本发明专利技术提供一种基于车载网络的内容缓存方法及装置，包括：接收CRV对目标内容的加载请求；以最小化传输成本为目标构建数据分发优化模型；对数据分发优化模型进行求解，以确定缓存策略、传输策略以及内容分片数目；运行缓存策略以将目标内容编码成n片内容分片，并将所有的内容分片缓存至各CCV中；运行传输策略以由CRV从各CCV加载相应的内容分片，并解码生成目标内容；加载相应的内容分片的总数量为内容分片数目。本发明专利技术考虑对于CRV，选择一定数目的CCV发送内容分片，以使CRV能够成功解码所需的目标内容，同时基于数据分发优化模型选择新的CCV以及协助CCV恢复受损内容分片的CCV，能最小化内容共享过程中的传输成本。小化内容共享过程中的传输成本。小化内容共享过程中的传输成本。
【技术实现步骤摘要】
一种基于车载网络的内容缓存方法及装置
[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于车载网络的内容缓 存方法及装置。
技术介绍
[0002]目前，无线通信系统已经从局限于提供低数据速率(如语音电话 和文本消息)，转变为提供可靠的高数据速率服务，特别是视频内容。 现如今车辆数目的增加以及车联网技术的发展，未来车辆对海量数据 的需求只会增加，而视频内容尺寸大，车辆直接从基站进行下载热点 视频(如路况高清地图等)会导致回程链路的压力增大，导致网络拥 塞。
[0003]分布式缓存已被应用在车联网场景中，即通过将流行的内容缓存 到车辆用户中，车辆用户可以直接从附近的车辆用户检索内容，避免 车辆用户重复向基站申请所需内容而导致回程链路压力增加，这可以 显著减少回程流量并提高网络性能。具体来说，将热点内容首先缓存 在车辆用户处，当车辆想要请求某一个内容时，首先向周围的车辆用 户进行请求通过交通工具到交通工具(V2V链路)实现内容共享。
[0004]为进一步减小车辆缓存内容的尺寸，并提高内容传输的鲁棒性， 可引入编码缓存技术，如(n,k)最大距离可分码(Maximum Distance Separable，MDS)编码技术。具体地，首先将内容通过编码得到n片 带有冗余的内容分片，并存储到不同的车辆用户处，以此减小了每个 车辆用户对于一个内容的缓存尺寸，同时，请求车辆只需获得这n片 内容分片中的任意k片即可通过解码获取到原有的内容。
[0005]当前，尚未涉及针对如何选择内容缓存车辆(CCV)，以使内容 请求车辆(CRV)能够成功解码所需的内容，进而制定适当的分布式 缓存策略的记载。
技术实现思路
[0006]针对现有技术存在的技术需求，本专利技术提供一种基于车载网络的 内容缓存方法及装置。
[0007]一方面，本专利技术提供一种基于车载网络的内容缓存方法，包括： 接收车载网络中内容请求车辆CRV对目标内容的加载请求；以构建 数据分发优化模型；对所述数据分发优化模型进行求解，以确定所述 车载网络中各内容缓存车辆CCV对所述内容分片的缓存策略、CRV 向各CCV请求内容分片的传输策略以及通过解码获取目标内容所需 的内容分片数目；运行所述缓存策略，以将所述目标内容编码成n片 内容分片，并将所有的内容分片缓存至各CCV中；运行所述传输策 略，以由所述CRV从各CCV加载相应的内容分片，并解码生成所述 目标内容；加载相应的内容分片的总数量为所述内容分片数目。
[0008]另一方面，本专利技术还提供一种基于车载网络的内容缓存装置，包 括：信号接收单元，用于接收车载网络中内容请求车辆CRV对目标 内容的加载请求；模型构建单元，用于构建数据分发优化模型；逻辑 运算单元，用于对所述数据分发优化模型进行求解，以确定所述车载 网络中各内容缓存车辆CCV对所述内容分片的缓存策略、CRV向各 CCV请求内容分片的传输策略以及通过解码获取目标内容所需的内 容分片数目；缓存分发单元，用于运行
所述缓存策略，以将所述目标 内容编码成n片内容分片，并将所有的内容分片缓存至各CCV中； 数据传输单元，用于运行所述传输策略，以由所述CRV从各CCV加 载相应的内容分片，并解码生成所述目标内容；加载相应的内容分片 的总数量为所述内容分片数目。
[0009]另一方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及 存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行 所述程序时实现如上述任一种所述基于车载网络的内容缓存方法的 步骤。
[0010]另一方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上 存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种 所述基于车载网络的内容缓存方法的步骤。
[0011]本专利技术提供的基于车载网络的内容缓存方法及装置，考虑对于 CRV，选择一定数目的CCV发送内容分片，以使CRV能够成功解码 所需的目标内容，同时基于数据分发优化模型选择新的CCV以及协 助CCV恢复受损内容分片的CCV，能最小化内容共享过程中的传输 成本。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见 地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术 人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得 其他的附图。
