CN105227396B - 一种面向移动通信网络的次等内容推荐分发系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种面向移动通信网络的次等内容推荐分发系统及其方法,先根据区域用户群体的兴趣点以及区域流量统计特征,对互联网的内容进行过滤后缓存到区域缓存单元中,然后,从区域缓存单元中筛选出匹配于用户特征以及所在区域内基站流量特征的内容,利用接入网的冗余容量进行传输;最后,在传输内容时根据基站实时流量特征进行传输控制,保证常规流量的传输不受次等流量的影响;本发明通过对区域用户群体的兴趣点以及区域网络容量的使用情况进行分析,选取出最适合该区域人群的内容,并利用次等流量进行传输,能在保证常规流量的服务质量前提下,有效提高无线接入网容量的利用率,避免网络空闲资源的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,涉及一种基于流量感知的利用接入网冗余容量进行通信的次等内容推荐分发系统及其方法。
背景技术
现阶段的移动通信网络普遍存在着网络容量(特别是无线接入网容量)总体利用率不高的问题。造成问题的原因主要有两个方面。一方面,在特定区域内,用户的流量需求(包括通话,短信,数据等)在时间上分布不均衡,使得高峰期的流量需求远高于平均的流量需求。移动通信网络在规划建设中,为了满足接通率等可靠性指标,需要以高峰期的流量需求作为主要参考来部署网络容量。因此,网络的容量往往大幅超出其实际承载的平均流量,造成大量的“冗余容量”。另一方面,在移动通信网络的演进过程中,基站设备呈现出小型化、智能化、低成本的趋势。无线接入网的升级扩容可以灵活地通过局部的基站设备改造来实现,实现较为容易。相比之下,有线核心承载网的升级扩容往往涉及昂贵且大规模的市政土木工程,实现较为困难。接入网与承载网通信容量发展的不平衡很可能使承载网逐渐成为数据流量的瓶颈,进一步造成接入网冗余容量的积累。
目前可用于解决上述问题的方法主要有三类。第一类方法着眼于调整网络容量,统称为弹性容量技术。这类方法的主要原理是按需调配接入网的资源,以实现接入网容量和实际需求的匹配。尽管这类方法能在一定程度上节省网络的运营成本,却没能从根本上提升流量需求,也是对网络固定投资(频谱资源、基础设施等的成本)的浪费;第二类方法统称为计费差异化方案,即针对某些特定的时段或特定的内容,以较优惠的资费推动流量需求。这种方法可以在一定程度上增加网络中冗余容量的利用率,但是这类方法也有明显的弊端是针对性不强:虽然提升了全网流量,却没有针对性地解决接入网内的冗余容量问题,也无法针对不同地域冗余容量的差异进行因地制宜的流量推广;第三类方法统称为无线基础设施云,即在无线接入网或承载网等网络基础设施上直接部署云服,就近为本地用户提供除了通信以外的计算和存储等服务。虽然此类方法在一定程度上平衡了接入网与承载网的负载,但是本质上并未针对流量在时间上分布不平衡的状况有效地提高流量需求。
媒体化和移动化是当代互联网发展的两个趋势。一方面,伴随着视频应用和社交媒体的普及,内容成为互联网流量的主体,另一方面,伴随着移动智能终端与应用的普及,来自于无线网络的数据流量增长迅速。海量无线内容分发是互联网在移动化及媒体化的趋势下亟需解决的问题。从流量的角度看,用户的内容消费存在巨大的弹性空间。首先,很多情况下,用户的内容需求不是既定的,二是可塑的,可以通过推荐系统进行引导。例如,当用户向获取娱乐类容时,系统可以推荐20KB的图文或是20MB的视频。尽管二者的流量差异巨大,给用户带来的娱乐体验却在一定程度上是可比的。其次,同样的流量负载也是弹性的,如同样的内容的视频可以有不同清晰度的编码和不同的文件大小。
发明内容
