[发明专利]服务器、数据缓存方法、使用该服务器的通信系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及服务器、数据缓存方法、使用该服务器的通信系统及方法，特别涉及用户终端为移动性终端时对多个发送节点发送编码数据的服务器、数据缓存方法、使用该服务器的通信系统及方法。

背景技术

以往，在无线网络中，各基站缓存多个文件。当用户终端请求某一文件时，如果该文件已被用户终端所存在的范围所属的基站（也称为本地基站）缓存，则由本地基站直接服务该用户终端；如果该文件未被本地基站缓存，则本地基站从网络中获取该数据并发送给该用户终端（参照专利文献1）。在专利文献1中，基站需要缓存整个文件内容，造成基站存储空间的消耗。

另外，在专利文献2中，公开了喷泉码的一种典型实现——Raptor码。从有限的原始包产生近似无穷的编码包，实现低复杂度的编解码。但仅仅提出喷泉码在数据传输的应用，目的在于提高数据传输的效率和可靠性，没有考虑通过喷泉码做数据的编码存储来提升存储的效率。

另外，在专利文献3中，公开了一种多源无线通信系统和方法，在蜂窝网中，一个用户终端可以从多个基站接收通信时，用RS编码（里德-所罗门编码）或诸如Tornado编码或Raptor编码等无速率编码对由M个分组组成的源数据块进行编码，从每个基站发送不同子集的N个分组，在接收端从多个基站接收分组，并可以根据N个分组中的K个（K=M+A）来推导源数据块，其中，A<M，M<N。

在专利文献3中，所考虑的网络中的无线发送端仅仅局限在基站，将来在一个蜂窝内除了基站外，还存在中继、小蜂窝、微蜂窝等，另外容纳多个蜂窝的还有宏蜂窝。因此如何利用不同类型发送端（包括重叠覆盖情况下）给用户终端提供移动接收的问题没有考虑。

另外，专利文献3中并未考虑将用户终端的移动性下载所带来的增益应用到多个传输源之间的数据缓存的优化中，事实上，用户终端的移动使得同一个用户终端可以从多个基站接收数据，并且，对于某个基站而言，用户终端仅能够在从进入到该基站的覆盖范围起到离开该基站的覆盖范围为止的期间从该基站下载数据。

当基站中缓存数据比用户终端在该期间内能够下载的数据多时，部分数据不会被下载，徒劳地浪费了存储空间，数据缓存效率低下。

另一方面，当基站中缓存数据较少时，用户终端在该基站的覆盖范围通过时，仅部分时间进行数据下载，其余时间出现空闲，造成了时间的浪费。另外，如果通过该基站从服务器下载数据期间，用户终端已经离开该基站的覆盖范围，也导致无法继续下载的情况出现，用户终端的下载效率反而降低。

现有技术文献（专利文献）

专利文献1：US2005/0102300A2

专利文献2：EP2202888A1

专利文献3：WO2006/121900A2

发明内容

本发明鉴于上述问题而做出，目的在于提供一种提高发送节点的缓存效率及数据下载效率的服务器、数据缓存方法、使用该服务器的通信系统及方法。

为了实现上述目的，本发明提供的服务器，其特征在于，包括：存储模块，存储原始文件、上述原始文件的特性；编码模块，将上述存储模块所存储的原始文件编码从而生成编码符号；信息获取模块，与上述至少一个发送节点通信，从上述至少一个发送节点取得状态信息；控制模块，根据上述存储模块中所存储的原始文件的特性及上述信息获取模块所取得的上述至少一个发送节点的上述状态信息，来计算应当发送给上述至少一个发送节点缓存的编码符号量；以及通信模块，按由上述控制模块所计算出的上述编码符号量，对上述至少一个发送节点发送编码符号。

另外，在本发明提供的服务器中，上述原始文件的特性包括：文件的下载超时时间；上述状态信息包括：发送节点的覆盖范围、用户终端在发送节点内的平均停留时间、发送节点中的用户终端数、发送节点业务负载量、发送节点中用户终端的切换频率、用户终端与发送节点间的平均信道状态。

另外，在本发明提供的服务器中，在计算应当发送给上述各发送节点缓存的编码符号量时，使应当发送给上述各发送节点缓存的编码符号量与发送节点的覆盖范围、用户终端在发送节点内的平均停留时间、发送节点中的用户终端数、用户终端与发送节点间的平均信道状态分别成正相关，与发送节点业务负载量、发送节点中用户终端的切换频率分别成负相关。