[发明专利]无线NDN数据处理方法、装置及系统

说明书

本发明涉及通信技术领域，公开了一种无线NDN数据处理方法、装置及系统，以降低无线终端的能耗。本发明方法包括：重定义802.11的Bitmap，以首位为0表示单播数据，以及以首位为1表示组播数据,并以Partial Virtual Bitmap中的至少两个不同位置AID的值为1分别表示组播所对应的各该STA有缓存的组播数据；然后通过重定义的Bitmap和802.11的TIM机制对单播数据和组播数据分别进行相应处理。对应的，当STA根据组播标识判断自身待接收的为组播数据时，等待组播数据的发送并避免发送PS‑Poll帧，而与组播无关联的其他STA则以忽略Beacon帧的方式避免被唤醒。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线NDN数据处理方法、装置及系统。

背景技术

随着移动互联网应用的飞速发展，移动数据流量也日益增加。思科的可视化网络指数(Visual Networking Index,VNI)预测显示，预计全球移动流量增幅将超过全球固定流量增幅的三倍，到2019年全球移动数据流量将达到292EB；移动视频将占到全球移动数据流量的72％。随着移动终端对海量数据的需求，为保证基于IP网络的端到端连接的可用性，终端必须保持随时可用的网络连接。维护随时可用的网络连接所带来的能耗开销和移动终端能耗受限相矛盾，这些都为数据传输协议的设计带来新的挑战。由于移动终端的迅速普及，尤其是智能终端面临严峻的能耗挑战。

基于IP架构的组播技术实现了IP网络中单点到多点的高效数据传送，因为组播能够有效地节约网络带宽、降低网络负载，所以在实时数据传送、多媒体会议、视频点播、数据拷贝、游戏和仿真等诸多方面都有广泛的应用。而基于IP网络的移动组播机制需要从地址分配、组成员管理、到组播报文转发、路由建立、可靠性等诸多方面来保障移动组播的性能，需要针对性地附加一系列的移动性管理协议，这大大增加IP网络组播协议的复杂性。由于当前移动客户端的爆炸式增长，现有移动组播机制暴露出一些问题，比如组播接收端在移动时的隧道聚合问题、组播源移动机制中的冗余路由问题以及移动组播的切换性能等，因为基于IP的网络采用“端到端”的通信机制从根本限制移动组播的发展，很难彻底解决上述问题。

命名数据网络(Named Data Networking,NDN)作为一种革命式的未来互联网架构，以命名数据取代IP，直接以内容名字进行路由，数据传输采用“发布-请求-响应”模式，实现点到多点高效的内容分发。NDN路由机制上保留了类似IP路由的转发路由表(Forwarding Information Base，FIB)，增加了待处理请求表(Pending Interest Table，PIT)、以及内容缓存(Content Store，CS)数据结构，FIB用于匹配合适的转发接口，CS用于内容的缓存，PIT保留所收到的请求包，当和PIT中的某个请求对应的数据包发回时，将被传递到相应的接口。以信息为中心的NDN网络则天然地支持组播机制，而且不需要对组播进行管理(地址分配、组成员管理、隧道聚合等)。NDN从协议层固有地支持组播机制，因此不需要增加额外的协议去扩展移动组播机制的支持。由于NDN采用名字的访问机制，不需要建立和维护通信两端持续的连接。利用NDN网络沿请求路径缓存机制，当用户再次发请求时，它很有可能从刚才的缓存中就近获得数据，最大限度减少接收端去源端取数据，自然地融入对移动网络中获取数据失败的冗余机制，进而提高中断延迟和网络性能。当前基于信息中心网络的组播研究均是基于有线的环境下，而在无线环境下的组播的研究几乎没有。

由于当前IEEE 802.11机制通过传输流量指示消息(Delivery TrafficIndication Message,DTIM)对组播/广播数据进行分发，而DTIM机制将会唤醒所有的终端，即使这些数据不属该终端，因此导致终端额外的能量消耗。并且当前IEEE 802.11的节能机制并不支持组播/广播(广播只是组播的一个特例，后续均用组播表示)有效节能。虽然NDN自然支持组播机制，但在当前无线NDN环境下组播传输不能区分组播流属于哪些终端，且均以广播的形式发送数据，将导致所有的终端处于唤醒状态，进而导致严峻的能耗挑战。

发明内容