本发明的目的在于提出一种面向移动通信网络的次等内容推荐分发系统及其方法,针对网络流量在时间上分布不平衡的状况提出流量均衡方案,能够在不影响移动通信运营商原有业务的基础上,有效地提高无线接入网容量的利用率,实现网络容量以及缓存空间的充分利用,避免网络空闲资源的浪费。
本发明一种面向移动通信网络的次等内容分发系统,主要包括流量感知模块、区域缓存管理模块、内容推荐模块、区域缓存单元和传输控制模块,其中,
该流量感知模块对网内基站中包括流量强度和类别的流量特征数据进行实时监测并记录,之后对采集的实时流量特征数据进行建模分析,得到区域流量特征以及区域内基站流量特征,并将分析结果发送至内容推荐模块的用户内容推荐单元和区域缓存管理模块的缓存内容管理单元,并实时与传输控制模块的中断控制单元和优先级标记单元进行信息交互;
该区域缓存管理模块包括区域用户特征分析单元和缓存内容管理单元,该区域用户特征分析单元实时获取区域缓存单元中缓存内容的用户使用情况,对其进行统计分析得到动态的区域用户群体统计特征,结合区域位置特征和动态的区域用户群体统计特征提取出动态的区域用户行为特征,并发送给缓存内容管理单元;该缓存内容管理单元用于对区域缓存单元中的缓存内容进行管理,对内容源中的可用内容进行记录,当需要对区域缓存单元的缓存内容进行更新时,结合区域用户特征分析单元提取的区域用户行为特征、流量感知模块提取的区域流量特征及区域缓存单元缓存空间的使用情况,按照预置的内容选取策略从内容源选取符合条件的内容缓存和更新至区域缓存单元中;
该内容推荐模块包括用户特征分析单元和用户内容推荐单元,该用户特征分析单元根据用户个人包括注册信息、浏览历史、用户个性定制的相关信息,对用户个人进行特征分析并建模,得到用户特征模型并发送给用户内容推荐单元;该用户内容推荐单元收到用户终端发出的请求后,关联用户与用户所在基站,找到对应的区域缓存单元,向其获取本地缓存内容目录,综合考虑区域内基站流量特征、本地缓存内容、用户特征模型的因素,通过预置的推荐算法从本地缓存内容目录中筛选出符合用户特征且匹配于基站冗余容量状态的内容,并以此生成用户浏览目录发送给用户终端,该用户浏览目录是本地缓存内容目录的子集,列出当前适合该用户获取的本地缓存内容;该用户对本地缓存内容的选择信息返回至用户内容推荐单元,用于更新用户特征模型;
该区域缓存单元是对区域内容进行缓存的存储设备,存储有可以分发给用户的本地缓存内容及目录;
该传输控制模块包含中断控制单元和优先级标记单元,该中断控制单元用于在次等移动内容的传输过程中,通过流量感知模块提供的区域内基站流量特征获取区域内冗余容量的情况,并根据该区域内冗余容量的情况和次等流量传输的需求,中断控制单元判断是否需要中断当前从待传输内容端下发的次等流量的传输,若当前网络冗余容量可以满足次等流量,且对常规流量的影响在阈值范围内,则允许按照用户的请求进行次等流量传输;若网络较为拥塞,无法提供足够的冗余容量供次等流量传输,则中断次等流量的传输;该优先级标记单元获取流量感知模块提供的区域内基站流量特征,根据该区域内基站流量特征及预置的优先级策略,利用移动通信网络标准中的QoS/QCI机制,对待传输的次等流量数据包进行优先级标记,若网络冗余容量较大,次等流量不会对常规流量造成干扰,则按常规的QCI标记方式对次等流量数据包进行标记,若网络冗余容量较小,次等流量会对常规流量产生干扰,则动态地降低次等流量数据包的QCI层级;标记完的次等流量数据包进入网络,在网络的交汇节点与常规流量数据包交汇混合形成待传输的数据包队列,等待发送至用户终端;次等流量和常规流量仅在优先级上存在差别,兼容于现有的网络系统。
一种面向移动通信网络的次等内容分发系统控制方法,包括如下步骤:
步骤1、根据区域用户行为特征和区域流量特征,选取符合条件的内容缓存到区域缓存单元中:
