[發(fā)明專利]一種面向車聯(lián)網(wǎng)的命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)緩存策略

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811334051.2
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109257443B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段宗濤;樊娜;張?zhí)煅?/a>;朱依水;張俊哲
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開了一種面向車聯(lián)網(wǎng)的命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)緩存策略，通過提取前一時間窗口Data包回傳路徑中V_j1、V_j2、V_j3的請求前綴出現(xiàn)次數(shù)，請求前綴出現(xiàn)次數(shù)的平均值來計算內(nèi)容流行度，計算節(jié)點的Data包緩存的間隔跳數(shù)，本發(fā)明結(jié)合緩存內(nèi)容和交通流動態(tài)特性，提出根據(jù)內(nèi)容流行度和車輛密度進(jìn)行緩存決策，隔跳緩存數(shù)據(jù)包，依據(jù)命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)容流行度，計算節(jié)點的Data包緩存的間隔跳數(shù)，再使用車輛密度自適應(yīng)的調(diào)整跳數(shù)，隔跳緩存Data包，能夠有效釋放緩存空間，從而解決同質(zhì)化緩存及緩存效率低下的問題，優(yōu)化車聯(lián)網(wǎng)整體性能，減少擁塞，降低了網(wǎng)絡(luò)的開銷，同時減少了網(wǎng)絡(luò)中的緩存冗余，避免了廣播風(fēng)暴問題，提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率和整體網(wǎng)絡(luò)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車聯(lián)網(wǎng)命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，具體為一種面向車聯(lián)網(wǎng)的命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)緩存策略。

背景技術(shù)

目前，命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(NDN)已廣泛應(yīng)用在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，網(wǎng)內(nèi)緩存是NDN的一個重要特性，隨著內(nèi)容量的快速增加，如何使用有限的緩存空間為每個用戶進(jìn)行合理的緩存選擇已經(jīng)成為NDN緩存策略的關(guān)鍵問題。現(xiàn)有的NDN緩存策略導(dǎo)致車輛節(jié)點產(chǎn)生大量冗余副本，使得網(wǎng)絡(luò)中緩存資源的利用率不高，并降低了緩存的多樣性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種面向車聯(lián)網(wǎng)的命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)緩存策略，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種面向車聯(lián)網(wǎng)的命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)緩存策略，包括以下步驟：

步驟1)、在Interest包的數(shù)據(jù)包格式中添加跳數(shù)Hop字段，在Data包的數(shù)據(jù)包格式中添加請求前綴出現(xiàn)次數(shù)Prex和間隔緩存跳數(shù)Interval字段；

步驟2)、利用數(shù)據(jù)源節(jié)點V_j1判斷從源請求節(jié)點V_i發(fā)來的Interest包中的Hop字段是否小于5來選擇不同緩存策略；

步驟3)、采用經(jīng)典廣義速度-密度模型識別當(dāng)前道路的車輛密度，將車輛密度進(jìn)行分級，依據(jù)車輛密度自適應(yīng)調(diào)整流行度對應(yīng)的間隔跳數(shù)，將對應(yīng)的間隔跳數(shù)放入Data包Interval字段中，接著回傳Data包；

步驟4)、回傳后的Data包到達(dá)下一節(jié)點后，判斷該節(jié)點的CS中是否緩存了回傳后的Data包；若該節(jié)點CS中緩存了回傳后的Data包，則丟棄Data包；若CS中并未緩存回傳后的Data包，則判斷該節(jié)點是否為源請求節(jié)點V_i；若為源請求節(jié)點V_i，節(jié)點緩存回傳后的Data包，Data包回傳結(jié)束；若該節(jié)點并非源請求節(jié)點V_i，則使Interval字段自減1，然后判斷該節(jié)點的Interval是否為0，若為0，則緩存回傳后的Data包跳至步驟3)，若不為0，則接著則根據(jù)PIT記錄查找下一節(jié)點，跳至步驟4)。

進(jìn)一步的，在命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)Interest包的數(shù)據(jù)包格式中添加跳數(shù)Hop字段，記錄Interest包經(jīng)過的節(jié)點數(shù)目，每經(jīng)過一個節(jié)點Hop字段自加1。

進(jìn)一步的，在Data包的數(shù)據(jù)包格式中添加請求前綴出現(xiàn)次數(shù)Prex和間隔緩存跳數(shù)Interval字段，Interval字段每經(jīng)過一個節(jié)點自減1，當(dāng)Interval＝0時，在該節(jié)點緩存回傳后的Data包。

進(jìn)一步的，當(dāng)Hop<5時，使用最高流行度，對應(yīng)間隔緩存跳數(shù)為1，然后跳至步驟3)；當(dāng)Hop≥5時，數(shù)據(jù)源節(jié)點將前一時間窗口該請求前綴出現(xiàn)次數(shù)放入Data包的Prex字段中，設(shè)置Interval為2，下一個節(jié)點V_j2也將該請求前綴出現(xiàn)次數(shù)放入回傳后的Data包的Prex字段中。V_j1、V_j2、V_j3三個節(jié)點隔一跳進(jìn)行緩存，后面的節(jié)點按照計算的間隔跳數(shù)進(jìn)行緩存。