[发明专利]一种喷泉码驱动的多路侧单元协同的缓存方法

说明书

本发明公开了一种喷泉码驱动的多路侧单元协同的缓存方法，包括以下步骤：确定待缓存文件，将待缓存文件分割为若干数据包；将各数据包存放于不同的路侧单元中，任意两路侧单元中存放的数据包之间有重合；当路侧单元接收到车辆对待缓存文件的请求时，各路侧单元对其存储的数据包进行喷泉编码，编码时数据包的选择是不等概的，以形成编码包，然后对编码包进行发送；车辆对接收到路侧单元发送过来的编码包进行解码，以恢复出缓存文件，完成喷泉码驱动的多路侧单元协同的缓存，该方法能够缓解路侧单元的缓存压力，提高缓存内容的传输效率和文件恢复率。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种喷泉码驱动的多路侧单元协同的缓存方法。

背景技术

近年来，随着5G技术的日趋成熟和5G应用的进一步深入，车联网技术受到了学术界和工业界的广泛关注。面对种类繁多、数据量庞大的多媒体车载服务，高安全、高稳定性需求的自动驾驶应用等诸多挑战，车载网络必须采用更加有效的通信技术来应对日益扩张的车载网络容量需求，以满足较高的服务质量要求。研究表明，通过提前将用户所需文件部署到网络中的缓存技术能够有效缓解网络带宽压力，减少网络拥塞，提高用户服务质量。通过将车联网云“下沉”至高度分布式的宏基站、小基站，甚至是路侧单元处，为车载网络提供靠近用户侧的通信、计算、存储、控制、管理等能力。

喷泉码作为一种无码率的编码方案，具有很强的灵活性，支持在车联网系统中用户高速移动、路侧单元覆盖能力有限的场景下，实现可靠的数据传输。因此，现有车联网中缓存方案广泛使用了喷泉码进行内容编码。然而，针对车联网中基于喷泉码的编码缓存技术，现有研究主要针对缓存位置、缓存内容进行策略性优化，通过指定的目标函数，如最小化用户获取内容的时延、最大化内容的卸载率等，来进行缓存内容的分配，很少基于喷泉码特性进行编码设计，并未完全发挥出喷泉码编码带来的缓存增益，即通过降低接收端解码开销，提高缓存内容的传输效率和文件恢复率。针对上述问题研究一种喷泉码驱动的多路侧单元协同缓存方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种喷泉码驱动的多路侧单元协同的缓存方法，该方法能够缓解路侧单元的缓存压力，提高缓存内容的传输效率和文件恢复率。

为达到上述目的，本发明所述的喷泉码驱动的多路侧单元协同的缓存方法包括以下步骤：

确定待缓存文件，将待缓存文件分割为若干数据包；

将各数据包存放于不同的路侧单元中，各路侧单元中存放的部分数据包相同，内容放置完成；

当路侧单元接收到车辆对待缓存文件的请求时，车辆的服务路侧单元对其存储的数据包进行喷泉编码，以形成编码包，然后向车辆发送编码包，内容分发完成；

车辆对接收到的路侧单元发送过来的编码包进行解码，以恢复出缓存文件，完成喷泉码驱动的多路侧单元协同的缓存。

将待缓存文件f分割成长度相等的K个数据包。

设路侧单元簇，包含N个连续部署的路侧单元。路侧单元簇中的各路侧单元存储的数据包之间具有相关性，即路侧单元簇中任意两路侧单元中存储了若干相同的数据包，且数目相等。一个路侧单元上存储的所有与其他路侧单元相同的数据包之间不具有特异性。将所述相同的数据包记作重合部分数据包，将剩余的数据包记作非重合部分数据包。

对于非重合数据包，从首个为车辆提供服务的路侧单元开始，沿车辆行驶方向依次为路侧单元分配k_non个数据包，其中，各数据包之间相互独立，重复N次，直至N个路侧单元上的非重合数据包放置完成为止。