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技术方案

本发明专利技术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；本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出，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。本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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；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。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石江宏，罗文彬，洪学敏，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35