[发明专利]一种内容拓扑构建方法及系统

权利要求书

1.一种内容拓扑构建方法，其特征在于，所述内容拓扑构建方法包括以下步骤：

步骤一，基站统计每个移动节点的内容存储情况，并建立内容存储表；

步骤二，基站定位每个节点的位置并计算所有节点之间的距离，根据距离及路径损耗模型计算节点之间能否建立通信链路；

步骤三，基站根据内容流行分布及节点内容存储情况计算和移动节点相关的节点权重；定义节点之间的内容势，根据内容势计算节点之间的链路的权重；

步骤四，根据基站覆盖下的所有节点，节点中存储的内容，以及节点之间的链路构成内容拓扑；

所述内容拓扑构建方法具体包括以下步骤：

第一步，移动节点获取内容并存储后向基站发送存储内容的信息，基站根据收到的信息统计每个移动节点的内容存储情况，并为每一个节点建立内容存储表，该表中包含设备的ID序列号和每个节点存储内容的名称；

第二步，基站收集每个节点的位置并计算任意两个节点u和i之间的欧式距离d_u,i，根据距离及路径损耗模型计算节点之间能否建立链路，能够建立链路的条件是：

其中，P_max表示节点的最大发射功率，表示信道增益，α为路径损耗因子，N表示节点i处的噪声功率，Γ为接受信噪比门限值，根据接收机的灵敏度和误码率要求确定；

第三步，基站根据内容流行分布及设备存储的内容计算和移动设备相关的节点权重；

所述第三步具体包括：

(1)基站通过内容服务商获取内容流行分布，流行分布表示节点对内容的喜好程度，代表节点请求内容的概率分布；节点u请求内容c的概率表示为D_u,c，并可以用Zipf分布来刻画：

其中Δ_u表示不同的用户对内容喜好的偏移度，根据不同用户喜欢的具体内容确定；σ_u表示用户对内容的喜好是集中还是分散，σ_u值较大表示用户请求集中在比较流行的少数内容上，反之请求比较分散；C表示用户集合；

(2)节点的权重表示为w_u＝∑_c∈Cx_u,cD_u,cS_c；其中，x_u,c表示节点u是否存储内容c，如果存储，则x_u,c＝1，否则x_u,c＝0；S_c表示内容的大小；节点的权重表示当节点有内容需求时从自己的存储中获取内容；

第四步，定义节点之间的内容势，根据内容势计算节点之间的链路的权重；

(1)内容势：关于内容c从节点u到节点i的内容势可以表示为x_u,c-x_i,c；表示两个节点之间因为存储内容差异而产生的彼此分享内容的倾向，节点u到节点i的势大表示节点u有更强的能力为节点i分享内容，反之亦然；

(2)根据内容势可以得到两个节点u和i之间链路的权重为：

表示节点u到节点i分享内容倾向能够带来的流量节省，是对两个节点之间链路价值的评估；

第五步，根据基站覆盖下的所有节点，节点中存储的内容，以及节点之间的链路构成内容拓扑G＝(U,E,W_U,W_E).其中，U表示节点的集合，E表示链路的集合，W_U表示节点权重的集合，W_E表示链路权重的集合。

2.一种应用权利要求1所述内容拓扑构建方法的设备到设备通信系统。