协同内容缓存控制系统和方法技术方案
Cooperative content cache control system and method
The invention provides a collaborative content cache control system and method, the system includes a first controller to generate the first request, according to the content identification information in the first request and the current control mode to generate a first control information; a plurality of second controller according to the first control information generating second control information; a plurality of third controllers according to the control information second the third generation of control information; a plurality of fourth controllers according to third control information generating fourth control information; terminal controller according to the content of information identification fourth control information control to control the content of information and the corresponding terminal of the contents of the cache control; according to the different combination of the first virtual controller controller cluster request to the virtual cluster controller to generate within the content cache. The invention can flexibly support the optimization target of different cooperative content cache based on the user centered and / or network optimization, and improve the scalability and flexibility of the method.
【技术实现步骤摘要】
协同内容缓存控制系统和方法
本专利技术涉及网络通信
，尤其涉及一种协同内容缓存控制系统和方法。
技术介绍
目前随着网络通信技术的不断发展，移动用户对基于内容的多媒体服务的需求呈指数增长，导致网络负载流量激增，对移动网络造成巨大的压力，且在移动无线接入网络和回程网络的通信链路带宽的需求也日益增大。另一方面，由于基于内容信息服务已经具有自媒体业务的特点，导致网络中内容信息业务的内容数量呈爆发性增长，由于基站和用户终端缓存区的缓存空间有限，无法缓存所有的内容信息，因此，有必要对基于移动无线网络的内容缓存进行优化控制。随着5G技术的发展，以用户为中心的移动无线组网及其无线网络资源优化已经成为一个迫切且需要满足的需求，同时，随着SDN(SoftwareDefinedNetwork，软件定义网络)技术的日渐成熟，在移动无线网络中采用SDN技术降低运营商的运营成本，也变成运营商在构建业务网络时的一个重要需求。因此，构建能以用户为中心、降低运营商运营成本的移动无线内容缓存优化控制系统成为当前内容缓存控制系统中需要解决的关键问题。目前，在基于移动无线网络的内容缓存控制方案中，通常采用在移动网络运营商网络外设置全局控制器提供内容信息服务，在移动网络运营商的移动无线网络中，通过移动无线接入网络进行小区覆盖，每个小区内，基站提供一定的内容信息缓存功能，所有的基站通过高速网络(例如光纤)互联，每个小区优化选择内容信息进行缓存，同时，基站根据用户内容信息的需求变化及时更新缓存中的内容信息，内容信息可以在小区之间进行共享，以便提高移动用户在网络边缘的内容信息命中率；在由宏基站，微...
【技术保护点】
一种协同内容缓存控制系统，其特征在于，所述协同内容缓存控制系统包括以下至少两种的预设控制器和虚拟控制器簇生成模块，其中，所述预设控制器为以下之一：第一控制器，用于在生成第一请求时，采集多个第二控制器上报的当前的第一网络状态信息和第一缓存状态信息，从预设配置表获取当前的控制模式，并根据所述第一请求中的内容信息标识和所述控制模式生成与所述当前的第一网络状态信息和第一缓存状态信息对应的第一控制信息，以及将所述第一控制信息分发至对应的控制器，其中，所述第一控制信息中包括但不限于：控制器标识、缓存控制方式以及所控制的内容信息标识；多个第二控制器，用于接收所述第一控制器分发的第一控制信息，并根据所述第一控制信息中的所述控制器标识和所述缓存控制方式生成对同级的多个第二控制器和/或下级的多个第三控制器的内容缓存进行控制的第二控制信息，以及将所述第二控制信息分发至对应的第二控制器和/或第三控制器；多个第三控制器，所述第三控制器用于在接收所述第二控制器分发的第二控制信息时，根据所述第二控制信息中的所述控制器标识和所述缓存控制方式生成对同级的多个第三控制器和/或下级的多个第四控制器的内容缓存进行控制的第三控...
