[發明專利]基于AP請求代理的NDN無線局域網流媒體傳輸方法及系統

有效

• 申請號: 202010186826.7
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111405617B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 陽旺;田開錦
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H04W28/22
• 分類號: H04W28/22;H04W40/24;H04W84/12
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

本發明公開了一種基于AP請求代理的NDN無線局域網流媒體傳輸方法及系統，該方法包括：STA請求流媒體的MPD文件，并從MPD文件中提取流媒體文件信息；STA根據流媒體文件信息，獲取視頻分段文件的列表，STA逐個向AP發送注冊包以注冊待請求視頻分段；AP收到注冊包后，作為請求代理，發送Interest到Producer以獲取數據包；當數據包沿發送Interest的反向路徑到達AP后，AP將數據包的名字提取，并查找注冊表以根據注冊表源地址集合，決定向STA下發數據的方式并下發數據。本發明對于NDN網絡架構在無線局域網的流媒體傳輸，可減少無線局域網上下行流量之間對信道的競爭。

技術領域

本發明涉及NDN流媒體傳輸領域，尤其涉及一種基于AP請求代理的NDN無線局域網流媒體傳輸方法及系統。

背景技術

隨著互聯網與網絡技術的發展，流媒體已成為人們日常生活中主要流量消費類型。同時，伴隨著手機平板等智能移動終端的大量普及，作為互聯網的最后一跳，無線局域網因其在使用成本上的優勢，已成為接入互聯網的主要方式。視頻流量的激增，給網絡傳輸帶來了巨大的挑戰。

目前，電信運營商考慮使用IP(Internet Protocol，網絡協議)協議的網絡上向用戶提供組播方式的視頻業務——即IPTV(Internet Protocol Television，網絡協議電視)，目前IPTV業務主要包括組播方式的視頻業務和點播方式的視頻業務。在目前IP網絡上開放視頻廣播/組播勢必會造成網絡的擁塞，業務的服務質量很難保證。對于點播業務，由于受到內容分發方式和點播用戶數量的限制，在用戶點播數量超過一定數量時，網絡帶寬和服務器的處理能力會影響到業務的服務質量。

為提高網絡內容的分發效率，NDN(Named Data Networking,命名數據網絡)作為信息中心網絡的一個實例網絡架構，得到了廣泛的研究和關注。NDN網絡架構包含兩種基本的數據類型——Interest(請求包)和Data(數據包)。消費者需要發送Interest到內容生產者拉取數據。Interest到達網絡層后，會查找緩存表Cs(Content Store，內容緩存)，如果Cs中相應數據，則數據被返回，無需再往外發送，如果Cs不能滿足請求，則會將其記錄在PIT(Pending Interest Table，待處理請求表)表中，并通過轉發表FIB(ForwardingInformation Base，轉發路由表)將Interest發出。當Interest到達數據生產者后，數據生產者會為Interest生產Data，Data沿Interest反向路徑到達消費者。NDN對組播的內在支持和緩存設計，能有效提高互聯網內容分發的效率，特別是請求量巨大的熱點視頻內容，NDN網絡架構有很大優勢。

然而，當無線局域網下有多個終端同時請求流媒機數據時，為保證視頻播放的流暢性和視頻質量，需要發送大量的Interest，這會導致上行Interest之間以及上下行流量之間對于無線信道的競爭變得激烈，影響數據的有效分發。針對此，有相關研究考慮通過數據生產者發送反向Interest，并在路由器的PIT表中保持一個長久請求狀態，然后數據生產者以“推”的方式發送數據。這種方式雖然減少了Interest的發送，但是也破壞了NDN一個Interest對應一個Data的原則，使得NDN失去原有的兩大優勢——“緩存和內在組播支持”。