步骤1-1、流量感知模块分析所在区域移动网络流量使用情况,提取出区域流量特征,并发送给缓存内容管理单元;
步骤1-2、区域用户特征分析单元实时获取区域缓存单元中缓存内容的用户使用情况,对其进行统计分析得到动态的区域用户群体统计特征,结合区域位置特征和动态的区域用户群体统计特征提取出动态的区域用户行为特征,并发送给缓存内容管理单元;
步骤1-3、缓存内容管理单元用于对区域缓存单元中的缓存内容进行管理,并从内容源中获取可用内容表单,当需要对区域缓存单元的缓存内容进行缓存和更新时,结合区域用户特征分析单元提取的区域用户行为特征、流量感知模块提取的区域流量特征及区域缓存单元缓存空间的使用情况,按照预置的内容选取策略从内容源选取符合条件的内容缓存和更新至区域缓存单元中;
步骤1-4、对区域缓存单元中缓存内容的用户使用情况进行统计,并反馈至区域用户特征分析单元供其进行用户行为特征的提取与更新;
步骤2、用户发起内容服务请求,根据用户特征和当前网络状况为用户推荐区域缓存内容:
步骤2-1、用户特征分析单元基于用户个人包括注册信息、浏览历史和用户个性定制的相关信息对用户特征进行分析并建模,得到用户特征模型提供给用户内容推荐单元;
步骤2-2、用户内容推荐单元从流量感知模块获取区域内基站流量特征;
步骤2-3、用户内容推荐单元收到来自用户终端的请求后,关联用户与用户所在基站,找到对应区域的区域缓存单元,向其获取本地缓存内容目录,综合考虑本地缓存内容、用户特征模型、对应区域内基站的实时流量特征的因素,通过预置的推荐算法从本地缓存内容中筛选出符合用户特征且匹配于冗余容量情况的内容,并以此生成用户浏览目录提供给用户终端;
步骤2-4、用户获取来自内容推荐模块的用户浏览目录,从用户浏览目录中选择所需资源并反馈给内容推荐模块,内容推荐模块使用信令控制和调度区域缓存单元向用户终端传输本地缓存的内容;
步骤2-5、基于用户内容推荐单元与用户终端交互所产生的历史记录,作为用户个人浏览历史发送给用户特征分析单元,更新相应的用户特征模型;
步骤3、用户选取好缓存内容后,利用次等流量传输该缓存内容,并根据当前网络状况控制次等流量的传输:
步骤3-1、中断控制单元从流量感知模块获取区域内基站流量特征,根据该区域内基站流量特征,中断控制单元对是否中断当前次等流量的传输做出决策,若网络状态良好,有较大的冗余容量,且次等流量对常规流量不产生干扰或者干扰在阈值范围内,则允许次等流量传输;若当前网络拥塞严重,冗余容量较小,次等流量会影响常规流量的传输,则中断当前次等流量的传输,该次等流量指利用当前网络的冗余容量传输内容产生的流量,网络中常规流量和次等流量共存;
步骤3-2、优先级标记单元对允许传输的次等流量数据包进行优先级标记,根据流量感知单元提供的当前区域内基站流量特征结合预置的优先级策略,动态标记次等流量数据包的优先级,若网络冗余容量较多,且次等流量不会对常规流量造成干扰,则按照常规的QCI方式对次等流量数据包进行QCI标记;若网络冗余容量不足,且次等流量会对常规流量产生干扰,则按预置规则动态地将次等流量数据包标记为比常规标记方式较低层级的QCI;
步骤 3-3、标记完的次等流量数据包进入网络,在网络的交汇节点,与常规流量数据包交汇混合形成待传输的数据包队列,等待发送至用户,次等流量和常规流量仅在优先级上存在差别,兼容于现有的网络系统。
本发明先根据区域用户群体的兴趣点以及区域流量统计特征,对互联网的内容进行过滤后缓存到区域缓存单元中,然后,从区域缓存单元中筛选出匹配于用户特征以及所在区域内基站流量特征的内容,利用接入网的冗余容量进行传输;最后,在传输内容时根据基站实时流量特征进行传输控制,保证移动网络里常规流量的传输不受影响。本发明通过对区域用户群体的兴趣点以及区域网络容量的使用情况进行分析,选取出最适合该区域人群的内容并主动缓存至区域缓存单元中,并利用次等流量进行传输,这里的“次等”表示利用接入网的冗余容量进行内容传输。因此,本发明的内容分发和传输控制都与网络流量状况密切关联,根据网络的拥塞状况和冗余容量的大小来过滤推荐内容,并根据网络状况在传输过程中做出中断控制和次等流量优先级的调整,以此保证常规流量的服务质量。
