[發明專利]一種信息中心網絡的局部內容流行度動態確定方法

在審

• 申請號: 201611214865.3
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106789261A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 蔡君;曾振科;羅建楨;雷方元
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范學院
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 廣州市深研專利事務所44229
• 代理人: 陳雅平

1.一種信息中心網絡的局部內容流行度動態確定方法，其特征是：

一、社團：對Internet網絡結構的實證研究顯示，Internet網絡結構具有明顯的社團特性，即在同一社團內部，節點之間連接相對緊密，而在社團之間的節點之間的連接相對稀疏。并且在同一社團內的大部分用戶所關心的內容也是相似的；

二、社團劃分：以路由器/交換機為節點，以它們之間的物理連接為邊構建復雜網絡，以網絡模塊度公式(1)為目標函數，應用優化算法將網絡劃分為不同的社團；

$Q=\underset{c=1}{\overset{N}{\Σ}}\left(\frac{m_c}{M}-\frac{d_c^2}{4M^2}\right)---\left(1\right)$

其中Nc表示網絡中社團的數目，M表示網絡中連接的總數，mc表示社團c內節點之間的連接數，dc表示社團c內所有節點度數之和；

三、內容流行度定義：在一定時間周期內，統計內容在一個社團內被用戶請求的次數，在ICN中，用Popu(i)表示在當前統計周期內的對于內容i的訪問頻率，用Req_t(i)表示本周期內對內i的訪問次數，則流行度計算如下：

${\mathrm{Popu}}_t\left(i\right)=\frac{{\mathrm{Req}}_t\left(i\right)}{N}---\left(2\right)$

四、滑動窗口確定機制：為了確定數據內容的流行度的動態變化和區域特性，消除歷史累計熱度的影響，采用滑動窗口機制對內容的流行度進行動態更新計算。如圖1所示。其中T為時間窗口，內容數據熱度Popu_(t)(i)每隔時間△t更新一次，△N_t(i)表示在時間間隔(t,t+△t)區間內請求的達到次數；

Popu_(t+△t)(i)＝Popu_(t)(i)+△N_i(t)-△N_i(t-T) (3)。

2.根據權利要求1所述的信息中心網絡的局部內容流行度動態確定方法，其特征是：

Step1：以路由器/交換機為節點，以它們之間的物理連接為邊構建復雜網絡，以公式(1)的網絡模塊度為目標函數，應用優化算法將網絡劃分為不同的社團；

$Q=\underset{c=1}{\overset{N_c}{\Σ}}\left(\frac{m_c}{M}-\frac{d_c^2}{4M^2}\right)---\left(1\right)$

其中Nc表示網絡中社團的數目，M表示網絡中連接的總數，mc表示社團c內節點之間的連接數，dc表示社團c內所有節點度數之和；

Step2：確定社團內內容流行度。以社團為單位，在ICN架構內，在一段時間內，記錄每個內容被用戶Interest包發起請求的次數和該社團內容被用戶請求的總次數；

用Popu(i)表示在當前統計周期內的對于內容i的訪問頻率，用Req_t(i)表示本周期內對內i的訪問次數，則流行度計算如下：

${\mathrm{Popu}}_t\left(i\right)=\frac{{\mathrm{Req}}_t\left(i\right)}{N}---\left(2\right)$

Step3：更新社團內容流行度；

為了確定數據內容的流行度的動態變化和區域特性，消除歷史累計熱度的影響，采用滑動窗口機制對內容的流行度進行動態更新計算，其中T為時間窗口，內容數據熱度Popu_(t)(i)每隔時間△t更新一次，△N_t(i)表示在時間間隔(t,t+△t)區間內請求的達到次數：

Popu_(t+△t)(i)＝Popu_(t)(i)+△N_i(t)-△N_i(t-T)(3)。