CN113922926B - 一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法 - Google Patents

一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113922926B
CN113922926B CN202111255928.0A CN202111255928A CN113922926B CN 113922926 B CN113922926 B CN 113922926B CN 202111255928 A CN202111255928 A CN 202111255928A CN 113922926 B CN113922926 B CN 113922926B
Authority
CN
China
Prior art keywords
access point
file
fog
fog access
cloud server
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111255928.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113922926A (zh
Inventor
蒋雁翔
谭千里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN202111255928.0A priority Critical patent/CN113922926B/zh
Publication of CN113922926A publication Critical patent/CN113922926A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113922926B publication Critical patent/CN113922926B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0057—Block codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/06—Protocols specially adapted for file transfer, e.g. file transfer protocol [FTP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H04L67/104—Peer-to-peer [P2P] networks
    • H04L67/1074—Peer-to-peer [P2P] networks for supporting data block transmission mechanisms
    • H04L67/1078—Resource delivery mechanisms
    • H04L67/108—Resource delivery mechanisms characterised by resources being split in blocks or fragments
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information
    • H04W28/065—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information using assembly or disassembly of packets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Information Transfer Between Computers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法，该方法包括：使用最大距离可分码将存储于数据库的每个文件编码并根据文件的流行度将文件划分为两组；每个雾接入点从第一个文件分组中的每个文件中随机选择相同大小的内容，下载到本地进行缓存，同时云服务器对每个雾接入点的缓存内容进行记录；每个雾接入点在接收到用户的文件请求后立刻向云服务器转发这一请求；根据请求文件是否属于第一个分组将雾接入点划分为两组，针对第一个雾接入点分组中的雾接入点，云服务器传输足够多的编码多播消息来满足其请求，针对第二个雾接入点分组中的雾接入点，云服务器分别向每个雾接入点传输一定大小的内容来满足其请求。

Description

一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存 方法
技术领域
本发明涉及分组编码缓存技术领域，特别是涉及一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法。
背景技术
移动技术的迅速发展与移动设备数量的增多引起了无线网络中流量的激增。为了应对这一挑战，雾无线接入网作为一种富有前景的系统架构被提出。雾无线接入网中的雾接入点通过前传链路与云服务器连接，并且配备有缓存资源。雾接入点靠近用户，能够利用其缓存资源为用户提供更高质量的服务。此外，缓存作为一项有效的技术被提出，这项技术通过在非高峰期提前将部分流行内容存储在用户设备中来减轻高峰期的网络拥塞。Maddah-Ali在缓存的基础上提出了编码缓存，通过精心设置内容放置与内容传输来进一步减轻网络拥塞。最大距离可分码作为一种纠错码，可以通过提供冗余数据来帮助减轻传输负载，因而其在编码缓存领域中的应用受到了广泛关注。