本发明方法有较多的应用前景,例如将本地缓存内容作为内容推荐系统的内容源,以此向用户提供低资费的内容推荐服务。由于本发明本地缓存内容的选取考虑了区域用户群体的兴趣点以及区域流量使用情况等因素,很好地解决了现在“信息超载”的现象,缓存的内容传送至用户或下层系统时能以较大的概率被用户所接受,因此具有资费低、内容契合度高的特点,故有较好的用户体验。且,本发明的系统搭建只需在原有基础设施之上添加额外功能设备即可实现,避免了复杂、大范围的网络改动,具备可操作性。
附图说明
图1为本发明次等内容推荐分发系统的工作原理图;
图2为无线接入网络冗余容量示意图;
图3为本发明次等内容推荐分发系统部署示意图;
图4为本发明中区域缓存单元部署方式一的示意图;
图5为本发明中区域缓存单元部署方式二示意图。
以下结合实施例和附图对本发明做进一步详述。
具体实施方式
如图1所示,本发明一种面向移动通信网络的次等内容分发系统,主要包括流量感知模块1、区域缓存管理模块2、内容推荐模块3、区域缓存单元4和传输控制模块5,其中,
该流量感知模块1对网内基站中包括流量强度和类别的流量特征数据进行实时监测并记录,之后对采集的实时流量特征数据进行建模分析,得到区域流量特征以及区域内基站流量特征,并将分析结果发送至内容推荐模块3的用户内容推荐单元32和区域缓存管理模块2的缓存内容管理单元22,并实时与传输控制模块5的中断控制单元51和优先级标记单元52进行信息交互;
该区域缓存管理模块2包括区域用户特征分析单元21和缓存内容管理单元22,该区域用户特征分析单元21实时获取区域缓存单元4中缓存内容的用户使用情况,对其进行统计分析得到动态的区域用户群体统计特征,结合区域位置特征和动态的区域用户群体统计特征提取出动态的区域用户行为特征,并发送给缓存内容管理单元22;该缓存内容管理单元22用于对区域缓存单元4中的缓存内容进行管理,对内容源7中的可用内容进行记录,当需要对区域缓存单元4的缓存内容进行更新时,结合区域用户特征分析单元21提取的区域用户行为特征、流量感知模块1提取的区域流量特征及区域缓存单元4缓存空间的使用情况,按照预置的内容选取策略从内容源7选取符合条件的内容缓存和更新至区域缓存单元4中;
该内容推荐模块3包括用户特征分析单元31和用户内容推荐单元32,该用户特征分析单元31根据用户个人包括注册信息、浏览历史、用户个性定制的相关信息,对用户个人进行特征分析并建模,得到用户特征模型并发送给用户内容推荐单元32;该用户内容推荐单元32收到用户终端6发出的请求后,通过IP等方法关联用户与用户所在基站,找到对应的区域缓存单元4,向其获取本地缓存内容目录,综合考虑区域内基站流量特征、本地缓存内容目录、用户特征模型等因素,通过预置的推荐算法从本地缓存内容目录中筛选出符合用户特征且匹配于基站冗余容量状态的内容,并以此生成用户浏览目录发送给用户终端6,该用户浏览目录是本地缓存内容目录的子集,列出当前适合该区域内基站提供给所服务用户下载的本地缓存内容;该用户对本地缓存内容的选择信息返回至用户内容推荐单元32,用于更新用户特征模型;
该区域缓存单元4是对区域内容进行缓存的存储设备,存储有可以分发给用户的本地缓存内容及目录;
