一种基于网络编码的D2D视频分发和预缓存方法技术

本发明专利技术请求保护一种基于网络编码的D2D视频分发和预缓存方法，首先组成多跳D2D网络，节点维持一个邻居缓存信息表，并且每个设备终端节点在一定范围内周期性洪泛自身缓存信息消息，附近设备接收到该消息后根据这个消息更新邻居缓存信息表；当用户节点欲获取某视频时，根据邻居缓存信息表向拥有该视频文件的所有种子节点发送视频索取请求，种子节点收到请求后向用户节点发送编码后的视频数据，并添加相关包头信息；视频编码数据VDData在网络中进行多跳传输和缓存，中间节点对其进行再编码、转发和预缓存操作，直到视频编码数据到达目的用户节点。本发明专利技术成功提高了D2D本地缓存命中率，最大程度地减轻了基站负载。

D2D video distribution and pre caching method based on network coding

The invention discloses a network encoding D2D video distribution and pre caching method based on the first component of multi hop D2D network, node maintains a neighbor cache information table, and each terminal node in a certain range of periodic flooding its cache information message, near the equipment after receiving the message according to the news update neighbor cache information table; when the user node to obtain a video, according to the neighbor information table to cache all the seed node sends the video with the video file requests, the seed node after receipt of a request to the user node sends the video data sent after encoding, and add the relevant information in Baotou; video encoding data for multi hop transmission and VDData the cache in the network, intermediate nodes re encoding, forwarding and pre caching operations on the video encoding, until the arrival of data user node . The invention improves the D2D local cache hit rate and reduces the base station load to a maximum extent.

【技术实现步骤摘要】
一种基于网络编码的D2D视频分发和预缓存方法
本专利技术属于多跳D2D网络的数据传输与缓存领域，尤其是一种无线移动多跳D2D网络中的视频数据分发和预缓存方法。
技术介绍
移动流媒体业务的快速发展使得传统基于纯基站接入的流媒体架构模式难以满足日益增长的流媒体带宽需求，制约着移动流媒体业务的大规模应用推广，并严重影响了移动流媒体业务的服务质量与可靠性。为此人们提出了利用D2D通信技术卸载蜂窝流量，通过在网内D2D方式分享视频数据的方法，来缓解基站的压力。为了提高移动用户在附近的终端缓存中找到感兴趣的视频文件并成功传输的概率，一个好的预缓存策略对于这样的移动缓存网络来说是非常重要的，即根据网络的具体状态确定是否决定缓存某段经过设备的视频数据。预缓存策略在提高本地缓存命中率方面研究，学术界和业界对此都非常关注，在P2P和CCN网络中已有不少研究，其中也不乏基于网络编码的预缓存策略。LiuWai-xi，YuS，QingH等人在Multisourcedisseminationincontentcentricnetworking[C]中提出了一种CCN中基于网络编码的缓存策略，也就是CCN中的每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于网络编码的D2D视频分发和预缓存方法，其特征在于，包括以下步骤：1)首先设备终端组成多跳D2D网络，所述多跳D2D网络中每个设备终端节点维持一个邻居缓存信息表，并且每个设备终端节点在一定范围内周期性以洪泛的方式发送自身缓存信息消息到网络中，附近设备接收到该消息后根据这个消息更新邻居缓存信息表；2)当用户节点欲获取某视频时，根据邻居缓存信息表向拥有该视频文件的所有种子节点发送视频索取请求，种子节点收到请求后向用户节点发送编码后的视频数据，并添加相关包头信息；3)视频编码数据VDData在网络中进行多跳传输和缓存，中间节点对其进行再编码、转发和预缓存操作，直到视频编码数据到达目的用户节点。

【技术特征摘要】
1.一种基于网络编码的D2D视频分发和预缓存方法，其特征在于，包括以下步骤：1)首先设备终端组成多跳D2D网络，所述多跳D2D网络中每个设备终端节点维持一个邻居缓存信息表，并且每个设备终端节点在一定范围内周期性以洪泛的方式发送自身缓存信息消息到网络中，附近设备接收到该消息后根据这个消息更新邻居缓存信息表；2)当用户节点欲获取某视频时，根据邻居缓存信息表向拥有该视频文件的所有种子节点发送视频索取请求，种子节点收到请求后向用户节点发送编码后的视频数据，并添加相关包头信息；3)视频编码数据VDData在网络中进行多跳传输和缓存，中间节点对其进行再编码、转发和预缓存操作，直到视频编码数据到达目的用户节点。2.根据权利要求1所述的基于网络编码的D2D视频分发和预缓存方法，其特征在于，所述步骤1)每个设备终端节点在一定范围内周期性洪泛自身缓存信息消息为CacheInfo，该消息包含自身网络地址信息，自身缓存的视频数据信息。3.根据权利要求2所述的基于网络编码的D2D视频分发和预缓存方法，其特征在于，所述CacheInfo消息包至少包括如下字段:[1]IPAddr:设备自身网络地址：[2]CMList:描述设备缓存了哪些ID的编码块；[3]CacheNums:描述CMList中缓存的每个ID编码块对应的数目。4.根据权利要求2所述的基于网络编码的D2D视频分发和预缓存方法，其特征在于，所述邻居设备收到CacheInfo消息后更新邻居缓存信息表，邻居信息表包含邻居网络IP地址、缓存记录表和跳数信息。5.根据权利要求2所述的基于网络编码的D2D视频分发和预缓存方法，其特征在于，所述步骤2)根据邻居缓存信息表向拥有该视频文件的所有种子节点发送视频索取请求，种子节点收到请求后向用户节点发送编码后的视频数据，并添加相关包头信息具体包括：21)某个设备想要请求某个视频文件，该设备首先查看自身内存和自己的邻居信息分布表，对于本地内存和邻居设备中没有或者不足的视频编码块，设备向基站获取，对于存于邻居设备的编码块，通过查询邻居缓存信息表，获取设备IP，向该设备发送数据请求REQ；22)视频数据持有者设备受到请求后将VDData视频编码片数据上传至D2D网络，请求者设备从D2D网络下载编码数据，当收到足够的编码块后，即可恢复出对应消息ID编码块的原始数据，当恢复出所有消息ID原始数据块后，即可同过拼接恢复出原始视频文件。6.根据权利要求5所述的基于网络编码的D2D视频分发和预缓存方法，其特征在于，所述VDData视频编码片消息至少包含如下字段：[1]dataID:所传输的视频缓存数据所在文件名和数据分组号的组合；[2]...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾帅，胡喜，范喜艳，赵国锋，唐红，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50