传统的基于最大距离可分码的编码缓存方案一般假设文件流行度呈均匀分布，而实际场景中流行度通常呈非均匀分布。现有的针对文件流行度非均匀分布情况设计的编码缓存方案中，在内容放置阶段通常不使用纠错码对文件进行预编码。因此，需要设计一种适用于文件流行度非均匀分布情形的基于最大距离可分码的编码缓存方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法，用以解决背景技术中提及的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法，所述分组编码缓存方法包括如下步骤：
步骤S1、使用最大距离可分码对存储在数据库中的每个文件进行编码，再根据文件流行度将文件划分为两组；
步骤S2、每个雾接入点从第一组中的每个文件中随机选择相同大小的内容，下载到本地进行缓存，同时云服务器对每个雾接入点的缓存内容进行记录；
步骤S3、每个雾接入点在接收到用户的文件请求后立刻向云服务器转发这一请求；
步骤S4、根据请求文件是否属于第一个文件分组将雾接入点划分为两组，针对第一个分组中的雾接入点，云服务器传输足够多的编码多播消息来满足其请求，针对第二个分组中的雾接入点，云服务器分别向其中的每个雾接入点传输一定大小的内容来满足其请求。
进一步的，所述步骤S1具体包括：
步骤S101、采用最大距离可分码对数据库中的N个文件W1，W2，...，WN进行编码，得到N个编码后的文件W′1，W′2，...，W′N；
步骤S102、设定文件分割点N0，再根据该分割点N0，将所述N个编码后的文件按索引分为两组，其中，第一组中包括最流行的N0个文件，将该组中文件索引的集合记为 第二组中包括其余的N-N0个文件，再将该组中文件索引的集合记为/> 其中，N0∈[1，N]。
进一步的，所述步骤S2具体包括：
步骤S201、每个雾接入点从第一组中的每个文件中随机选择大小为fc比特的内容，下载到本地进行缓存，其中：
fc＝MF/N0
公式中，F为每个文件包含的比特数，每个文件的大小相同，MF为每个雾接入点的缓存容量，每个雾接入点的缓存容量相同；
步骤S202、云服务器对每个雾接入点的缓存内容进行记录。
进一步的，所述步骤S4具体包括：
步骤S401、根据所请求的文件，将雾接入点划分为请求中文件的雾接入点的集合/>和请求/>中文件的雾接入点的集合/>其中di是雾接入点i所请求的文件的索引；
步骤S402、针对中雾接入点发出的请求，云服务器传输足够多的编码多播消息来满足其请求；
步骤S403、针对中雾接入点发出的请求，云服务器直接向其传输其所请求文件中的F个比特。
进一步的，所述步骤S402具体包括：
步骤S4021、记其中/>是/>的子集，/>
步骤S4022、设置
步骤S4023、云服务器记录Bk，其中，Bk表示当前中雾接入点k缓存的其请求文件的比特数；
步骤S4024、对所有可能的集合云服务器向/>中雾接入点传输一定大小的编码多播消息/>其中，/>表示雾接入点k所请求的文件/>里被/>中其余雾接入点缓存的部分，/>表示对所有/>中雾接入点请求的文件里被中其余雾接入点缓存的部分按照比特位进行异或编码得到的编码内容，记/>的大小为/>
如果小于F，则云服务器传输整个编码多播消息
如果大于或等于F，则云服务器传输编码多播消息中/>大小的内容；
步骤S4025、云服务器更新Bk，如果Bk小于F，则执行步骤S4026；
如果Bk大于或等于F，根据最大距离可分码的特性，各雾接入点根据自身的缓存内容重建出其所请求的文件，则执行步骤S403；
步骤S4026、更新p＝p-1，如果p≥1则返回执行步骤S4024，否则执行步骤S403
本发明的有益效果是：
1、本发明适用于文件流行度呈非一致分布这一实际场景中经常出现的情况；
2、本发明同时利用了最大距离可分码的特性带来的增益与文件分组带来的增益，能显著地减少系统的前传负载。
附图说明
图1为实施例1中提供的一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
实施例1
参见图1，本实施例提供一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法，所述分组编码缓存方法包括如下步骤：
步骤S1、使用最大距离可分码对存储在数据库中的每个文件进行编码，再根据文件流行度将文件划分为两组；
具体的说，在本实施例中，该步骤S1包括：
步骤S101、采用最大距离可分码对数据库中的N个文件W1，W2，...，WN进行编码，得到N个编码后的文件W′1，W′2，...，W′N；
步骤S102、设定文件分割点N0，再根据该分割点N0，将所述N个编码后的文件按索引分为两组，其中，第一组中包括最流行的N0个文件，将该组中文件索引的集合记为 第二组中包括其余的N-N0个文件，再将该组中文件索引的集合记为/> 其中，N0∈[1，N]。
步骤S2、每个雾接入点从第一组中的每个文件中随机选择相同大小的内容，下载到本地进行缓存，同时云服务器对每个雾接入点的缓存内容进行记录；
具体的说，在本实施例中，该步骤S2具体包括：
步骤S201、每个雾接入点从第一组中的每个文件中随机选择大小为fc比特的内容，下载到本地进行缓存，其中：
fc＝MF/N0
公式中，F为每个文件包含的比特数，每个文件的大小相同，MF为每个雾接入点的缓存容量，每个雾接入点的缓存容量相同；
步骤S202、云服务器对每个雾接入点的缓存内容进行记录。
步骤S3、每个雾接入点在接收到用户的文件请求后立刻向云服务器转发这一请求；
