CN105263100B - 内容信息传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种内容信息传输方法及装置，各通信终端中均存储有该通信终端的用户的兴趣信息，请求内容信息的通信终端向其他通信终端广播内容信息查找请求；判断在第一时间段内，是否接收到应答；如果接收到，则从发送应答的通信终端中选择一个，向选择的通信终端发送内容信息传输请求；接收通信终端发送的内容信息。本发明可以通过D2D的通信方式从其他通信终端中获得所需的内容信息，不再需要经过多个路由节点的逐个转发，因此本发明可以有效提高内容信息的获取效率，提高对边缘通信终端资源的利用率，减少对核心网络资源的占用。

Description

内容信息传输方法及装置

技术领域

本发明涉及信息传输技术领域，特别是涉及内容信息传输方法及装置。

背景技术

随着通信技术的发展，手机等通信终端也走入了人们的生活。

传统的内容服务网络，如信息中心网络(ICN，Information-Centric Network)、内容分发网络(CDN，Content Delivery Network)等，在支持用户的内容服务时，其主要机理是用户的通信终端发出请求，经基站传到骨干网，经过多个路由节点的逐个转发，到达提供内容服务的数据中心。数据中心根据该请求，将用户需要的内容按原路径返回给该用户的通信终端。这种集中式的内容服务不仅会导致数据中心有较大的负荷，同时，路由节点的逐个转发也会带来较大的时延。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种内容信息传输方法及装置，以提高内容信息的获取效率，降低核心网络的资源负荷，提高边缘通信终端的资源利用率。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种内容信息传输方法，应用于请求内容信息的通信终端中，所述请求内容信息的通信终端和第一通信终端组中的通信终端通过设备到设备D2D的通信方式通信连接，各通信终端中均存储有本机用户的兴趣信息，所述方法包括：

向所述第一通信终端组中的通信终端广播内容信息查找请求，所述内容信息查找请求中携带有所请求的内容信息的标识及请求内容信息的通信终端的用户的兴趣信息；

判断在广播所述内容信息查找请求后的第一时间段内，是否接收到至少一个所述第一通信终端组中的通信终端对所述内容信息查找请求的应答，其中，所述应答是所述第一通信终端组中的通信终端在确定本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度高于第一阈值后，进一步确定本地存储有具有所述标识的内容信息时发送的；

如果接收到，则从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端，向所述提供内容信息的通信终端发送内容信息传输请求，所述内容信息传输请求中携带有所请求的内容信息的标识；

接收所述提供内容信息的通信终端发送的具有所述标识的内容信息。

可选的，所述应答中携带有发送该应答的通信终端的剩余电量信息及发送该应答的通信终端接收的所述内容信息查找请求的信号强度信息，所述从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端，包括：

根据所述应答中的剩余电量信息及信号强度信息，从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端。

可选的，所述方法还包括：

根据存储的所述兴趣信息，确定接收的所述内容信息是否符合用户的兴趣，如果是，则对接收的所述内容信息进行存储。

可选的，各通信终端存储的兴趣信息以兴趣矩阵的形式存储，所述兴趣矩阵由多个兴趣元素构成，所述兴趣相似度由两个用户的兴趣矩阵的匹配结果获得。

可选的，所述内容信息查找请求是请求内容信息的通信终端在确定本地未存储有具有所述标识的内容信息时广播的。

一种内容信息传输方法，应用于第一通信终端组中的通信终端中，所述第一通信终端组中的通信终端和请求内容信息的通信终端通过设备到设备D2D的通信方式通信连接，各通信终端中均存储有本机用户的兴趣信息，所述方法包括：

接收所述请求内容信息的通信终端广播的内容信息查找请求，所述内容信息查找请求中携带有所请求的内容信息的标识及请求内容信息的通信终端的用户的兴趣信息；

获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度，确定所述兴趣相似度是否高于第一阈值，如果是，则确定本地是否存储有具有所述标识的内容信息，如果是，则向所述请求内容信息的通信终端发送应答；

判断在发送所述应答后的第二时间段内，是否接收到所述请求内容信息的通信终端的内容信息传输请求，如果是，则向所述请求内容信息的通信终端发送具有所述标识的内容信息。

可选的，各通信终端存储的兴趣信息以兴趣矩阵的形式存储，所述兴趣矩阵由多个兴趣元素构成，所述获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度，包括：

判断本地是否已存储本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度，如果已存储，则获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度；否则，将本机用户的兴趣矩阵与所述内容信息查找请求中的兴趣矩阵进行匹配，根据匹配结果获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度并进行存储。

一种内容信息传输装置，应用于请求内容信息的通信终端中，所述请求内容信息的通信终端和第一通信终端组中的通信终端通过设备到设备D2D的通信方式通信连接，各通信终端中均存储有本机用户的兴趣信息，所述装置包括：查找请求广播单元、应答判断单元、第一传输请求发送单元和内容信息接收单元，

所述查找请求广播单元，用于向所述第一通信终端组中的通信终端广播内容信息查找请求，所述内容信息查找请求中携带有所请求的内容信息的标识及请求内容信息的通信终端的用户的兴趣信息；

所述应答判断单元，用于判断在广播所述内容信息查找请求后的第一时间段内，是否接收到至少一个所述第一通信终端组中的通信终端对所述内容信息查找请求的应答，其中，所述应答是所述第一通信终端组中的通信终端在确定本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度高于第一阈值后，进一步确定本地存储有具有所述标识的内容信息时发送的；如果接收到，则触发所述第一传输请求发送单元；