该传输控制模块5包含中断控制单元51和优先级标记单元52,该中断控制单元51用于在次等移动内容的传输过程中,获取流量感知模块1提供的区域内基站流量特征,并根据该区域内基站流量特征信息判断是否中断当前次等流量的传输,使次等流量的传输不干扰常规流量,若当前网络冗余容量可以满足次等流量且对常规流量的影响在阈值范围内,则允许按照用户的请求进行次等流量传输;若网络拥塞严重,无法提供足够的冗余容量供次等流量传输,则中断次等流量的传输;该优先级标记单元52获取流量感知模块1提供的区域内基站流量特征,根据该区域内基站流量特征及预置的优先级策略,利用移动通信网络标准中的QoS/QCI机制,对待传输的次等流量数据包进行优先级标记,若网络冗余容量较大,次等流量不会对常规流量造成干扰,则按常规的QCI标记方式对次等服务数据包进行标记,若网络冗余容量较小,次等流量可能会对常规流量产生干扰,则动态地降低次等流量数据包的QCI层级;标记完的次等流量数据包进入网络,在网络的交汇节点与常规流量数据包交汇混合形成待传输的数据包队列,等待发送至用户终端6;次等流量和常规流量仅在优先级上存在差别,兼容于现有的网络系统。
本发明一种面向移动通信网络的次等内容分发系统控制方法,包括内容缓存、内容推荐、内容传输控制三个步骤,具体包括如下步骤:
步骤1、根据区域用户行为特征和区域流量特征,选取符合条件的内容缓存到区域缓存单元4中:
步骤1-1、流量感知模块1记录所在区域移动网络流量使用情况,并分析出区域流量特征;
本发明的流量感知模块1将记录并反馈区域冗余容量分布曲线图,如图2所示。时间刻度的选择上应根据实际系统内容更新频率来细分曲线图时间轴的切割粒度。若进行内容更新时系统所处的服务时间段内区域冗余容量较低的话,这个时候将在考虑用户兴趣的前提下过滤容量较大的内容例如视频、音频等,转而更关注于容量小的内容,例如文本、图片等信息,从而防止造成系统拥堵,影响用户体验(QoE),严重时还可能造成对常规服务的影响。另外,若服务时段冗余容量较宽裕时,可着重考虑容量较大的内容进行传输,充分利用可用资源,另外在本地缓存较大容量的资源也有助于缓解回程网络传输压力;
步骤1-2、区域用户特征分析单元21实时获取区域缓存单元4中缓存内容的用户使用情况,对其进行统计分析得到动态的区域用户群体统计特征,结合区域位置特征和动态的区域用户群体统计特征提取出动态的区域用户行为特征,并发送给缓存内容管理单元22;
步骤1-3、缓存内容管理单元22用于对区域缓存单元4中的缓存内容进行管理,并从内容源7中获取可用内容表单,当需要对区域缓存单元4的缓存内容进行缓存和更新时,结合区域用户特征分析单元21提取的区域用户行为特征、流量感知模块1提取的区域流量特征及区域缓存单元4缓存空间的使用情况,按照预置的内容选取策略从内容源7选取符合条件的内容缓存和更新至区域缓存单元4中;
步骤1-4、对区域缓存单元4中缓存内容的用户使用情况进行统计,并反馈至区域用户特征分析单元21供其进行用户行为特征的提取与更新;
上述步骤中,步骤1-1与步骤1-2的执行顺序无特别要求,先后执行或是同时执行皆可;
步骤2、用户发起内容服务请求,根据用户特征和当前网络状况为用户推荐区域缓存内容:
步骤2-1、用户特征分析单元31基于用户个人包括注册信息、浏览历史和用户个性定制的相关信息对用户特征进行分析并建模,得到用户特征模型提供给用户内容推荐单元32,其中用户个人的浏览历史,即该用户在本服务中所浏览内容信息,来源于内容推荐模块3与用户终端6交互产生的信息;用户特征模型可采用多种模型表示方法,同时以一定的周期更新模型;
步骤2-2、用户内容推荐单元32从流量感知模块1获取区域内基站流量特征;