步骤S4、根据请求文件是否属于第一个文件分组将雾接入点划分为两组，针对第一个分组中的雾接入点，云服务器传输足够多的编码多播消息来满足其请求，针对第二个分组中的雾接入点，云服务器分别向其中的每个雾接入点传输一定大小的内容来满足其请求。
具体的说，在本实施例中，该步骤S4具体包括：
步骤S401、根据所请求的文件，将雾接入点划分为请求中文件的雾接入点的集合/>和请求/>中文件的雾接入点的集合/>其中di是雾接入点i所请求的文件的索引；
步骤S402、针对中雾接入点发出的请求，云服务器传输足够多的编码多播消息来满足其请求；
更具体的说，在本实施例中，该步骤S402具体包括：
步骤S4021、记其中/>是/>的子集，/>
步骤S4022、设置
步骤S4023、云服务器记录Bk，其中，Bk表示当前中雾接入点k缓存的其请求文件的比特数；
步骤S4024、对所有可能的集合云服务器向/>中雾接入点传输一定大小的编码多播消息/>其中，/>表示雾接入点k所请求的文件/>里被/>中其余雾接入点缓存的部分，/>表示对所有/>中雾接入点请求的文件里被中其余雾接入点缓存的部分按照比特位进行异或编码得到的编码内容，记/>的大小为/>
如果小于F，则云服务器传输整个编码多播消息
如果大于或等于F，则云服务器传输编码多播消息中/>大小的内容；
步骤S4025、云服务器更新Bk，如果Bk小于F，则执行步骤S4026；
如果Bk大于或等于F，根据最大距离可分码的特性，各雾接入点根据自身的缓存内容重建出其所请求的文件，则执行步骤S403；
步骤S4026、更新p＝p-1，如果p≥1则返回执行步骤S4024，否则执行步骤S403
步骤S403、针对中雾接入点发出的请求，云服务器直接向其传输其所请求文件中的F个比特。
综上所述，本发明适用于文件流行度呈非一致分布这一实际场景中经常出现的情况，并且本发明同时利用了最大距离可分码的特性带来的增益与文件分组带来的增益，能显著地减少系统的前传负载。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法，其特征在于，所述分组编码缓存方法包括如下步骤：
步骤S1、使用最大距离可分码对存储在数据库中的每个文件进行编码，再根据文件流行度将文件划分为两组；
步骤S2、每个雾接入点从第一组中的每个文件中随机选择相同大小的内容，下载到本地进行缓存，同时云服务器对每个雾接入点的缓存内容进行记录；
步骤S3、每个雾接入点在接收到用户的文件请求后立刻向云服务器转发这一请求；
步骤S4、根据请求文件是否属于第一组将雾接入点划分为两组，针对第一组中的雾接入点，云服务器传输编码多播消息来满足其请求，针对第二组中的雾接入点，云服务器分别向其中的每个雾接入点传输雾接入点所请求文件的F个比特来满足其请求；
所述步骤S1具体包括：
步骤S101、采用最大距离可分码对数据库中的N个文件W1，W2，...，WN进行编码，得到N个编码后的文件W′1，W′2，...，W′N；
步骤S102、设定文件分割点N0，再根据文件分割点N0，将所述N个编码后的文件按索引分为两组，其中，第一组中包括最流行的N0个文件，将第一组中文件索引的集合记为 第二组中包括其余的N-N0个文件，再将第二组中文件索引的集合记为其中，N0∈[1，N]；
所述步骤S2具体包括：
步骤S201、每个雾接入点从第一组中的每个文件中随机选择大小为fc比特的内容，下载到本地进行缓存，其中：
fc＝MF/N0
公式中，F为每个文件包含的比特数，每个文件的大小相同，MF为每个雾接入点的缓存容量，每个雾接入点的缓存容量相同；
步骤S202、云服务器对每个雾接入点的缓存内容进行记录；
所述步骤S4具体包括：
步骤S401、根据所请求的文件，将雾接入点划分为请求中文件的雾接入点的集合和请求/>中文件的雾接入点的集合/>其中di是雾接入点i所请求的文件的索引；
步骤S402、针对中雾接入点发出的请求，云服务器传输编码多播消息来满足其请求；
步骤S403、针对中雾接入点发出的请求，云服务器直接向雾接入点传输其所请求文件中的F个比特；
所述步骤S402具体包括：
步骤S4021、记其中/>是/>的子集，/>
步骤S4022、设置
步骤S4023、云服务器记录Bk，其中，Bk表示当前中雾接入点k缓存的其请求文件/>的比特数；
步骤S4024、对所有的集合云服务器向/>中雾接入点传输编码多播消息其中，/>表示雾接入点k所请求的文件/>里被/>中其余雾接入点缓存的部分，/>表示对所有/>中雾接入点请求的文件里被/>中其余雾接入点缓存的部分按照比特位进行异或编码得到的编码内容，记/>的大小为/>
如果小于F，则云服务器传输整个编码多播消息如果/>大于或等于F，则云服务器传输编码多播消息/>中/>大小的内容；
步骤S4025、云服务器更新Bk，如果Bk小于F，则执行步骤S4026；
如果Bk大于或等于F，根据最大距离可分码的特性，各雾接入点根据自身的缓存内容重建出其所请求的文件，则执行步骤S403；
步骤S4026、更新p＝p-1，如果p≥1则返回执行步骤S4024，否则执行步骤S403。
CN202111255928.0A 2021-10-27 2021-10-27 一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法 Active CN113922926B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111255928.0A CN113922926B (zh) 2021-10-27 2021-10-27 一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111255928.0A CN113922926B (zh) 2021-10-27 2021-10-27 一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113922926A CN113922926A (zh) 2022-01-11