[0013]图1是本专利技术提供的基于车载网络的内容缓存方法的流程示意 图；
[0014]图2是本专利技术提供的全双工中继辅助下的内容分片共享的示意 图；
[0015]图3是本专利技术提供的基于匹配理论的内容分片部署的方案示意 图；
[0016]图4是本专利技术提供的文件与CCV之间匹配示意图；
[0017]图5是本专利技术提供的内容分片传输方案的示意图；
[0018]图6是本专利技术提供的CCV恢复内容分片传输决策示意图；
[0019]图7是CCV与CRV传输决策示意图；
[0020]图8是本专利技术提供的内容分片恢复传输方案的示意图；
[0021]图9是本专利技术提供的基于匹配算法的内容部署与内容传输方案 的示意图；
[0022]图10是本专利技术提供的基于车载网络的内容缓存装置的结构示意 图；
[0023]图11是所有请求用户总传输成本随缓存用户缓存空间的变化示 意图；
[0024]图12是算法应用不同匹配理论的运行时间随缓存用户缓存空间 的变化示意图；
[0025]图13为场景中所有请求用户总的传输成本随请求用户数目的变 化示意图；
[0026]图14为场景中所有请求用户频谱效率随自干扰消除能力的变化 示意图；
[0027]图15为场景中所有请求用户频谱效率随自干扰消除能力的变化 示意图；
[0028]图16为采用推导结果与蒙特卡洛方法进行对比的示意图；
[0029]图17为场景中所有请求用户平均命中率随自干扰消除能力的变 化示意图；
[0030]图18为相同情况下所有请求用户传输成本随自干扰消除能力的 变化示意图；
[0031]图19是本专利技术提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发 明中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]下面结合图1
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图19描述本专利技术实施例所提供的基于车载网络的 内容缓存方法和装置。
[0034]图1是本专利技术提供的基于车载网络的内容缓存方法的流程示意 图，如图1所示，包括但不限于以下步骤：步骤101：基站接收车载 网络中内容请求车辆CRV对目标内容的加载请求；步骤102：以最 小化传输成本为目标构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于车载网络的内容缓存方法，其特征在于，包括：接收车载网络中内容请求车辆CRV对目标内容的加载请求；构建数据分发优化模型；对所述数据分发优化模型进行求解，以确定所述车载网络中各内容缓存车辆CCV对所述内容分片的缓存策略、CRV向各CCV请求内容分片的传输策略以及通过解码获取目标内容所需的内容分片数目；运行所述缓存策略，以将所述目标内容编码成n片内容分片，并将所有的内容分片缓存至各CCV中；运行所述传输策略，以由所述CRV从各CCV加载相应的内容分片，并解码生成所述目标内容；加载相应的内容分片的总数量为所述内容分片数目。2.根据权利要求1所述的基于车载网络的内容缓存方法，其特征在于，在运行所述传输策略，确定任一CCV发送给所述CRV的内容分片失效的情况下，还包括：对所述数据分发优化模型进行求解，以获取CCV恢复内容分片时的恢复策略；运行所述恢复策略，以对存在内容分片损坏或内容分片丢失的CCV进行数据恢复；同时，将所述目标内容直接发送给所述CRV。3.根据权利要求1所述的基于车载网络的内容缓存方法，其特征在于，所有的CCV均工作在全双工中继模式；相应地，所述CRV从任一CCV加载相应的内容分片，是通过两跳链路或一跳链路进行传输的。4.根据权利要求1所述的基于车载网络的内容缓存方法，其特征在于，所述缓存策略为基于最大距离可分码编码技术。5.根据权利要求1所述的基于车载网络的内容缓存方法，其特征在于，构建数据分发优化模型，包括：以最小化传输成本为目标构建所述数据分发优化模型；所述传输成本为CRV接收到所述目标内容相关的所有内容分片所需要的传输成本；所述数据分发优化模型的约束条件包括：目标内容被缓存的内容分片数量、每个CCV最多能缓存内容分片的数量、CRV从CCV处接收内容分片时的信噪比、指向CRV的CCV数量、CCV在修复受损的内容分片时从其他CCV处获取内容分片的方式、在修复内容分片时所需要的内容分片的数量、CRV从基站处接收完整内容时的信噪比、CRV获得目标内容的方式。6.根据权利要求1所述的基于车载网络的内容缓存方法，其特征在于，对所述数据分发优化模型进行求解，以确定所述车载网络中各内容缓存车辆CCV对所述内容分片的缓存策略、CRV向各CCV请求内容分片的传输策略以及通过解码获取目标内容所需的内容分片数目，包括：基于匹配算法，将对所述数据分发优化模型的求解问题转换成第一子模型和第二子模型；所述第一子模型是以内容分发过程中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王莉，费爱国，徐连明，崔鹤文，李靓，魏青，苟杨山，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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