步骤2-3、用户内容推荐单元32收到来自用户终端6的请求后,通过关联IP或其他方法关联用户与所在基站,找到对应区域的区域缓存单元4,向其获取本地缓存内容目录,综合考虑本地缓存内容、用户特征模型、对应区域内基站的实时流量特征的因素,通过预置的推荐算法从本地缓存内容中筛选出符合用户特征且匹配于冗余容量情况的内容,并以此生成用户浏览目录提供给用户终端6;该目录列出最适合该区域内基站提供给所服务用户下载的内容组合,并将该目录发送给到用户终端6,同时以一定周期更新该目录。
用户特征模型含有目标用户个人对内容源目录上的每项内容的喜好度信息,而实时流量状态及其预测趋势可以用来分析内容源目录上每项内容在接入网流量状态下传输的适合度,包括可传输性、接入网流量利用率等指标。上述推荐算法的功能是从区域缓存单元的本地缓存内容目录中选取最适合该基站提供给所服务用户群在一个周期(基站缓存内容更新周期)内进行下载的内容组合。
步骤2-4、用户获取来自内容推荐模块3的用户浏览目录,从用户浏览目录中选择所需资源并反馈给内容推荐模块3,内容推荐模块3使用信令控制和调度区域缓存单元4向用户终端6传输本地缓存的内容;上述用户终端6与用户的交互有多种方式,如采用终端app的形式,或与现有浏览器相结合的方式;步骤2-5、基于用户内容推荐单元32与用户终端6交互所产生的历史记录,作为用户个人浏览历史发送给用户特征分析单元31,更新相应的用户特征模型;
步骤3、用户选取好缓存内容后,利用次等流量传输该缓存内容,并根据当前网络状况控制次等流量的传输:
步骤3-1、中断控制单元51从流量感知模块1获取区域内基站流量特征,包括本区域内当前网络拥塞情况、网络冗余容量、次等流量和常规流量的传输QCI层级等信息。根据该区域内基站流量特征,中断控制单元51对是否中断当前次等流量的传输做出决策,若网络状态良好,有较大的冗余容量,且次等流量对常规流量不产生干扰或者干扰在阈值范围内,则允许次等流量传输;若当前网络拥塞严重,冗余容量较小,次等流量会影响常规流量的传输,常规流量的服务质量无法保证,则中断当前次等流量的传输,该次等流量指利用当前网络的冗余容量传输内容产生的流量,网络中常规流量和次等流量共存;
步骤3-2、优先级标记单元52对允许传输的次等流量数据包进行优先级标记,根据流量感知单元1提供的当前区域内基站流量特征结合预置的优先级策略,动态标记次等流量数据包的优先级,若网络冗余容量较多,且次等流量不会对常规流量造成干扰,则按照常规的QCI方式对次等流量数据包进行QCI标记;若网络冗余容量不足,且次等流量会对常规流量产生干扰,则按预置规则动态地将次等流量数据包标记为比常规标记方式较低层级的QCI;
步骤 3-3、标记完的次等流量数据包进入网络,在网络的交汇节点与常规流量数据包交汇混合形成待传输的数据包队列,等待发送至用户,次等流量和常规流量仅在优先级上存在差别,兼容于现有的网络系统。
如图3所示,本发明的一种利用接入网冗余容量的次等内容推荐分发装置和方法将部署区域划分为3个部分,分别为无线接入网、核心网和外网。
区域缓存单元部署在无线接入网处,部署方式如图3和图4所示,可以为每个基站部署一个区域缓存单元,也可以多个基站共有一个区域缓存单元,根据所设定的区域规模而定。为了方便传输控制,传输控制模块与区域缓存单元部署在同一位置。
区域用户特征分析单元、用户特征分析单元、缓存内容管理单元、用户内容推荐单元均可部署在外网、核心网,方便对各个控制区域进行集中式管理,这样有利于资源的统一调配和管理,设备的服务性能有保障。另一种方式,可以将区域用户特征分析单元、用户特征分析单元、缓存内容管理单元、用户内容推荐单元部署在通信网络的无线接入网中,采用分布式管理方式,该方式的优点在于:由于计算设备以及缓存设备造价的降低,在基站本地设立计算单元可以适当缓解核心网络的计算压力,具有一定价值和可行性。
流量感知模块可以部署在无线接入网各个基站处,通过基站网关直接获取并统计出区域冗余容量情况,也可以部署在网络核心处通过深度包解析(DPI)技术监测Gn口数据来获取区域网络冗余容量情况。
