[发明专利]NDN网络中移动视频直播车无缝提供服务的系统和方法

说明书

技术领域

本发明专利申请属于计算机网络领域，具体地涉及一种命名数据网络(NDN)中移动视频直播车无缝提供服务的系统和方法。

背景技术

随着3G/4G/LTE基站和无线热点的广泛部署以及无线通信技术的迅猛发展，移动设备不但可以随时随地的连接到互联网上，而且与互联网上其他设备的通信也变得越来越方便。因此，移动设备不仅能够作为获取内容的用户，也具备了作为内容提供者(Content Provider，CP)提供服务的能力。视频直播车是一种典型的移动CP。

视频直播车作为CP，会存在很多问题。例如，由于移动，直播车在提供服务时会切换无线接入点，可能造成用户请求无法按设备已有转发规则到达直播车。这一问题会引发无效的网络流量，严重时可能导致网络拥塞；同时也会降低用户的服务质量体验。

命名数据网络(NDN)是信息中心网络(ICN)很重要的一种设计，并且有希望成为未来网络的体系结构。在NDN网络中，用户(Consumer)移动性带来的问题可以通过重新发送请求得到解决；但是，CP移动性带来的问题仍然有待研究。

目前，针对NDN网络中CP移动性问题，大多数解决方案采用的是ID/Locator分离机制。例如，Hermans，Ngai和Gunningberg(F.Hermans,E.Ngai and P.Gunningberg,Global Source Mobility in the Content-Centric Networking Architecture,in Proc.of NoM’12,pp,13-18,2012.)使用家乡代理来记录CP的当前位置。CP每次切换无线接入点，都需要首先到家乡代理更新自己的当前位置。当Consumer要请求内容的时候，它并不会直接向CP发出请求，而是需要首先发送请求给CP的家乡代理，然后由家乡代理代替Consumer向CP请求内容。很明显，该转发策略不仅会引发不必要的网络流量，而且会增加内容获取延迟。

Jiang等人(X.Jiang,J.Bi,Y.Wang,P.Lin and Z.Li,A Content Provider Mobility Solution of Named Data Networking,in Proc.of ICNP’12,pp.1-2,2012.)使用了一个映射系统将CP的ID和它的位置信息映射起来。为了实现的需要，作者在Interest包中添加了一个存储位置信息的字段Locator，并把原来的内容名字用作ID。转发过程中，在与Content Store(CS)或Pending Interest Table(PIT)进行匹配时使用的是Interest的ID字段，也就是请求内容的名字；而在与Forwarding Information Base(FIB)进行匹配时则使用Interest中的Locator字段。这一设计原则，需要映射系统同时掌握网络的拓扑信息以及内容的分发信息。

此外，Luo等人(Y.Luo,P.N.Tran,C.An,J.Eymann,L.Kreft and A.Timm-Giel,A Novel Handover Prediction Scheme in Content Centric Networking using Nonlinear Autoregressive Exogenous Model,in Proc.of VTC Srping’13,pp.1-5,2013.)提出了一种基于接收信号强弱的新切换预测机制。这种机制可以有效地预测由于CP移动而造成的连接中断问题，同时能为无缝切换做准备。然而，这种机制在进行预测之前需要一个复杂的学习过程，无形中增加了它的部署和操作的难度。