【技术特征摘要】
1.一种协同内容缓存控制系统，其特征在于，所述协同内容缓存控制系统包括以下至少两种的预设控制器和虚拟控制器簇生成模块，其中，所述预设控制器为以下之一：第一控制器，用于在生成第一请求时，采集多个第二控制器上报的当前的第一网络状态信息和第一缓存状态信息，从预设配置表获取当前的控制模式，并根据所述第一请求中的内容信息标识和所述控制模式生成与所述当前的第一网络状态信息和第一缓存状态信息对应的第一控制信息，以及将所述第一控制信息分发至对应的控制器，其中，所述第一控制信息中包括但不限于：控制器标识、缓存控制方式以及所控制的内容信息标识；多个第二控制器，用于接收所述第一控制器分发的第一控制信息，并根据所述第一控制信息中的所述控制器标识和所述缓存控制方式生成对同级的多个第二控制器和/或下级的多个第三控制器的内容缓存进行控制的第二控制信息，以及将所述第二控制信息分发至对应的第二控制器和/或第三控制器；多个第三控制器，所述第三控制器用于在接收所述第二控制器分发的第二控制信息时，根据所述第二控制信息中的所述控制器标识和所述缓存控制方式生成对同级的多个第三控制器和/或下级的多个第四控制器的内容缓存进行控制的第三控制信息，以及将所述第三控制信息分发至对应的第三控制器和/或第四控制器；多个第四控制器，用于在接收到所述第三控制信息时，根据所述第三控制信息中的所述控制器标识、所述缓存控制方式和所述所控制的内容信息标识生成对同级的多个第四控制器和/或下级的多个终端级控制器的内容缓存进行控制的第四控制信息，以及将所述第四控制信息分发至对应的第四控制器和/或终端级控制器；多个终端级控制器，所述终端级控制器用于根据所述第四控制信息获取所述所控制的内容信息标识对应的内容信息，并将所述内容信息存储在与所述终端级控制器对应的终端缓存中，并根据所述第四控制信息中的所述缓存控制方式对所述终端级控制器对应的终端的内容缓存进行控制；所述虚拟控制器簇生成模块，用于基于所述至少两种的预设控制器生成不同的虚拟控制器簇的组合，并控制所述协同内容缓存控制系统在所述不同的虚拟控制器簇的组合中切换，所述协同内容缓存控制系统根据所述第一请求对不同虚拟控制器簇组合内的控制器的内容缓存进行控制，其中，所述不同的虚拟控制器簇的组合中所包含的预设控制器不同；其中，所述第一控制器、所述第二控制器、所述第三控制器、所述第四控制器的类型可以分别为全局控制器、宏基站级控制器、微基站级控制器，以及微云簇头级控制器中的任一种。2.如权利要求1所述的协同内容缓存控制系统，其特征在于，所述控制模式包括：第一类控制模式和第二类控制模式，其中，所述第一类控制模式为控制器拓扑结构和移动无线接入网络缓存节点拓扑结构相同的控制模式，所述第二类控制模式为控制器拓扑结构和移动无线接入网络缓存节点拓扑结构不同的控制模式。3.如权利要求2所述的协同内容缓存控制系统，其特征在于，所述虚拟控制器簇生成模块还用于：在所述控制模式为所述第二类控制模式时，基于所述至少两种的预设控制器生成不同的虚拟控制器簇的组合。4.如权利要求1所述的协同内容缓存控制系统，其特征在于，所述虚拟控制器簇生成模块包括：获取子模块，用于获取接收到所述第一请求的控制器标识对应的控制器；判断子模块，用于判断所述对应的控制器的内容缓存中是否存在与所述第一请求中内容信息标识对应的内容信息；确定子模块，用于在不存在与所述第一请求中内容信息标识对应的内容信息时，将所述对应的控制器确定为目标控制器；配置子模块，用于将所述目标控制器配置为虚拟控制器簇的虚拟簇头控制器，以及将与所述目标控制器相邻的控制器配置为所述虚拟控制器簇的成员控制器。5.如权利要求1所述的协同内容缓存控制系统，其特征在于，还包括：配置模块，所述配置模块用于对所述第一控制器、所述多个第二控制器、所述多个第三控制器、所述多个第四控制器，以及所述多个终端级控制器的控制模式进行配置，并将配置后的控制模式写入所述预设配置表中。6.