所述第一传输请求发送单元，用于从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端，向所述提供内容信息的通信终端发送内容信息传输请求，所述内容信息传输请求中携带有所请求的内容信息的标识；

所述内容信息接收单元，用于接收所述提供内容信息的通信终端发送的具有所述标识的内容信息。

可选的，所述应答中携带有发送该应答的通信终端的剩余电量信息及发送该应答的通信终端接收的所述内容信息查找请求的信号强度信息，所述第一传输请求发送单元，具体用于：

根据所述应答中的剩余电量信息及信号强度信息，从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端，向所述提供内容信息的通信终端发送内容信息传输请求，所述内容信息传输请求中携带有所请求的内容信息的标识。

一种内容信息传输装置，应用于第一通信终端组中的通信终端中，所述第一通信终端组中的通信终端和请求内容信息的通信终端通过设备到设备D2D的通信方式通信连接，各通信终端中均存储有本机用户的兴趣信息，所述装置包括：查找请求接收单元、相似度获得单元、相似度确定单元、内容信息确定单元、应答发送单元、传输请求判断单元和内容信息发送单元，

所述查找请求接收单元，用于接收所述请求内容信息的通信终端广播的内容信息查找请求，所述内容信息查找请求中携带有所请求的内容信息的标识及请求内容信息的通信终端的用户的兴趣信息；

所述相似度获得单元，用于获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度；

所述相似度确定单元，用于确定所述兴趣相似度是否高于第一阈值，如果是，则触发所述内容信息确定单元；

所述内容信息确定单元，用于确定本地是否存储有具有所述标识的内容信息，如果是，则触发所述应答发送单元；

所述应答发送单元，用于向所述请求内容信息的通信终端发送应答；

所述传输请求判断单元，用于判断在发送所述应答后的第二时间段内，是否接收到所述请求内容信息的通信终端的内容信息传输请求，如果是，则触发所述内容信息发送单元；

所述内容信息发送单元，用于向所述请求内容信息的通信终端发送具有所述标识的内容信息。

本发明实施例提供的一种内容信息传输方法及装置，可以通过D2D的通信方式从可D2D通信的通信终端中获得所需的内容信息，不再需要经过多个路由节点的逐个转发，因此本发明可以有效提高内容信息的获取效率，提高对边缘通信终端资源的利用率，减少对核心网络资源的占用。

本发明的内容信息查找请求的命中率随着小区内用户的通信终端的密度的增加而提高。传统架构或基站缓存架构下，小区内的通信终端密度越大，基站服务的通信终端越多，基站的负载越重，所能提供的服务质量越低；采用本发明的方案，随着通信终端密度的增加，请求内容信息的通信终端的可D2D通信的通信终端的数量增加，内容信息查找请求的命中率会得到提高。

本发明不需要对现有网络架构进行调整，也不需要对通信终端进行硬件改造，因此应用成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种内容信息传输方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的内容信息查找请求的格式示意图；

图3为本发明实施例提供的应答的格式示意图；

图4为本发明实施例提供的内容信息传输请求的格式示意图；

图5为内容信息查找请求的命中率和通信终端内容缓存大小H的关系的仿真结果示意图；

图6为命中率和请求内容信息的通信终端周围的通信终端的密度D之间关系的仿真结果示意图；

图7为通信终端存储使用率与阈值L的关系示意图；

图8为命中率与阈值L的关系示意图；

图9为命中率与阈值S的关系示意图；

图10为周围通信终端查找率与阈值S的关系示意图；

图11为本发明实施例提供的一种内容信息传输装置的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的另一种内容信息传输方法的流程图；

图13本发明实施例提供的另一种内容信息传输装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的一种内容信息传输方法，应用于请求内容信息的通信终端中，所述请求内容信息的通信终端和第一通信终端组中的通信终端通过设备到设备D2D的通信方式通信连接，各通信终端中均存储有本机用户的兴趣信息，该方法可以包括：

S100、向所述第一通信终端组中的通信终端广播内容信息查找请求，所述内容信息查找请求中携带有所请求的内容信息的标识及请求内容信息的通信终端的用户的兴趣信息；

其中，所述内容信息查找请求可以是请求内容信息的通信终端在确定本地未存储有具有所述标识的内容信息时广播的。其中，内容信息的标识可以为内容信息的名称或ID。具体的，内容信息可以包括但不限于：视频、音频、文本、超链接等。

其中，第一通信终端组可以由一定数量的可与请求内容信息的通信终端通过D2D的通信方式进行通信的通信终端组成。

具体的，内容信息查找请求中还可以携带有其他多种信息，如：发送该请求的通信终端的ID等。

S200、判断在广播所述内容信息查找请求后的第一时间段内，是否接收到至少一个所述第一通信终端组中的通信终端对所述内容信息查找请求的应答，其中，所述应答是所述第一通信终端组中的通信终端在确定本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度高于第一阈值后，进一步确定本地存储有具有所述标识的内容信息时发送的；如果接收到，则执行S300；

