[发明专利]无线移动网络下基于需求感知与资源缓存的视频共享方法

说明书

无线移动网络下基于需求感知与资源缓存的视频共享方法，包括：S1、利用传染病模型对视频资源散播过程进行建模；S2、根据节点已观看的视频资源感知节点的需求域；S3、根据任意两个节点间视频资源的推送和请求过程计算两个节点的交互频度和交互成功率；S4、根据两个节点成为一跳邻居节点的次数和保持一跳邻居节点的时长计算两个节点的移动稳定度；S5、计算两个节点间的联系紧密度；S6、根据节点之间的联系紧密度将节点分配到若干个节点集合中；S7、根据视频资源的传输过程参数计算视频资源的分布变化程度；S8、在节点集合中基于视频资源的分布变化程度调整视频资源的缓存状态。本发明能够有效提高节点对视频资源的请求成功率和推送成功率。

技术领域

本发明涉及视频资源共享技术领域，具体的说是一种无线移动网络下基于需求感知与资源缓存的视频共享方法。

背景技术

移动视频服务的广泛应用得益于快速不断增加的无线网络带宽。无线网络带宽的提升(例如，已部署的4G网络和即将部署的5G网络)能够承载由视频服务带来的巨大规模的网络流量，从而能够确保视频用户的体验效果(例如，高清视频应用)。在另一方面，在异构网络环境下，多种网络接入方式(例如，MANETs，WLAN，VANETs和蜂窝网络)使视频用户能够通过手持智能终端方便地接入互联网获取视频内容。因此，移动视频服务能够吸引超大规模的视频用户，从而产生了巨大视频流量。此外，由于众多视频用户共享唯一的网络带宽资源，使得网络带宽资源相对于每个用户而言，变得更加有限，从而降低了系统能够负载的用户数量，限制了系统的可扩展性，而且有限的带宽也难以支持用户较高的观看质量(例如，观看高清视频)。为了提升系统的可扩展性和确保用户高体验质量，大多数系统采用移动对等网络技术(Mobile peer-to-peer，MP2P)。移动对等网络技术利用动态分配覆盖网络中节点贡献的剩余带宽和存储资源实现节点间视频资源的高效共享，从而提升用户的体验质量和系统的可扩展性。图1展示了在无线移动网络中基于MP2P的视频服务的部署情况。然而，随着用户规模的逐渐增加，视频用户产生的巨大的视频流量给核心网络带来沉重的负担，由此引发的网络拥塞不仅增加了视频传输延时，而且也增大了视频数据丢失的概率，从而严重影响视频用户播放的连续性，进而降低视频用户的体验质量。将视频流量在底层网络卸载的方法是缓解核心网络负载、降低视频内容搜索和数据传输延时的有效方法。然而，卸载视频流量在底层网络要求视频共享的双方(视频请求者和提供者)具有较近且相对稳定的地理距离(可称为“视频近端获取”)，从而确保视频共享双方间的视频内容搜索路径和视频数据传输路径上的中继节点保持较少且稳定。也就是说，视频请求者需要从众多视频提供者中发现存储所需视频且地理位置相近的节点作为视频提供者，使得视频数据无需借助核心网络中的中继节点的转发直接在底层网络中传输，从而缓解核心网络的负载。在无线移动网络中，视频近端获取的实现依赖两个方面：1)视频系统需要利用有效的视频资源管理以优化视频资源的分布，使得视频资源能够在本地网络实现供需平衡(即视频资源提供者可以在本地网络中发现存储所需视频的资源提供者)；2)在视频分布优化的基础上，视频系统需要利用灵活的资源调度策略来支持视频请求者能够快速的发现本地网络中与其保持较近地理距离的视频提供者。