如权利要求1所述的协同内容缓存控制系统，其特征在于，所述第一控制器包括：第一网络状态统计子模块，用于采集所述多个第二控制器，和/或所述多个第三控制器，和/或所述多个第四控制器所属网络当前的网络状态信息作为第一网络状态信息；第一缓存状态统计子模块，用于采集所述多个第二控制器，和/或所述多个第三控制器，和/或所述多个第四控制器所属缓存当前的缓存状态信息作为第一缓存状态信息；第一服务代理子模块，用于接收用户请求，并根据所述用户请求触发判断所述第一网络状态信息和所述第一缓存状态信息是否满足预设条件，在满足所述预设条件时，生成所述第一请求，其中，所述第一请求中包括：与所述用户请求对应的内容信息标识；第一控制信息生成子模块，用于根据所述第一请求中的内容信息标识和预设配置表生成与所述当前的第一网络状态信息和第一缓存状态信息对应的第一控制信息，其中，所述第一控制信息用于对所述存储缓存对应的控制器标识和/或预测位置信息指向的网络中的控制器标识所标记控制器的内容缓存进行控制；第一分发子模块，用于将所述第一控制信息分发至所述存储缓存对应的控制器标识和/或所述预测位置信息指向的网络中的控制器标识所标记控制器中，以使所述所标记的控制器根据所述第一控制信息和所述缓存控制方式对内容缓存进行控制。7.如权利要求6所述的协同内容缓存控制系统，其特征在于，所述第一控制器还包括：第一内容信息分析子模块，用于根据所述第一请求中的内容信息标识获取与所述内容信息标识对应的内容信息所存储的存储缓存，并获取所述存储缓存对应的控制器标识，并基于所述存储缓存的历史缓存数据，以及发送所述用户请求的终端的历史地理位置信息，生成所述预测位置信息。8.如权利要求2所述的协同内容缓存控制系统，其特征在于，所述第一类控制模式包括：集中式控制模式，所述第二控制器包括：第二网络状态统计子模块，用于在当前的控制模式为所述集中式控制模式时，采集所述多个第三控制器所属网络当前的网络状态信息和所述多个第三控制器上报的所述多个第四控制器所属网络当前的网络状态信息作为第二网络状态信息；第二缓存状态统计子模块，用于在当前的控制模式为所述集中式控制模式时，采集所述多个第三控制器所属缓存当前的缓存状态信息和所述多个第三控制器上报的所述多个第四控制器所属缓存当前的缓存状态信息作为第二缓存状态信息；第二服务代理子模块，用于在当前的控制模式为所述集中式控制模式时，接收所述用户请求，并在所述第二网络状态信息和所述第二缓存状态信息满足预设条件时，根据所述用户请求和所述第一控制信息生成第二请求，其中，所述第二请求包括但不限于：内容信息的标识；第二控制信息生成子模块，用于根据所述第二请求中的内容信息标识和预设配置表生成与所述当前的第二网络状态信息和第二缓存状态信息对应的第二控制信息，其中，所述第二控制信息用于对所述控制器标识所标记的同级的多个第二控制器和/或下级的多个第三控制器的内容缓存进行控制；第二分发子模块，用于将所述第二控制信息分发至终端的预测位置信息指向的网络中的控制器标识所标记的同级的多个第二控制器和/或下级的多个第三控制器中，以使所述所标记的控制器根据所述第二控制信息和所述缓存控制方式对内容缓存进行控制。9.如权利要求8所述的协同内容缓存控制系统，其特征在于，所述第二控制器还包括：第二内容信息分析子模块，用于根据所述第二请求中的内容信息标识获取与所述内容信息标识对应的内容信息所存储的存储缓存，并获取所述存储缓存对应的控制器标识，并基于所述存储缓存的历史缓存数据，以及发送所述用户请求的终端的历史地理位置信息，生成所述终端的预测位置信息。10.如权利要求2或8所述的协同内容缓存控制系统，其特征在于，所述第一类控制模式还包括：混合式控制模式，在所述控制模式为所述混合式控制模式时，所述第二控制信息生成子模块还用于：接收所述第一控制器分发的第一控制信息，并接收同级的多个第二控制器分发的第二控制信息。11.如权利要求2或8所述的协同内容缓存控制系统，其特征在于，所述第一类控制模式还包括：全分布式控制模式，在所述控制模式为所述全分布式控制模式时，所述第二网络状态统计子模块，还用于在当前的控制模式为所述全分布式控制模式时，采集所述第二控制器所属网络当前的网络状态信息作为第二网络状态信息；所述第二缓存状态统计子模块，还用于在当前的控制模式为所述全分布式控制模式时，采集所述第二控制器所属缓存的缓存状态信息作为第二缓存状态信息；所述第二服务代理子模块，还用于接收所述用户请求，并在所述第二网络状态信息和所述第二缓存状态信息满足预设条件时，根据所述用户请求生成用于对所述第二控制器所属网络和/或所属缓存中的第二控制器内容缓存进行控制的第三请求。