具体的，可以通过定时器来监测第一时间段的开始和结束。

由于S200判断在第一时间段内是否接收到应答，因此本发明可以避免通信终端的长时间等待。

考虑到传输时延D及接收内容信息查找请求的通信终端的处理时延P1，可以使得第一时间段>(2D+P1)。

其中，应答中可以携带有：发送该应答的通信终端的剩余电量信息、发送该应答的通信终端接收的所述内容信息查找请求的信号强度信息和该应答的发送方设备及接收方设备的ID等。

可选的，在本发明的其他实施例中，还可以包括：

如果S200判断在广播所述内容信息查找请求后的第一时间段内没有接收到应答，则向基站发送携带有所请求的内容信息的标识的内容信息查找请求。向基站发送携带有所请求的内容信息的标识的内容信息查找请求属于现有技术，本发明在此不再赘述。具体的，可以通过蜂窝网络与基站通信完成。

S300、从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端，向所述提供内容信息的通信终端发送内容信息传输请求，所述内容信息传输请求中携带有所请求的内容信息的标识；

其中，所述应答中携带有发送该应答的通信终端的剩余电量信息及发送该应答的通信终端接收的所述内容信息查找请求的信号强度信息，S300从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端，可以包括：

根据所述应答中的剩余电量信息及信号强度信息，从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端。

可选的，可以为剩余电量信息和信号强度信息设定权重，对每个应答的通信终端，将该通信终端应答中的剩余电量信息和信号强度信息分别乘以各自的权重，然后相加，得出该通信终端的加权和作为计算结果；进一步，根据发送应答的各通信终端的加权和计算结果，选择加权和最大的通信终端。

其中，剩余电量信息可以为剩余电量百分比。

其中，内容信息传输请求中还可以携带有该请求的发送方设备和接收方设备的ID。该请求的具体格式可以如图4所示，如图4所示，该请求由四部分构成，分别为：消息类型、发送方设备ID、接收方设备ID和内容信息名称。

S400、接收所述提供内容信息的通信终端发送的具有所述标识的内容信息。

本发明实施例提供的一种内容信息传输方法，可以通过D2D的通信方式从可D2D通信的通信终端中获得所需的内容信息，不再需要经过多个路由节点的逐个转发，因此本发明可以有效提高内容信息的获取效率，减少了对网络资源的占用，提高对边缘通信终端资源的利用率，减少对核心网络资源的占用。

本发明的内容信息查找请求的命中率随着小区内用户的通信终端的密度的增加而提高。传统架构或基站缓存架构下，小区内的通信终端密度越大，基站服务的通信终端越多，基站的负载越重，所能提供的服务质量越低；采用本发明的方案，随着通信终端密度的增加，内容信息查找请求的命中率会得到提高。

本发明不需要对现有网络架构进行调整，也不需要对通信终端进行硬件改造，因此应用成本较低。

本发明实施例提供的另一种内容信息传输方法中，还可以包括：

根据存储的所述兴趣信息，确定接收的所述内容信息是否符合用户的兴趣，如果是，则对接收的所述内容信息进行存储。

可选的，各通信终端存储的兴趣信息可以以兴趣矩阵的形式存储，所述兴趣矩阵由多个兴趣元素构成，所述兴趣相似度由两个用户的兴趣矩阵的匹配结果获得。当然，本发明的通信终端存储的兴趣信息也可以以其他形式存储，本发明在此不作限定。

每个通信终端都可以维护一个称为IM的兴趣矩阵。IM的作用包括两方面：

(1)、通信终端可以依据该IM确定某内容信息与用户兴趣的符合程度，从而决定是否缓存该内容信息。具体的：可以定义一个阈值S，参照某种计算方式计算该符合程度，当符合程度大于阈值S时，通信终端存储该内容，否则不存储。其中，S可以为0到1之间的一个预设值；

(2)、当通信终端向可D2D通信的通信终端请求某内容信息时，可D2D通信的通信终端设备会依据请求内容的通信终端与自身的兴趣相似度来决定是否响应该内容信息查找请求，如果兴趣相似度较高，则在自己的缓存中查找该内容信息并反馈应答，否则不进行查找内容信息的操作。

对内容信息进行分类可以采用划分兴趣领域以及基于该兴趣领域的兴趣分类方法。对内容信息的兴趣分类越细，IM的实现复杂度越高。为了简化该方法实现的复杂度，IM的实现方式可以是一个一维矩阵。IM为N行1列，N行表示共有N个兴趣分类，兴趣分类是指不同的兴趣领域，这里简化将用户的兴趣划分成N个兴趣领域，即N个兴趣分类，每一行代表一个兴趣分类，即元素im_n1代表本用户针对兴趣条目n的兴趣度，其中，0＜im_n1＜1。IM的表达式可以为：

其中，Sim(Similarity of IM，用户兴趣矩阵相似度)为按照某种计算方式对可D2D通信的两个通信终端的IM相似度进行计算后的一个数值。这里定义一个阈值L，当Sim大于预设的阈值L时，则判定两个用户的兴趣度相似，其中0＜L＜1。

当周围有用户的通信终端提出内容信息查找请求时，其周围的通信终端都可以计算本终端与发出内容信息查找请求的通信终端之间的Sim。因此，通信终端可以建立并维护一个兴趣相似度矩阵Snu(similarity of nearby users)，用来存储本通信终端的用户与可D2D通信的通信终端的用户的Sim。Snu为一个M行1列的矩阵，例如，元素Sim_m1代表用户1与第m个用户的Sim值，M为用户的个数。Snu的表达式可以为：

其中，m＝1，2，…M。

当本通信终端收到某通信终端的内容信息查找请求且需要更新与发出该请求的终端设备的用户的Sim值时，可以仅更新与发出该请求的终端设备的用户的Sim值。这样，可以进一步降低频繁计算Sim的额外开销。由于存储有限，Snu可以只选择存储M个用户与本终端设备的用户的Sim，因而当Snu存满与M个通信终端用户的Sim时，将基于最少使用规则(LRU，Least recent used)，用目前需要计算的那些用户的Sim值来覆盖与近期用得较少的用户之间的Sim值。

在本发明其他实施例中，内容信息查找请求还可以携带有广播该请求的通信终端的用户的IM。本发明实施例提供的一种内容信息查找请求的格式可以如图2所示，包括：消息类型、发送方设备ID、内容信息名称及发送方设备的用户的IM。

对所述内容信息查找请求的应答中还可以携带有：该应答的发送方设备的用户与接收方设备的用户的兴趣相似度Sim。本发明实施例提供的一种对内容信息查找请求的应答的格式可以如图3所示，包括：消息类型、发送方设备ID、接收方设备ID、Sim值、接收的内容信息查找请求的信号强度信息以及发送方设备的剩余电量信息。

IM的获取方式有两种：第一种方式是基于网络驱动的获取方式，即内容提供商对通信终端的历史记录信息进行周期性的统计，通信终端基于自己的身份ID，按照IM的计算方式周期性地更新IM。

第二种方式是基于用户驱动的获取方式，在通信终端侧，通过通信终端上的IM获取功能模块，由通信终端记录用户每次的请求的内容信息，并将其作为历史统计的数据，周期性地统计用户自身的IM。

本发明在对内容信息进行存储时，根据当前通信终端的用户的兴趣信息对内容信息进行存储。这样，通信终端存储的内容信息即为用户感兴趣的内容信息。当有其他通信终端广播内容信息查找请求时，如果发送该请求的通信终端的用户的兴趣与本机用户的兴趣相似，则可以在本地查找其所请求的内容信息。通过首先确认兴趣是否相似再查找内容信息的方式，可以避免接收到该请求的各个通信终端都进行内容信息的查找，有利于减少对内容信息进行查找的通信终端的个数。

为方便理解，下面举例说明：

用户的通信终端存储区域划出小部分作为内容缓存区，在通信终端设备具有GB级别的存储能力时，可以划出百兆左右的缓存作为内容信息缓存。为了简单起见，假设每个通信终端分配的缓存区域大小相同，每个内容信息占用的存储大小相同，因而，缓存大小即为缓存的内容信息数目，设缓存大小为H；假设共存在10000个内容，且请求内容信息的通信终端会请求其中的某个内容信息。

针对上述IM的表达式，取n＝6，选取科技、经济、生活、教育、文艺、娱乐共6个兴趣分类条目；每个用户的IM是随机选取的。

采用计算两个用户的IM的欧几里德距离的方式计算Sim的值，为了统一不同条目之间的差别，计算时除以条目数n以进行归一化，则Sim的计算方式为：

(公式1)

其中，im_ix，im_iy分别代表用户X和用户Y对第i个兴趣条目的兴趣值。

当Sim＞S时，接收内容信息查找请求的通信终端会应答该请求，并查找自己的内容缓存区。

在本举例中，用户兴趣与内容的符合程度的计算方式同样采用了计算欧几里德距离的方式。依据内容信息本身的属性，通过机器学习方式对其进行分类，整理出内容信息在各兴趣条目中对应的值，代表内容信息在各兴趣条目的属性值，进而采用上述计算欧式距离方式计算用户IM和内容属性值符合程度，该符合程度也为0到1的值。

设发送内容信息查找请求的通信终端的所在的小区内的通信终端的密度为D，其中，D是指单位面积内通信终端的数目。

基于上述假设进行了基于随机撒点的实际场景仿真，具体的仿真参数设定如下：

评估内容信息查找请求的命中率和通信终端中内容缓存大小的关系时，改变每个通信终端的缓存大小H，通信终端密度恒定D＝50；

命中率和请求内容信息的通信终端周围的通信终端的密度之间关系时，改变通信终端密度，通信终端缓存大小恒定，即H＝100。

基于上述仿真设置，评估了在上述场景下内容信息查找请求的命中率和通信终端中内容缓存大小的关系，以及命中率和请求内容信息的通信终端周围的通信终端的密度之间的关系。其中，命中率是指请求内容信息的通信终端请求的内容信息在可D2D通信的通信终端中查找到的概率。

图5和图6中的仿真结果曲线分别是内容信息查找请求的命中率和通信终端内容缓存大小H的关系、命中率和请求内容信息的通信终端周围的通信终端的密度D之间关系的仿真结果。

为了采用理论公式拟合上述仿真研究的结果，进行了如下的推导：

请求内容信息的通信终端周围的单个通信终端i的存储中存在请求内容信息所请求内容的概率P_hit，i为：

P_hit，i＝P(Sim_i1＞S)*P(第i个通信终端存在请求内容)

因此，内容信息查找请求的命中率为：

其中，i∈[1,K],K是指请求内容的通信终端周围接收到请求信息的通信终端的数目，而P(第i个通信终端存在请求内容)是基于Sim等变量的一个函数。

由于每个通信终端存储内容是依据内容与自己的用户的IM的符合程度，因而存储的内容与自身的IM呈正相关；由于IM本身代表了用户的历史请求偏好，因而通信终端请求某内容信息也是与自身的用户的IM呈正相关的，因此，可以假设第i个通信终端存在用户1(这里设请求内容的终端为用户1)的请求内容的概率与Sim_i1呈正相关，即

P(第i个用户存在请求内容|(Sim_i1＞S)＝C*Sim_i1 (公式2)

其中，C为比例常数。

根据上述假设的变化趋势对内容信息查找请求的命中率和通信终端中内容缓存大小的关系、命中率和请求内容信息的通信终端周围的通信终端的密度之间关系进行拟合，图5和图6中的拟合结果曲线即为采用拟合公式数值仿真的结果。通过经仿真发现，当C＝0.02时，理论拟合公式与实际仿真结果的变化趋势拟合度较好，因此，拟合的公式验证了推断的正确性。

图7-图10是针对L和S的取值进行的仿真结果，场景为通信终端密度D为50，通信终端存储大小H为50。图7为通信终端存储使用率与L的关系，可以看出，当L＝0.2时，通信终端存储使用率可达到100％；图8为命中率与L的关系，当L＝0.2时，即通信终端存储使用率刚好达到100％时，命中率最高，这是因为此时不同通信终端存储的内容在存储使用率和与兴趣符合程度之间达到了最优，因而本实施例采用L＝0.2；图9为命中率与S的关系，当S>0.3时，命中率较高且开始趋于稳定；图10为周围通信终端查找率与S的关系，当S＝0.3时，仅有约30％周围通信终端参与了内容信息的查找，且参考图9，有较高的命中率，因而本实施例采用S＝0.3。

从上述仿真结果可以看出，本发明具有较好的内容信息命中率；同时，采用公式2可以较好地理论拟合该方法的性能，因此，采用本内容信息传输和获取方法时，可以通过调整各个参数，达到不同的性能结果。

与上述方法实施例相对应，本发明还提供了一种内容信息传输装置。

如图11所示，本发明实施例提供的一种内容信息传输装置，应用于请求内容信息的通信终端中，所述请求内容信息的通信终端和第一通信终端组中的通信终端通过设备到设备D2D的通信方式通信连接，各通信终端中均存储有本机用户的兴趣信息，该装置可以包括：查找请求广播单元100、应答判断单元200、第一传输请求发送单元300和内容信息接收单元400，

所述查找请求广播单元100，用于向所述第一通信终端组中的通信终端广播内容信息查找请求，所述内容信息查找请求中携带有所请求的内容信息的标识及请求内容信息的通信终端的用户的兴趣信息；

其中，第一通信终端组可以由一定数量的可与请求内容信息的通信终端通过D2D的通信方式进行通信的通信终端组成。

其中，所述内容信息查找请求可以是请求内容信息的通信终端在确定本地未存储有具有所述标识的内容信息时广播的。其中，内容信息的标识可以为内容信息的名称或ID。

具体的，内容信息查找请求中还可以携带有其他多种信息，如：发送该请求的通信终端的ID等。

所述应答判断单元200，用于判断在广播所述内容信息查找请求后的第一时间段内，是否接收到至少一个所述第一通信终端组中的通信终端对所述内容信息查找请求的应答，其中，所述应答是所述第一通信终端组中的通信终端在确定本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度高于第一阈值后，进一步确定本地存储有具有所述标识的内容信息时发送的；如果接收到，则触发所述第一传输请求发送单元300；

可选的，在本发明其他实施例中，图11所示装置还可以包括：第二传输请求发送单元，用于在所述应答判断单元200判断在广播所述内容信息查找请求后的第一时间段内没有接收到应答，则向基站发送携带有所请求的内容信息的标识的内容信息查找请求。向基站发送携带有所请求的内容信息的标识的内容信息查找请求属于现有技术，本发明在此不再赘述。具体的，可以通过蜂窝网络完成。

所述第一传输请求发送单元300，用于从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端，向所述提供内容信息的通信终端发送内容信息传输请求，所述内容信息传输请求中携带有所请求的内容信息的标识；

其中，所述应答中可以携带有发送该应答的通信终端的剩余电量信息及发送该应答的通信终端接收的所述内容信息查找请求的信号强度信息，所述第一传输请求发送单元300，可以具体用于：

根据所述应答中的剩余电量信息及信号强度信息，从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端，向所述提供内容信息的通信终端发送内容信息传输请求，所述内容信息传输请求中携带有所请求的内容信息的标识。

可选的，可以为剩余电量信息和信号强度信息设定权重，对每个应答的通信终端，将该通信终端应答中的剩余电量信息和信号强度信息分别乘以各自的权重，然后相加，得出该通信终端的加权和作为计算结果；进一步，根据发送应答的各通信终端的加权和计算结果，选择加权和最大的通信终端。

其中，剩余电量信息可以为剩余电量百分比。

所述内容信息接收单元400，用于接收所述提供内容信息的通信终端发送的具有所述标识的内容信息。

本发明实施例提供的一种内容信息传输装置，可以通过D2D的通信方式从可D2D通信的通信终端中获得所需的内容信息，不再需要经过多个路由节点的逐个转发，因此本发明可以有效提高内容信息的获取效率，减少了对网络资源的占用，提高对边缘通信终端资源的利用率，减少对核心网络资源的占用。

