[发明专利]一种优化无线广播数据延时访问的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种优化无线广播数据延时访问的方法，它可以减少用户监听服务器广播的平均访问时间，属于移动数据无线广播调度技术的领域。

背景技术

数据无线广播是一种有效的数据访问方式，能够以极小的代价支持大量移动客户机同时并发的访问数据。服务器利用了客户机与服务器间数据通信的不平衡性，以无线通讯网络作为媒介，合理组织被多数移动用户积极关注的数据，以周期性的形式广播给移动用户。移动客户机监听广播信道，获得所需信息的到来时间，直到数据到来时读取所需信息。

美国Brown大学的Acharya S.等人首先提出一种多盘广播（Multidisk Broadcast）。将数据库的所有数据项按照访问概率分为K组，在一个广播调度中，设有K个具有不同传输率的磁盘（Disk），通过将访问概率高的数据项放在相对较快速的磁盘中，就可以降低所有请求的平均访问时间。但是，他们没有考虑数据广播的索引问题，因此无法有效支持电源有限的小型移动计算设备。

复旦大学孙未未博士提出了朴素逼近调度算法（Naive Approach Schedule Algorithm,NASA）。在指定的广播周期长度内，首先计算出最接近理论优化值的每个数据项的广播频度（整数），然后根据得到的广播频度尽可能均匀地把数据项组织成一个完整的广播调度。同样地，NASA算法也没有考虑数据广播的索引优化问题。

Tomasz Imielinski等人提出了有选择地监听概念，用来降低基于数据广播系统的电量消耗。通过有选择性地监听，移动客户端可以在大部分时间处于休眠状态，仅仅当它想要的数据来到时才被激活，因此极大地降低了电量消耗。索引技术就是在无线环境下用来实现选择性监听的，索引与数据一起广播帮助移动客户端定位请求的数据。为了减少单索引算法的平均访问时间，Hnielinski等人又提出了在一个广播周期中可以均匀地分布m个完整的索引段的改进措施，由此形成了多索引方法。但是，带索引的数据广播增加了广播周期的长度，这就导致了移动客户端等待时间的延长。

发明内容

本发明针对上述背景技术的不足，提供了一种优化无线广播数据延时访问的方法，该方法在有索引的广播周期中，增加热点数据的重复广播次数，即对热点数据进行分布调度，使得移动客户端的平均访问时间得到优化。鉴于单索引算法索引段数量的限制，我们进一步提出在多索引中分布热点数据，同时增加了移动客户端访问到索引和热点数据的概率，使得最终的平均访问时间得到最佳的优化。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

一种优化无线广播数据延时访问的方法，其特征是：在一个索引广播周期中，首先将所有待广播的数据项按照访问概率递减的次序排列，然后根据索引广播的特性，在单索引及多索引两种不同索引结构情况下，得到各数据项的广播的比例，进而得到各数据项的优化重复广播次数，最后根据所得到的优化重复广播次数，在广播周期中均匀分布各数据项，产生优化的广播调配，达到优化热点数据访问延时的目的。包括以下步骤：

步骤1，假设待广播的数据集由s个数据项组成，即d₁，d₂，…d_s，对任意一个数据项d_i，其被访问的概率为p_i，令p₁≥p₂≥……≥p_s，将所有待广播的数据项按照访问概率递减的次序排列，即从热点数据到冷门数据，设任一数据项的广播时间均为一个时隙单位t，在一个广播周期内，某一数据项d_i的重复广播次数为f_i，满足f₁≥f₂≥……≥f_s且f_s＝1，热点数据项重复广播的次数要大于冷门数据项，每个数据项至少广播一次。则一个广播周期的数据广播时隙总数为设定参数为各数据项的广播的比例，参数I为索引的时隙大小；

步骤2，确定各数据项的广播的比例q_i

分两种情况：

（1）当采用单索引结构，即索引数m＝1时：