[發明專利]一種基于D2D緩存的大流量通信信息交互處理方法

在審

• 申請號: 201811446481.3
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109511137A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 王桐;王云峰;王希波;陳立偉;高山
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04W28/14
• 分類號: H04W28/14;H04L29/08;H04W4/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于D2D緩存的大流量通信信息交互處理方法，屬于大數據處理及5G領域。本發明通過移動用戶發布感興趣的大文件需求請求信息；然后通過小型基站獲取用戶需求并上傳到數據云中；再基于用戶位置、移動方向及用戶歷史移動信息，通過MBS將大文件進行分割并編碼；然后將編碼后的文件發送到helper移動用戶所處蜂窩網基站及用戶將移動到的基站；用戶接收信息后對信息進行解碼，從而恢復原感興趣的大文件。本發明克服了現有計算技術中數據緩存能力與成本方面的不足，將SBS與移動用戶進行有機的整合，充分利用了移動用戶的online與offline的關系。降低了緩存成本，與目標用戶獲取文件所需時間，節省了D2D通信的網絡開銷。

技術領域

本發明屬于大數據處理及5G領域，特別涉及一種基于D2D緩存的大流量通信信息交互處理方法。

背景技術

在過去的幾十年中，移動蜂窩網絡從純語音系統向目前的第四代(4thGeneration,簡稱4G)全IP高級LTE網絡穩步發展。全球的手機用戶數量早已超過了個人計算機。Ericsson公司于2014年6月發布的一份報告稱，截止到2013年全世界的手機用戶數量己經突破13億，這個數字預計在2019年將會達到56億。移動電話的迅速普及，特別是智能手機銷量的爆炸式増長，極大地刺激了移動網絡數據服務的増加，其中包括點播電影、在線游戲、郵件、音樂、圖片等內容。智能手機的應用極大地改變了人們的日常生活方式，越來越多的人每天使用手機的多媒體以及上網功能進行娛樂和工作。為了解決移動數據流量、大量終端、新興業務以及各種新業務場景的爆炸式增長，第五代(5th Generation,簡稱5G)移動通信網絡被提出并成為學術界和工業界的熱門話題。科學家預計未來5G移動通信系統的下載速度在理論上可達4G系統的數百倍甚至更高，并將于2020年前后進入商業運營。毫無疑問，人們對高清視頻、音頻、圖片的需求將繼續保持高速増長。隨著移動互聯網的快速發展和物聯網業務需求的不斷增長，5G需提供低成本、低功耗、消費、安全性和可靠性的性能。

由于智能高清晰度手機屏幕、高性能手機處理芯片、大容量存儲器等移動通信技術的研究獲得長足進步，人們通過手機等移動終端觀看高清圖片、視頻的行為更加頻繁。海量的高清晰度內容在網絡中傳輸需要占用大量的帶寬并會產生占總流量很大比例的冗余信息。如今，頻率資源己經成為一種稀缺的戰略資源，無線和有線信道按照現在的使用方式都難以滿足未來通信行業發展的需求。傳統増加數據通信流量效率的方法主要是基于單一信道頻譜容量的提高、頻譜使用效率的增加以及頻分復用等方法。實際應用中，這些方法都已經接近了各自的理論極限，在未來通信領域中繼續提高這些方法的手段也極為有限。因此，為了能夠繼續大幅度提高網絡的信道傳輸效率，分布式高速緩存器存儲成為一種很有前景的信息處理和傳遞技術。由此，在保證服務質量不變的前提下，互聯網服務提供商之間及其內部的通信流量都會大幅度降低，空余出的信道提供新的傳輸服務。這種信息處理技術不但能夠減少網絡信息冗余度，還能夠通過減少網絡接入延遲達到提高用戶上網體驗的目的。

D2D緩存存儲技術的基本思想是，在通信網絡中的不同節點處安裝高速緩存存儲器，用來存儲網絡中可能被多次點擊的內容，在其他用戶點擊該內容時，高速緩存存儲器在接收到用戶的信息請求命令后將迅速對存儲的內容進行檢索。如果檢索到了該用戶請求的內容，并證明了該內容的完整性和有效性后，高速緩存器則立刻提供局部網絡傳輸服務，從而避免了用戶向遠端Internet服務器發送信息請求命令。送種信息處理方式理論上既能夠減少上傳信息請求命令的數量，又可以極大地減少網絡信道中、待別是從核也骨干網中傳輸的信息數量。