本发明的内容信息查找请求的命中率随着小区内用户的通信终端的密度的增加而提高。传统架构或基站缓存架构下，小区内的通信终端密度越大，基站服务的通信终端越多，基站的负载越重，所能提供的服务质量越低；采用本发明的方案，随着通信终端密度的增加，内容信息查找请求的命中率会得到提高。

本发明不需要对现有网络架构进行调整，也不需要对通信终端进行硬件改造，因此应用成本较低。

本发明实施例提供的另一种内容信息传输装置中，该装置还可以包括：内容存储单元，用于根据存储的所述兴趣信息，确定接收的所述内容信息是否符合用户的兴趣，如果是，则对接收的所述内容信息进行存储。

可选的，各通信终端存储的兴趣信息可以均以兴趣矩阵的形式存储，所述兴趣矩阵由多个兴趣元素构成，所述兴趣相似度由两个用户的兴趣矩阵的匹配结果获得。

如图12所示，本发明实施例提供的另一种内容信息传输方法，应用于第一通信终端组中的通信终端中，所述第一通信终端组中的通信终端和请求内容信息的通信终端通过设备到设备D2D的通信方式通信连接，各通信终端中均存储有本机用户的兴趣信息，该方法可以包括：

S001、接收所述请求内容信息的通信终端广播的内容信息查找请求，所述内容信息查找请求中携带有所请求的内容信息的标识及请求内容信息的通信终端的用户的兴趣信息；

S002、获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度；

其中，各通信终端存储的兴趣信息可以基于兴趣矩阵的方法进行存储，所述兴趣矩阵由多个兴趣元素构成，步骤S002可以具体包括：

判断本地是否已存储本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度，如果已存储，则获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度；否则，将本机用户的兴趣矩阵与所述内容信息查找请求中的兴趣矩阵进行匹配，根据匹配结果获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度并进行存储。

S003、确定所述兴趣相似度是否高于第一阈值，如果是，则执行S004；否则，结束。

每个通信终端都可以维护一个称为IM的兴趣矩阵。IM的作用包括两方面：

(1)、通信终端可以依据该IM确定某内容信息与用户兴趣的符合程度，从而决定是否缓存该内容信息。具体的：可以定义一个阈值S，参照某种计算方式计算该符合程度，当符合程度大于阈值S时，通信终端存储该内容，否则不存储。其中，S可以为0到1之间的一个预设值；

(2)、当通信终端向可D2D通信的通信终端请求某内容信息时，可D2D通信的通信终端设备会依据请求内容的通信终端与自身的兴趣相似度来决定是否响应该内容信息查找请求，如果兴趣相似度较高，则在自己的缓存中查找该内容信息并反馈应答，否则不进行查找内容信息的操作。

对内容信息进行分类可以采用划分兴趣领域以及基于该兴趣领域的兴趣分类方法。对内容信息的兴趣分类越细，IM的实现复杂度越高。为了简化该方法实现的复杂度，IM的实现方式可以是一个一维矩阵。IM为N行1列，N行表示共有N个兴趣分类，兴趣分类是指不同的兴趣领域，这里简化将用户的兴趣划分成N个兴趣领域，即N个兴趣分类，每一行代表一个兴趣分类，即元素im_n1代表本用户针对兴趣条目n的兴趣度，其中，0＜im_n1＜1。IM的表达式可以为：

其中，Sim(Similarity of IM，用户兴趣矩阵相似度)为按照某种计算方式对可D2D通信的两个通信终端的IM相似度进行计算后的一个数值。这里定义一个阈值L，当Sim大于预设的阈值L时，则判定两个用户的兴趣度相似，其中0＜L＜1。

当周围有用户的通信终端提出内容信息查找请求时，其周围的通信终端都可以计算本终端与发出内容信息查找请求的通信终端之间的Sim。因此，通信终端可以建立并维护一个兴趣相似度矩阵Snu(similarity of nearby users)，用来存储本通信终端的用户与可D2D通信的通信终端的用户的Sim。Snu为一个M行1列的矩阵，其中，元素Sim_m1代表用户1与第m个用户的Sim值，M为用户的个数。Snu的表达式可以为：

其中，m＝1，2，…M。

这样，可以进一步降低频繁计算Sim的额外开销。由于存储有限，Snu可以只选择存储M个用户与本终端设备的用户的Sim，因而当Snu存满与M个通信终端用户的Sim时，将基于最少使用规则(LRU，Least Recent Used)，用目前需要计算的那些用户的Sim值来覆盖与近期用得较少的用户之间的Sim值。

在本发明其他实施例中，内容信息查找请求还可以携带有广播该请求的通信终端的用户的IM。本发明实施例提供的一种内容信息查找请求的格式可以如图2所示，包括：消息类型、发送方设备ID、接收方设备ID、内容信息名称及发送方设备的用户的IM。

对所述内容信息查找请求的应答中还可以携带有：该应答的发送方设备的用户与接收方设备的用户的兴趣相似度Sim。本发明实施例提供的一种对内容信息查找请求的应答的格式可以如图3所示，包括：消息类型、发送方设备ID、接收方设备ID、Sim值、接收的内容信息查找请求的信号强度信息以及发送方设备的剩余电量信息。

IM的获取方式有两种：第一种方式是基于网络驱动的获取方式，即内容提供商对通信终端的历史记录信息进行周期性的统计，通信终端基于自己的身份ID，按照IM的计算方式周期性地更新IM。