如图3为可能的部署情况之一。传输控制模块部署在无线接入网,流量感知模块、内容推荐模块和区域缓存管理模块部署在核心网。
以上所述仅为本发明的较佳实施用例而已,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、等同替换以及改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种面向移动通信网络的次等内容分发系统,其特征在于主要包括流量感知模块、区域缓存管理模块、内容推荐模块、区域缓存单元和传输控制模块,其中,
该流量感知模块对网内基站中包括流量强度和类别的流量特征数据进行实时监测并记录,之后对采集的实时流量特征数据进行建模分析,得到区域流量特征以及区域内基站流量特征,并将分析结果发送至内容推荐模块的用户内容推荐单元和区域缓存管理模块的缓存内容管理单元,并实时与传输控制模块的中断控制单元和优先级标记单元进行信息交互;
该区域缓存管理模块包括区域用户特征分析单元和缓存内容管理单元,该区域用户特征分析单元实时获取区域缓存单元中缓存内容的用户使用情况,对其进行统计分析得到动态的区域用户群体统计特征,结合区域位置特征和动态的区域用户群体统计特征提取出动态的区域用户行为特征,并发送给缓存内容管理单元;该缓存内容管理单元用于对区域缓存单元中的缓存内容进行管理,对内容源中的可用内容进行记录,当需要对区域缓存单元的缓存内容进行更新时,结合区域用户特征分析单元提取的区域用户行为特征、流量感知模块提取的区域流量特征及区域缓存单元缓存空间的使用情况,按照预置的内容选取策略从内容源选取符合条件的内容缓存和更新至区域缓存单元中;
该内容推荐模块包括用户特征分析单元和用户内容推荐单元,该用户特征分析单元根据用户个人包括注册信息、浏览历史、用户个性定制的相关信息,对用户个人进行特征分析并建模,得到用户特征模型并发送给用户内容推荐单元;该用户内容推荐单元收到用户终端发出的请求后,关联用户与用户所在基站,找到对应的区域缓存单元,向其获取本地缓存内容目录,综合考虑区域内基站流量特征、本地缓存内容、用户特征模型的因素,通过预置的推荐算法从本地缓存内容目录中筛选出符合用户特征且匹配于基站冗余容量状态的内容,并以此生成用户浏览目录发送给用户终端,该用户浏览目录是本地缓存内容目录的子集,列出当前适合该用户获取的本地缓存内容;将该用户对本地缓存内容的选择信息返回至用户内容推荐单元,用于更新用户特征模型;
该区域缓存单元是对区域内容进行缓存的存储设备,存储有可以分发给用户的本地缓存内容及目录;
该传输控制模块包含中断控制单元和优先级标记单元,该中断控制单元用于在次等移动内容的传输过程中,通过流量感知模块提供的区域内基站流量特征获取区域内冗余容量的情况,并根据该区域内冗余容量的情况和次等流量传输的需求,中断控制单元判断是否需要中断当前从待传输内容端下发的次等流量的传输,若当前网络冗余容量可以满足次等流量,且对常规流量的影响在阈值范围内,则允许按照用户的请求进行次等流量传输;若网络较为拥塞,无法提供足够的冗余容量供次等流量传输,则中断次等流量的传输;该优先级标记单元获取流量感知模块提供的区域内基站流量特征,根据该区域内基站流量特征及预置的优先级策略,利用移动通信网络标准中的QoS/QCI机制,对待传输的次等流量数据包进行优先级标记,若网络冗余容量较大,次等流量不会对常规流量造成干扰,则按常规的QCI标记方式对次等流量数据包进行标记,若网络冗余容量较小,次等流量会对常规流量产生干扰,则动态地降低次等流量数据包的QCI层级;标记完的次等流量数据包进入网络,在网络的交汇节点与常规流量数据包交汇混合形成待传输的数据包队列,等待发送至用户终端;次等流量和常规流量仅在优先级上存在差别,兼容于现有的网络系统。