12.如权利要求1所述的协同内容缓存控制系统，其特征在于，所述第三控制器，包括：第三网络状态统计子模块，用于根据当前的控制模式采集所述多个第四控制器和/或同级的多个第三控制器所属网络当前的网络状态信息作为所述第三网络状态信息，并将所述第三网络状态信息上报至所述第二控制器；第三缓存状态统计子模块，用于根据当前的控制模式采集所述多个第四控制器和/或同级的多个第三控制器所属缓存当前的缓存状态信息作为第三缓存状态信息，并将所述第三缓存状态信息上报至所述第二控制器；第三服务代理子模块，用于根据接收所述用户请求，并在所述第三网络状态信息和所述第三缓存状态信息满足预设条件时，根据所述用户请求生成第四请求，其中，所述第四请求包括用户请求和/或用于对同级的多个第三控制器和/或下级的多个第四控制器的内容缓存进行控制的请求；第三控制信息生成子模块，用于根据所述当前的控制模式接收或者不接收所述第二控制器分发的所述第二控制信息，并根据所述第三网络状态信息和所述第三缓存状态信息生成用于对同级的多个第三控制器和/或下级的多个第四控制器的内容缓存进行控制的第三控制信息；第三分发子模块，用于将所述第三控制信息分发至所述同级的多个第三控制器和/或下级的多个第四控制器中，以使所述所标记的控制器根据所述第三控制信息和所述缓存控制方式对内容缓存进行控制。13.如权利要求1所述的协同内容缓存控制系统，其特征在于，所述第四控制器，包括：第四网络状态统计子模块，用于根据当前的控制模式采集同级的多个第四控制器所属网络当前的网络状态信息和/或下级的多个终端级控制器所属网络当前的网络状态信息作为第四网络状态信息，并将所述第四网络状态信息上报至所述第三控制器；第四缓存状态统计子模块，用于根据当前的控制模式采集同级的多个第四控制器所属缓存当前的缓存状态信息和/或下级的多个终端级控制器所属缓存当前的缓存状态信息作为第四缓存状态信息，并将所述第四缓存状态信息上报至所述第三控制器；第四服务代理子模块，用于根据当前的控制模式接收或者不接收所述用户请求，并在所述第四网络状态信息和所述第四缓存状态信息满足所述预设条件时，生成第五请求，其中，所述第五请求包括用户请求和/或用于对同级的多个第四控制器和/或多个终端级控制器的内容缓存进行控制的请求；第四控制信息生成子模块，用于根据当前的控制模式接收或者不接收所述第三控制器分发的第三控制信息，并根据所述第四网络状态信息和所述第四缓存状态信息生成用于对同级的多个第四控制器和/或多个终端级控制器的内容缓存进行控制的第四控制信息；第四分发子模块，用于将所述第四控制信息分发至所述控制器标识所标记的控制器中，以使所述所标记的控制器对内容缓存进行控制。14.一种协同内容缓存控制方法，其特征在于，包括：在生成第一请求时，采集多个第二控制器上报的当前的第一网络状态信息和第一缓存状态信息，从预设配置表获取当前的控制模式，并根据所述第一请求中的内容信息标识和所述控制模式生成与所述当前的第一网络状态信息和第一缓存状态信息对应的第一控制信息，以及将所述第一控制信息分发至对应的控制器，其中，所述第一控制信息中包括但不限于：控制器标识、缓存控制方式以及所控制的内容信息标识；接收所述第一控制器分发的第一控制信息，并根据所述第一控制信息中的所述控制器标识和所述缓存控制方式生成对同级的多个第二控制器和/或下级的多个第三控制器的内容缓存进...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳浩，徐丹，赵成林，梁栋，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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