第二种方式是基于用户驱动的获取方式，在通信终端侧，通过通信终端上的IM获取功能模块，由通信终端记录用户每次的请求的内容信息，并将其作为历史统计的数据，周期性地统计用户自身的IM。

S004、确定本地是否存储有具有所述标识的内容信息，如果是，则执行S005；否则，结束。

S005、向所述请求内容信息的通信终端发送应答；

其中，应答的格式可以参照图1所示实施例中的说明，在此不再赘述。

S006、判断在发送所述应答后的第二时间段内，是否接收到所述请求内容信息的通信终端的内容信息传输请求，如果是，则执行S007；否则，结束。

其中，内容传输请求的格式可以参照图1所示实施例中的说明，在此不再赘述。

S007、向所述请求内容信息的通信终端发送具有所述标识的内容信息。

其中，可以通过定时器监测第二时间段的开始与结束。

具体的，考虑到传输时延D及发送内容信息传输请求的通信终端的处理时延P2，可以使得第二时间段>(2D+P2)。

本发明实施例提供的一种内容信息传输方法，可以通过D2D的通信方式将其他通信终端所需的内容信息发送到相应的通信终端，不再需要经过多个路由节点的逐个转发，因此本发明可以有效提高内容信息的获取效率，减少对核心网络资源的占用，提高边缘通信终端的资源利用率。

本发明的内容信息查找请求的命中率随着小区内用户的通信终端的密度的增加而提高。在传统架构或基站缓存架构下，小区内的通信终端密度越大，基站服务的通信终端越多，基站的负载越重，所能提供的服务质量越低；采用本发明的方案，随着通信终端密度的增加，内容信息查找请求的命中率会得到提高。

本发明不需要对现有网络架构进行调整，也不需要对通信终端进行硬件改造，因此应用成本较低。

与图12所示的方法实施例相对应，本发明还提供了一种内容信息传输装置。

如图13所示，本发明实施例提供的一种内容信息传输装置，应用于第一通信终端组中的通信终端中，所述第一通信终端组中的通信终端和请求内容信息的通信终端通过设备到设备D2D的通信方式通信连接，各通信终端中均存储有本机用户的兴趣信息，该装置可以包括：查找请求接收单元001、相似度获得单元002、相似度确定单元003、内容信息确定单元004、应答发送单元005、传输请求判断单元006和内容信息发送单元007，

所述查找请求接收单元001，用于接收所述请求内容信息的通信终端广播的内容信息查找请求，所述内容信息查找请求中携带有所请求的内容信息的标识及请求内容信息的通信终端的用户的兴趣信息；

所述相似度获得单元002，用于获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度；

其中，各通信终端存储的兴趣信息可以基于兴趣矩阵的方法进行存储，所述兴趣矩阵由多个兴趣元素构成，相似度获得单元002可以具体用于：

判断本地是否已存储本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度，如果已存储，则获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度；否则，将本机用户的兴趣矩阵与所述内容信息查找请求中的兴趣矩阵进行匹配，根据匹配结果获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度并进行存储。

所述相似度确定单元003，用于确定所述兴趣相似度是否高于第一阈值，如果是，则触发所述内容信息确定单元004；

所述内容信息确定单元004，用于确定本地是否存储有具有所述标识的内容信息，如果是，则触发所述应答发送单元005；

所述应答发送单元005，用于向所述请求内容信息的通信终端发送应答；

所述传输请求判断单元006，用于判断在发送所述应答后的第二时间段内，是否接收到所述请求内容信息的通信终端的内容信息传输请求，如果是，则触发所述内容信息发送单元007；

所述内容信息发送单元007，用于向所述请求内容信息的通信终端发送具有所述标识的内容信息。

本发明实施例提供的一种内容信息传输装置，可以通过D2D的通信方式将其他通信终端所需的内容信息发送到相应的通信终端，不再需要经过多个路由节点的逐个转发，因此本发明可以有效提高内容信息的获取效率，减少了对网络资源的占用，提高对边缘通信终端资源的利用率，减少对核心网络资源的占用。

本发明的内容信息查找请求的命中率随着小区内用户的通信终端的密度的增加而提高。传统架构或基站缓存架构下，小区内的通信终端密度越大，基站服务的通信终端越多，基站的负载越重，所能提供的服务质量越低；采用本发明的方案，随着通信终端密度的增加，内容信息查找请求的命中率会得到提高。

本发明不需要对现有网络架构进行调整，也不需要对通信终端进行硬件改造，因此应用成本较低。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种内容信息传输方法，其特征在于，应用于请求内容信息的通信终端中，所述请求内容信息的通信终端和第一通信终端组中的通信终端通过设备到设备D2D的通信方式通信连接，各通信终端中均存储有本机用户的兴趣信息，所述方法包括：

向所述第一通信终端组中的通信终端广播内容信息查找请求，所述内容信息查找请求中携带有所请求的内容信息的标识及请求内容信息的通信终端的用户的兴趣信息；

判断在广播所述内容信息查找请求后的第一时间段内，是否接收到至少一个所述第一通信终端组中的通信终端对所述内容信息查找请求的应答，其中，所述应答是所述第一通信终端组中的通信终端在确定本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度高于第一阈值后，进一步确定本地存储有具有所述标识的内容信息时发送的；