2.一种面向移动通信网络的次等内容分发系统控制方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤1、根据区域用户行为特征和区域流量特征,选取符合条件的内容缓存到区域缓存单元中:
步骤1-1、流量感知模块记录所在区域移动网络流量使用情况,并分析出区域流量特征;
步骤1-2、区域用户特征分析单元实时获取区域缓存单元中缓存内容的用户使用情况,对其进行统计分析得到动态的区域用户群体统计特征,结合区域位置特征和动态的区域用户群体统计特征提取出动态的区域用户行为特征,并发送给缓存内容管理单元;
步骤1-3、缓存内容管理单元用于对区域缓存单元中的缓存内容进行管理,并从内容源中获取可用内容表单,当需要对区域缓存单元的缓存内容进行缓存和更新时,结合区域用户特征分析单元提取的区域用户行为特征、流量感知模块提取的区域流量特征及区域缓存单元缓存空间的使用情况,按照预置的内容选取策略从内容源选取符合条件的内容缓存和更新至区域缓存单元中;
步骤1-4、对区域缓存单元中缓存内容的用户使用情况进行统计,并反馈至区域用户特征分析单元供其进行用户行为特征的提取与更新;
步骤2、用户发起内容服务请求,根据用户特征和当前网络状况为用户推荐区域缓存内容:
步骤2-1、用户特征分析单元基于用户个人包括注册信息、浏览历史和用户个性定制的相关信息对用户特征进行分析并建模,得到用户特征模型提供给用户内容推荐单元;
步骤2-2、用户内容推荐单元从流量感知模块获取区域内基站流量特征;
步骤2-3、用户内容推荐单元收到来自用户终端的请求后,关联用户与用户所在基站,找到对应区域的区域缓存单元,向其获取本地缓存内容目录,综合考虑本地缓存内容、用户特征模型、对应区域内基站的实时流量特征的因素,通过预置的推荐算法从本地缓存内容中筛选出符合用户特征且匹配于冗余容量情况的内容,并以此生成用户浏览目录提供给用户终端;
步骤2-4、用户获取来自内容推荐模块的用户浏览目录,从用户浏览目录中选择所需资源并反馈给内容推荐模块,内容推荐模块使用信令控制和调度区域缓存单元向用户终端传输本地缓存的内容;
步骤2-5、基于用户内容推荐单元与用户终端交互所产生的历史记录,作为用户个人浏览历史发送给用户特征分析单元,更新相应的用户特征模型;
步骤3、用户选取好缓存内容后,利用次等流量传输该缓存内容,并根据当前网络状况控制次等流量的传输:
步骤3-1、中断控制单元从流量感知模块获取区域内基站流量特征,根据该区域内基站流量特征,中断控制单元对是否中断当前次等流量的传输做出决策,若网络状态良好,有较大的冗余容量,且次等流量对常规流量不产生干扰或者干扰在阈值范围内,则允许次等流量传输;若当前网络拥塞严重,冗余容量较小,次等流量会影响常规流量的传输,则中断当前次等流量的传输,该次等流量指利用当前网络的冗余容量传输内容产生的流量,网络中常规流量和次等流量共存;
步骤3-2、优先级标记单元对允许传输的次等流量数据包进行优先级标记,根据流量感知单元提供的当前区域内基站流量特征结合预置的优先级策略,动态标记次等流量数据包的优先级,若网络冗余容量较多,且次等流量不会对常规流量造成干扰,则按照常规的QCI方式对次等流量数据包进行QCI标记;若网络冗余容量不足,且次等流量会对常规流量产生干扰,则按预置规则动态地将次等流量数据包标记为比常规标记方式较低层级的QCI;
步骤 3-3、标记完的次等流量数据包进入网络,在网络的交汇节点,与常规流量数据包交汇混合形成待传输的数据包队列,等待发送至用户,次等流量和常规流量仅在优先级上存在差别,兼容于现有的网络系统。
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