[发明专利]一种信息中心网络系统及视频传输方法

权利要求书

1.一种信息中心网络系统，包括多个节点，其特征在于，每个节点都包括：控制层、传输层以及本地缓存；

所述本地缓存用于缓存多个视频块；

所述控制层包括：统计模块，以及与所述统计模块相连的控制模块；所述统计模块用于统计链路状态和请求信息；所述控制模块用于根据所述统计模块所统计的信息确定将实际兴趣请求包推送至下游节点的推送路径，以及确定更新当前节点本地缓存的更新策略；

所述传输层包括：视频块传输模块、请求包推送模块以及本地缓存更新模块；所述视频块传输模块用于在实际兴趣请求包所请求的视频块命中当前节点的本地缓存时，将所请求的视频块返回至上游节点，以响应实际兴趣请求包，或者在视频块被传输至当前节点时，将该视频块返回至上游节点；所述请求包推送模块用于按照先后顺序，根据所述推送路径，将未得到当前节点响应的实际兴趣请求包推送至下游节点；所述本地缓存更新模块用于以时隙为周期，定期根据所述更新策略更新当前节点的本地缓存；

其中，每一种实际兴趣请求包对应一种用户请求，且实际兴趣请求包封装有请求种类、所请求视频块的ID以及视频清晰度，所述请求信息包括每一种到达当前节点的实际兴趣请求包的数量，所述上游节点为将实际兴趣请求包推送至当前节点的节点。

2.如权利要求1所述的信息中心网络系统，其特征在于，所述统计模块统计请求信息，包括：

针对每一种用户请求分别创建一条虚拟兴趣请求包队列；

当实际兴趣请求包到达当前节点时，生成一个或多个对应的虚拟兴趣请求包，每一个虚拟兴趣请求包均保存有该实际兴趣请求包的请求种类、所请求视频块的ID以及视频清晰度；将所生成的虚拟兴趣请求包加入对应的虚拟兴趣请求包队列；当实际兴趣请求包得到当前节点的响应或该实际兴趣请求包被推送至下游节点时，对应的虚拟兴趣请求包队列中减少一个或多个虚拟兴趣请求包；

对于任意一种实际兴趣请求包，获得对应虚拟兴趣请求包队列的长度以统计其数量。

3.如权利要求2所述的信息中心网络系统，其特征在于，所述控制模块根据所述统计模块所统计的信息确定用于将实际兴趣请求包推送至下游节点的推送路径，包括：

根据所述统计模块所统计的链路状态，获得与当前节点直接相连的节点，记当前节点为节点A；

对于任意一个与当前节点直接相连的节点B，分别计算所述节点B与当前节点之间的链路AB上每一种实际兴趣请求包的推送速率；

将推送速率最大的链路确定为将实际兴趣请求包推送至下游节点的推送路径；

在任意时隙t的开始时刻，任意请求n所对应的实际兴趣请求包在所述链路AB上的推送速率的计算公式如下：

其中，

为时隙t的开始时刻所述链路AB上与请求n相对应的实际兴趣请求包的推送速率，C_AB为所述链路AB的传输容量，Z₁为视频清晰度最低时实际兴趣请求包所请求视频块的大小，表示t时刻请求n所对应的实际兴趣请求包在所述链路AB上传输的权重差值，和分别为当前节点和所述节点B上与请求n相对应的虚拟兴趣请求包的数量，ω_n为请求n的归一化参数，n^*(t)表示t时刻使得所述链路AB上传输权重差值最大的请求种类，为中间变量，表示定义为，()⁺表示取非负运算。

4.如权利要求3所述的信息中心网络系统，其特征在于，所述请求包推送模块按照先后顺序，根据所述推送路径，将未得到当前节点响应的实际兴趣请求包推送至下游节点，包括：

维护一个推送队列，用于按先后顺序保存未得到当前节点响应且未推送至下游节点的实际兴趣请求包；

对于所述推送队列最前端的实际兴趣请求包，根据控制模块所确定的推送路径，将该实际兴趣请求包从所述推送队列中移除并推送至下游节点；重复此步骤，以持续推送所述推送队列中的实际兴趣请求包，与此同时，若到达当前节点的实际兴趣请求包未得到当前节点本地缓存的响应，则将该实际兴趣请求包加入所述推送队列。