如果接收到，则从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端，向所述提供内容信息的通信终端发送内容信息传输请求，所述内容信息传输请求中携带有所请求的内容信息的标识；

接收所述提供内容信息的通信终端发送的具有所述标识的内容信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应答中携带有发送该应答的通信终端的剩余电量信息及发送该应答的通信终端接收的所述内容信息查找请求的信号强度信息，所述从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端，包括：

根据所述应答中的剩余电量信息及信号强度信息，从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据存储的所述兴趣信息，确定接收的所述内容信息是否符合用户的兴趣，如果是，则对接收的所述内容信息进行存储。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，各通信终端存储的兴趣信息以兴趣矩阵的形式存储，所述兴趣矩阵由多个兴趣元素构成，所述兴趣相似度由两个用户的兴趣矩阵的匹配结果获得。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内容信息查找请求是请求内容信息的通信终端在确定本地未存储有具有所述标识的内容信息时广播的。

6.一种内容信息传输方法，其特征在于，应用于第一通信终端组中的通信终端中，所述第一通信终端组中的通信终端和请求内容信息的通信终端通过设备到设备D2D的通信方式通信连接，各通信终端中均存储有本机用户的兴趣信息，所述方法包括：

接收所述请求内容信息的通信终端广播的内容信息查找请求，所述内容信息查找请求中携带有所请求的内容信息的标识及请求内容信息的通信终端的用户的兴趣信息；

获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度，确定所述兴趣相似度是否高于第一阈值，如果是，则确定本地是否存储有具有所述标识的内容信息，如果是，则向所述请求内容信息的通信终端发送应答；

判断在发送所述应答后的第二时间段内，是否接收到所述请求内容信息的通信终端的内容信息传输请求，如果是，则向所述请求内容信息的通信终端发送具有所述标识的内容信息；所述内容信息传输请求中携带有所请求的内容信息的标识。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，各通信终端存储的兴趣信息以兴趣矩阵的形式存储，所述兴趣矩阵由多个兴趣元素构成，所述获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度，包括：

判断本地是否已存储本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度，如果已存储，则获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度；否则，将本机用户的兴趣矩阵与所述内容信息查找请求中的兴趣矩阵进行匹配，根据匹配结果获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度并进行存储。

8.一种内容信息传输装置，其特征在于，应用于请求内容信息的通信终端中，所述请求内容信息的通信终端和第一通信终端组中的通信终端通过设备到设备D2D的通信方式通信连接，各通信终端中均存储有本机用户的兴趣信息，所述装置包括：查找请求广播单元、应答判断单元、第一传输请求发送单元和内容信息接收单元，

所述查找请求广播单元，用于向所述第一通信终端组中的通信终端广播内容信息查找请求，所述内容信息查找请求中携带有所请求的内容信息的标识及请求内容信息的通信终端的用户的兴趣信息；

所述应答判断单元，用于判断在广播所述内容信息查找请求后的第一时间段内，是否接收到至少一个所述第一通信终端组中的通信终端对所述内容信息查找请求的应答，其中，所述应答是所述第一通信终端组中的通信终端在确定本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度高于第一阈值后，进一步确定本地存储有具有所述标识的内容信息时发送的；如果接收到，则触发所述第一传输请求发送单元；

所述第一传输请求发送单元，用于从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端，向所述提供内容信息的通信终端发送内容信息传输请求，所述内容信息传输请求中携带有所请求的内容信息的标识；

所述内容信息接收单元，用于接收所述提供内容信息的通信终端发送的具有所述标识的内容信息。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述应答中携带有发送该应答的通信终端的剩余电量信息及发送该应答的通信终端接收的所述内容信息查找请求的信号强度信息，所述第一传输请求发送单元，具体用于：

根据所述应答中的剩余电量信息及信号强度信息，从发送所述应答的通信终端中选择一个，作为提供内容信息的通信终端，向所述提供内容信息的通信终端发送内容信息传输请求，所述内容信息传输请求中携带有所请求的内容信息的标识。

10.一种内容信息传输装置，其特征在于，应用于第一通信终端组中的通信终端中，所述第一通信终端组中的通信终端和请求内容信息的通信终端通过设备到设备D2D的通信方式通信连接，各通信终端中均存储有本机用户的兴趣信息，所述装置包括：查找请求接收单元、相似度获得单元、相似度确定单元、内容信息确定单元、应答发送单元、传输请求判断单元和内容信息发送单元，

所述查找请求接收单元，用于接收所述请求内容信息的通信终端广播的内容信息查找请求，所述内容信息查找请求中携带有所请求的内容信息的标识及请求内容信息的通信终端的用户的兴趣信息；

所述相似度获得单元，用于获得本机用户与所述请求内容信息的通信终端的用户的兴趣相似度；

所述相似度确定单元，用于确定所述兴趣相似度是否高于第一阈值，如果是，则触发所述内容信息确定单元；

所述内容信息确定单元，用于确定本地是否存储有具有所述标识的内容信息，如果是，则触发所述应答发送单元；

所述应答发送单元，用于向所述请求内容信息的通信终端发送应答；

所述传输请求判断单元，用于判断在发送所述应答后的第二时间段内，是否接收到所述请求内容信息的通信终端的内容信息传输请求，如果是，则触发所述内容信息发送单元；所述内容信息传输请求中携带有所请求的内容信息的标识；

所述内容信息发送单元，用于向所述请求内容信息的通信终端发送具有所述标识的内容信息。