CN113922926B true CN113922926B (zh) 2024-02-20

Family

ID=79243120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111255928.0A Active CN113922926B (zh) 2021-10-27 2021-10-27 一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113922926B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106888257A (zh) * 2017-02-22 2017-06-23 西安电子科技大学 无线通信中雾节点的存储资源分配方法
CN108881444A (zh) * 2018-06-22 2018-11-23 东南大学 一种内容流行度分布不一致的雾无线接入网非同步编码缓存方法
CN113453037A (zh) * 2021-06-23 2021-09-28 东南大学 一种非均匀文件流行度下的编码缓存方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106888257A (zh) * 2017-02-22 2017-06-23 西安电子科技大学 无线通信中雾节点的存储资源分配方法
CN108881444A (zh) * 2018-06-22 2018-11-23 东南大学 一种内容流行度分布不一致的雾无线接入网非同步编码缓存方法
CN113453037A (zh) * 2021-06-23 2021-09-28 东南大学 一种非均匀文件流行度下的编码缓存方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于纠删码的细粒度云存储调度方案;廖辉;薛广涛;钱诗友;李明禄;;计算机应用;20170310(03);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113922926A (zh) 2022-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106851731B (zh) 一种最大化卸载概率的d2d缓存分配方法
JP2020519161A (ja) データ送信方法、基地局、及び端末デバイス
CN110351780B (zh) 一种基于编码缓存的通信方法、系统及存储介质
Ramakrishnan et al. An efficient delivery scheme for coded caching
CN107968835A (zh) 一种基于编码的无线异构网络视频缓存设施部署方法
CN103781115B (zh) 一种蜂窝网络中基于传输代价的分布式基站缓存替换方法
CN108616845B (zh) 基于社交内容的d2d分组多目标缓存方法及其系统、装置
CN107295070A (zh) 文件大小异构的分布式编码缓存放置方法及系统
CN110913239B (zh) 一种精细化的移动边缘计算的视频缓存更新方法
CN109348454A (zh) 一种d2d缓存通信内容共享方法
US9635528B2 (en) Server, data caching method, and communication system
CN111314349B (zh) 雾无线接入网中基于联合最大距离可分码与簇协作的编码缓存方法
CN109495865B (zh) 一种基于d2d辅助的自适应缓存内容放置方法及系统
CN113922926B (zh) 一种雾无线接入网中基于最大距离可分码的分组编码缓存方法
CN116320008A (zh) 基于随机请求者传输的设备到设备编码缓存问题的传输方法
CN113783933B (zh) 基于编码缓存的双层网络通信方法、装置及介质
CN112839082B (zh) 一种异构边缘缓存分配方法、系统、介质及应用
KR101907786B1 (ko) 캐시 메모리를 이용한 다수의 보조 노드 무선 통신에서 노드간 협력을 통해 사용자의 체감 효과를 향상시키는 분산 저장 방법 및 장치
CN111124298B (zh) 一种基于价值函数的雾计算网络内容缓存替换方法
KR101979099B1 (ko) 사용자 메모리 활용한 그룹화 전송 방법 및 장치
CN107105451B (zh) 一种基于最小同频干扰的链路调度方法
CN109831791A (zh) 一种雾无线接入网中基于平均场博弈的分布式边缘缓存方法
KR102043510B1 (ko) 사용자 단말의 메모리 저장 정보가 제한된 환경에서의 인덱스 부호화 방법 및 장치, 그리고 무선 통신 방법
CN113923128B (zh) 雾无线接入网中基于联邦强化学习的智能编码缓存方法
Dai et al. Joint resource optimization for adaptive multimedia services in MEC-based vehicular networks

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant