于i的正整數(shù))，并從當前接入基站的NAPT表中提取出預測基站AP^的有關信息，然后計算并得到待構造的新的預取Interest包的預取序列號，最終當前接入基站APi將構造新的預取Interest包Ipre,并將該新的預取Interest包Ipre發(fā)送至預測基站APj來實現(xiàn)數(shù)據(jù)預取。具體地，該步驟S3包括:正常轉發(fā)的子步驟S31、預測基站的子步驟S33、預測序列號的子步驟S35和構造預取Interest包的子步驟S37。
[0023]在正常轉發(fā)的子步驟S31中，當移動消費者發(fā)送的Interest包被當前接入基站APi接收后，該基站在將該Interest包I轉發(fā)出去之前，會將<info=v-V-f>字段從整個Content Name中剔除。也就是說，當前接入基站APi接收到移動消費者發(fā)送的Interest包
后，首先從該Interest包的Content Name字段中提取出r、p和/三個參數(shù),再將該三個參
數(shù)從Content Name字段中剔除，然后將只含有原有數(shù)據(jù)名字的Interest包正常地轉發(fā)出去。
[0024]在預測基站的子步驟S33中，當前接入基站APi根據(jù)從Interest包J中提取的有關參數(shù)進行計算，得到預測基站APj，具體過程是:基站APi根據(jù)移動消費者的移動方向向量
V以及基站APi的NAPT表中的鄰居基站的位置向量進行最大相似匹配，也就是說，基站APi
首先計算移動消費者的移動方向向量$與NAPT表中的每個鄰居基站的位置向量的夾
角，選擇與移動消費者的移動方向向量^夾角最小的鄰居基站作為該移動消費者即將接入的下一個基站節(jié)點AP^其中夾角的計算可以利用向量運算方法求得，例如向量夾角公式cos(F,Fm) = (V- Fm)/ (丨？|.丨&丨)，其中F表示移動消費者的移動方向向量筍，&表示鄰
居基站的位置向量(即圖5表格中的第二列)，#1表示向量$的模(即向量的長度)，丨匕I表 示向量的模。
[0025]對于選取以向量夾角最小的判斷標準來預測下一個基站，是存在合理性論述的，因為:實際研究背景為高鐵、動車、高速公路這樣的移動場景，在移動過程中，依次接入的基站形成的曲線可能比較接近直線，所以以角度來判斷是合理的；即使考慮如圖6所示的星型AP拓撲，移動消費者C當前連接的基站是APi,按照向量夾角最小的方法所預測的即將接入的基站是AP。，如果消費者在圖中所示一個靠下的位置的時候，有可能會先接入APd，這是該方法出現(xiàn)預測錯誤的一種情況，但是從概率上來看，如果該數(shù)據(jù)消費者在圖中網狀矩形區(qū)域示意的近似范圍內移動，預測AP。都是準確的，也就是說，錯誤的概率較低。
[0026]在預測序列號的子步驟S35中，基站APi在計算得出的預測基站APj后，從自身的NAPT表中得到預測基站APj的名稱Name以及基站APi和APj之間的距離distance兩個參數(shù)后，基站APi根據(jù)distance參數(shù)計算出新的預取序列號。具體過程是:對于需要預取的Interest包Tpre的預取序列號，其計算公式為:
npre=n +f*k*d/v,
其中參數(shù)表示當前Interest包I請求的數(shù)據(jù)塊的序列號(即Content Name字段中的序列號值，也就是/_s部分對應的值)，參數(shù)/表示移動消費者發(fā)送Interest包的發(fā)送頻率(即步驟SI中的附加信息之一),參數(shù)左為修正參數(shù)，參數(shù)(6/表示基站APi和APj之間的距離distance (即步驟S33中計算出的distance參數(shù)),參數(shù)r表示移動消費者的移動速度(即步驟SI中的附加信息之一)，即，只要將得到的預測基站AP^與當前接入基站的距離值distance代入計算公式中的參數(shù)以及根據(jù)收到的有關參數(shù)便得到預取序列號的結果。這里修正參數(shù)A的引入是考慮到因為網絡環(huán)境不同，接入每個基站時與每個基站的位置關系不同，加上在網絡正常的情況下，基站位置向量和移動消費者的移動方向向量存在一定角度，所以需要一定的修正。
[0027]在本實施例中，由于移動消費者接入每個基站的位置大體相同，因此和f角
度通常較小，可近似假定角度為O。如圖7所示，移動消費者C兩次初始接入基站的位置以及兩個基站APi和APj的位置形成了一個近似的平行四邊形，因此，移動消費者移動的距離可以近似等于兩個接入基站之間的距離，故修正參數(shù)通常取值為I或者近似取值為I。也就是說前述計算預取序列號/Ve的計算公式也可以是炎/Λ，其中各參數(shù)的含義同前述。
[0028]在構造預取Interest包Ipre的子步驟S37中，所構造的預取Interest包Ipre中的Content Name字段與移動消費者最初發(fā)送出去的Interest包J的Content Name段的不同在于:預取Interest包Ipre中的Content Name字段中的序列號部分(即前述的最后一個字段/_s)包含的是當前接入基站APi根據(jù)有關信息計算得到的預取序列號(即預測序列號的子步驟S35中得到的預取序列號/?_);因此，通過基站預取功能發(fā)送的Interest包Ipre并不改變NDN中的標準Interest包的結構，是正常的請求數(shù)據(jù)，改動僅存在于ContentName字段的序列號部分，是正常的請求Data包的行為。在本實施例中，假設移動消費者已經發(fā)送出去的 Interest 包 / 的 Content Name 字段值為/szpku.edu.cn/videos/in tr0.avi/v3/4 <info=30~ (I, 0, 0) -10>,當前接入基站 APi 收到該 Interest 包 I 后,根據(jù)
前述的/7_的計算公式，可以計算得到預取序列號《% =4 + 10x1x150/30 = 54，故當前接入
基站APi構造的新的預取Internet包Ipre的Content Name字段值為/szpku.edu.cn/vi deos/in tr0.a vi/v3/54。
[0029]在步驟S5中，當前接入基站APi將新構造的預取Internet包Ipre發(fā)送給預測基站AP」，預取基站AP」接收到該預取Internet包后通過查詢FIB表(Forward InformationTable，轉發(fā)信息表)進行正常的命名數(shù)據(jù)網絡下的轉發(fā)操作便可實現(xiàn)數(shù)據(jù)預取。這里，對于預測基站APj來說,它不能識別出收到的Interest包Jprc是基站APi發(fā)送來的預取Interest包還是正常的移動消費者發(fā)送的Interest包，也不需要識別出該收到的Ipre包是否為預取Interest包，只需要查看自己FIB表中的轉發(fā)接口完成一次常規(guī)轉發(fā)即可。
[0030]當移動消費者由于位置移動導致進行基站切換，從當前接入基站APi切換到預測基站APj后，且當該移動消費者請求與Ipre包對應的Data包時，可以直接在預測基站APj的內存緩存(CS，Content Store)中取得數(shù)據(jù)，從而有效降低了網絡通信延時。例如，當數(shù)據(jù)消費者因為位置移動而切換接入到基站APj后，當發(fā)送Content Name字段值為
szpku.edu.cn/vi deos/in tr0.<31^//1^/5￥的 Internet 包請求對應 Data 包時,數(shù)據(jù)消費者可以直接從預測基站AP^的CS緩存中獲取對應數(shù)據(jù)。
[0031]基于上述實施例，本發(fā)明一種實施例還可以提供一種基站，其包括移動定制策略(Mobility-Customized Strategy, MCS)模塊,該模塊的主要功能是:接收到來自移動消費者的Interest包后，除了正常轉發(fā)該Interest包外,還將從該Interest包提取的有關參數(shù)生成包含預測序列號的新的預取Interest,再從對應接口轉發(fā)出該預取Interest包到預測基站來實現(xiàn)預取數(shù)據(jù)。進一步地，該基站還可以包括鄰居基站表，該NAPT的主要作用是:記錄該NAPT所在基站的鄰居基站的有關信息，包括鄰居基站的名字Name、鄰居基站的位置向量&、以及當前基站與各個鄰居基站的距離distance。MCS模塊的實現(xiàn)可參考前述的方法實施例，在此不作重述。
[0032]同樣基于上述實施例，本發(fā)明一種實施例還提供了一種供移動的數(shù)據(jù)消費者使用的終端，包括:信息獲取模塊和信息添加模塊；其中，信息獲取模塊用于獲取移動消費者的有關信息，包括移動速度、移動方向向量、以及移動消費者向基站發(fā)送興趣包的頻率；信息添加模塊用于在移動消費者發(fā)送的興趣包前，在該興趣包的請求數(shù)據(jù)中增加所述有關信息。信息獲取模塊中相關參數(shù)的獲取可以是例如由移動消費者提供移動速度、根據(jù)GPS等定位工具提供移動方向向量、根據(jù)終端上安裝的一些程序進行統(tǒng)計來確定發(fā)包頻率等；而信息添加模塊的實現(xiàn)可參考前述的方法實施例，在此不作重述。
[0033]綜上，本發(fā)明提供一種基于命名數(shù)據(jù)網絡的移動通信環(huán)境下，支持數(shù)據(jù)消費者移動的數(shù)據(jù)預取方法。其采用基站AP協(xié)助預取的基本思想，當移動數(shù)據(jù)消費者當前接入基站轉發(fā)數(shù)據(jù)消費者的Interest包后，通過預測移動消費者下一個的接入基站，當前接入基站根據(jù)收到的有關信息構造新的預取Interest包，將數(shù)據(jù)消費者未來需要請求的Data包取到下一個預測的接入基站。本發(fā)明不僅能降低由于通信節(jié)點移動和基站切換導致的通信延時，同時由于基站預測和數(shù)據(jù)預取的操作都在基站上實現(xiàn)，并沒有額外增加移動節(jié)點的計算負擔和資源消耗，本發(fā)明適用于手機等資源和計算能力相對有限的移動終端設備。
[0034]本領域技術人員可以理解，上述實施方式中各種方法的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關硬件完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質中，存儲介質可以包括:只讀存儲器、隨機存儲器、磁盤或光盤等。
[0035] 以上內容是結合具體的實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。
