[发明专利]一种移动CCN中数据缓存的节点分组方法

说明书

技术领域

本发明属于网络技术领域，涉及一种移动CCN中数据缓存的节点分组方法。

背景技术

目前，互联网已经成为集信息采集、传输、存储与处理于一体的信息社会的重要基础设施。人们对网络的移动性要求越来越高。如何提高移动互联网络中内容分发效率，已成为无线通信的重点研究领域。

一种新型的网络体系结构，内容中心网络(Content-Centric Network，CCN)以内容为中心寻找需要的资源，即利用资源的名称寻找路由，替代了以往以IP为中心端到端的通信模式。CCN网络的最大特点是节点之间发送数据不需要事先建立连接，这种模式对网络的移动性有较强的适应能力。另外，CCN节点增加了数据缓存特性，可以进一步增强CCN对移动网络的支持。

针对高密度分布的移动CCN网络，如何能既保证正确有效的数据传输、降低CCN节点同时工作的密度，又节省整个网络系统的能量使网络寿命最大化；以及在节点频繁移动的情况下，进行节点的合理调度来保障整个网络进行有效的数据传输，本文提出了一种移动CCN中数据缓存的节点分组策略。

本发明首先基于移动CCN网络节点位置信息，研究了高密度分布移动CCN网络的节点划分算法。从全局节点的分布上考虑，通过限定节点间通信距离阀值上限，然后将整个网络区域划分成无公用节点的分组网络，并取得一个最优分组划分。其次基于节点分组，研究了如何进行数据缓存，最后进行了仿真实验。在数据的请求时延，丢包率和缓存的命中率等方面对节点分组算法的有效性进行了评估和验证，并取得了较好的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低了用户内容请求失效的概率的一种移动CCN中数据缓存的节点分组方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种移动CCN中数据缓存的节点分组方法：

(1)对于CCN中任意第一节点P_i、第二节点P_j，计算两个节点之间的距离D_ij；

(2)执行D_ij搜索算法，求出距离小于CCN节点间通信距离阈值L的节点对；

(3)执行ΔHx搜索算法，根据ΔHx算法求出所有ΔHx，即求出所有满足要求CCN节点分组；

(4)根据计算出的ΔHx，执行MAXΔ搜索算法，求出一个MAXΔ，取得最优划分结果。

步骤(1)中两节点之间的距离D_ij，是根据节点地理位置信息来计算该值的：

移动CCN中Level-2节点集合S(n)＝{P₁,P₂,…,P_n}，Level-1节点通过一趟扫描得到所有Level-2层节点的X坐标和Y坐标的最小和最大值，记为Xmin,Xmax,Ymin,Ymax，此时形成了矩形区域F＝{F(x,y)|Xmin≤x≤Xmax,Ymin≤y≤Ymax}，根据扫描到的节点位置信息计算任意两个节点之间的距离D_ij。

步骤(2)所述的执行Dij搜索算法，求出距离小于CCN节点间通信距离阈值L的节点对包括：结构体Pstr＝{id,plink}，id为节点集S(n)按X坐标轴排序后点的索引，plink为指向该类型结构体的指针，结构体Pstr型数组Q[n]，其存储方式为：数组的索引分别对应排序后的CCN节点索引，即Q[c]＝c，1≤c≤n，当节点P_i、P_j之间的距离D_ij≤L时，在Q[i]和Q[j]后分别创建Pstr型节点Node1、Node2，并令Node1.idx＝j，Node2.idx＝i；

将CCN矩形区域F＝{F(x,y)|X_min≤x≤X_max,Y_min≤y≤Y_max}沿B边进行横向区域分割，分割边长为L；

区域S被分成了m个区域分别为S₁,S₂,…S_m，则点集S(n)近似地被分割成m＝B/L份。令S(n)＝{S₁,S₂,…S_m}，S_i(i＝1…m)所包含点数的数学期望值为n/m＝nL/B；

Dij搜索算法的执行过程如下：