【權利要求】
1.一種以信息為中心的網絡下支持消費者移動的數(shù)據(jù)預取方法，其特征在于，包括: 當前接入基站接收來自移動消費者發(fā)來的用于請求數(shù)據(jù)的興趣包，所述興趣包包括所述移動消費者的有關信息； 所述當前接入基站解析所述興趣包，去除所述興趣包中關于所述移動消費者的有關信息，并將去除處理后的興趣包正常轉發(fā)給其它基站； 所述當前接入基站根據(jù)所述移動消費者的有關信息預測所述移動消費者的下一個將要接入的基站，并結合接收到的所述興趣包構造新的預取興趣包； 所述當前接入基站發(fā)出所述預取興趣包，將所述移動消費者將要請求的數(shù)據(jù)包提前預取到所述下一個將要接入的基站。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述移動消費者的有關信息包括:所述移動消費者的移動速度、所述移動消費者的移動方向向量、以及所述移動消費者向基站發(fā)送興趣包的頻率。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述移動消費者的有關信息預測所述移動消費者的下一個將要接入的基站這一步驟包括: 所述當前接入基站根據(jù)所述移動消費者的移動方向向量以及所述當前接入基站的鄰居基站表中的鄰居基站的位置向量的夾角，選擇與所述移動消費者的移動方向向量夾角最小的鄰居基站作為所述移動消費者的下一個將要接入的基站，其中所述當前接入基站的鄰居基站表包括所述當前接入基站的各個鄰居基站的名字、用于表示與所述當前接入基站的位置關系的各個鄰居基站的位置向量、以及所述當前接入基站與其各個鄰居基站的距離。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述結合接收到的所述興趣包構造新的預取興趣包這一步驟包括: 所述當前接入基站根據(jù)預測出的所述下一個將要接入的基站，從所述鄰居基站表中得到所述當前接入基站與所述下一個將要接入的基站之間的距離； 所述當前接入基站根據(jù)所述距離計算出預取序列號； 所述當前接入基站根據(jù)所述預取序列號構造新的預取興趣包，所述新的預取興趣包中關于序列號的部分為所述預取序列號。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述當前接入基站根據(jù)所述距離計算出預取序列號這一步驟包括: 根據(jù)公式進行計算，其中，參數(shù)表示所述預取序列號，參數(shù)/?表示當前興趣包請求的數(shù)據(jù)塊的序列號，參數(shù)/表示所述移動消費者向基站發(fā)送興趣包的頻率，參數(shù)(6/表示所述距離，參數(shù)K表示移動消費者的移動速度。
6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述當前接入基站根據(jù)所述距離計算出預取序列號這一步驟包括: 根據(jù)公式進行計算，其中，參數(shù)表示所述預取序列號，參數(shù)/7表示當前興趣包請求的數(shù)據(jù)塊的序列號，參數(shù)/表示所述移動消費者向基站發(fā)送興趣包的頻率，參數(shù)々為修正參數(shù)，參數(shù)(6/表示所述距離，參數(shù)K表示移動消費者的移動速度。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 當所述移動消費者與所述下一個將要接入的基站建立連接后、且所述移動消費者請求與所述預取興趣包對應的數(shù)據(jù)包時，所述下一個將要接入的基站從自身的內容緩存中取出所述數(shù)據(jù)包，并將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述移動消費者。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述以信息為中心的網絡為命名數(shù)據(jù)網絡。
9.一種接入基站，用于在以信息為中心的網絡下與數(shù)據(jù)消費者進行互動，其特征在于，所述接入基站包括: 移動定制策略模塊，用于接收到來自移動消費者的興趣包，轉發(fā)所述興趣包，還用于根據(jù)從所述興趣包提取出的有關參數(shù)生成包含預測序列號的新的預取興趣包，并將所述預取興趣包發(fā)送到所述移動消費者下一個將要接入的基站； 鄰居基站表，用于提供所述接入基站的各個鄰居基站的名字、用于表示與所述接入基站的位置關系的各個鄰居基站的位置向量、以及所述接入基站與其各個鄰居基站的距離。
10.一種供移動的數(shù)據(jù)消費者使用的終端，其特征在于，包括: 信息獲取模塊，用于獲取移動的數(shù)據(jù)消費者的有關信息，包括移動速度、移動方向向量、以及所述移動的數(shù)據(jù)消費者向基站發(fā)送興趣包的頻率； 信息添加模塊，用于在所述移動的數(shù)據(jù)消費者發(fā)送所述興趣包前，在所述興趣包的請求數(shù)據(jù)中增加所述有 關信息。
【文檔編號】H04W24/02GK104023348SQ201410204197
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權日:2014年5月14日
【發(fā)明者】雷凱, 袁杰, 鄒凡云 申請人:北京大學深圳研究生院