[发明专利]一种面向车联网的命名数据网络自适应缓存策略

说明书

本发明公开了一种面向车联网的命名数据网络自适应缓存策略，通过提取前一时间窗口Data包回传路径中V_j1、V_j2、V_j3的请求前缀出现次数，请求前缀出现次数的平均值来计算内容流行度，计算节点的Data包缓存的间隔跳数，本发明结合缓存内容和交通流动态特性，提出根据内容流行度和车辆密度进行缓存决策，隔跳缓存数据包，依据命名数据网络中内容流行度，计算节点的Data包缓存的间隔跳数，再使用车辆密度自适应的调整跳数，隔跳缓存Data包，能够有效释放缓存空间，从而解决同质化缓存及缓存效率低下的问题，优化车联网整体性能，减少拥塞，降低了网络的开销，同时减少了网络中的缓存冗余，避免了广播风暴问题，提高了网络资源利用率和整体网络性能。

技术领域

本发明涉及车联网命名数据网络领域，具体为一种面向车联网的命名数据网络自适应缓存策略。

背景技术

目前，命名数据网络(NDN)已广泛应用在车联网领域，网内缓存是NDN的一个重要特性，随着内容量的快速增加，如何使用有限的缓存空间为每个用户进行合理的缓存选择已经成为NDN缓存策略的关键问题。现有的NDN缓存策略导致车辆节点产生大量冗余副本，使得网络中缓存资源的利用率不高，并降低了缓存的多样性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向车联网的命名数据网络自适应缓存策略，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种面向车联网的命名数据网络自适应缓存策略，包括以下步骤：

步骤1)、在Interest包的数据包格式中添加跳数Hop字段，在Data包的数据包格式中添加请求前缀出现次数Prex和间隔缓存跳数Interval字段；

步骤2)、利用数据源节点V_j1判断从源请求节点V_i发来的Interest包中的Hop字段是否小于5来选择不同缓存策略；

步骤3)、采用经典广义速度-密度模型识别当前道路的车辆密度，将车辆密度进行分级，依据车辆密度自适应调整流行度对应的间隔跳数，将对应的间隔跳数放入Data包Interval字段中，接着回传Data包；

步骤4)、回传后的Data包到达下一节点后，判断该节点的CS中是否缓存了回传后的Data包；若该节点CS中缓存了回传后的Data包，则丢弃Data包；若CS中并未缓存回传后的Data包，则判断该节点是否为源请求节点V_i；若为源请求节点V_i，节点缓存回传后的Data包，Data包回传结束；若该节点并非源请求节点V_i，则使Interval字段自减1，然后判断该节点的Interval是否为0，若为0，则缓存回传后的Data包跳至步骤3)，若不为0，则接着则根据PIT记录查找下一节点，跳至步骤4)。

进一步的，在命名数据网络Interest包的数据包格式中添加跳数Hop字段，记录Interest包经过的节点数目，每经过一个节点Hop字段自加1。

进一步的，在Data包的数据包格式中添加请求前缀出现次数Prex和间隔缓存跳数Interval字段，Interval字段每经过一个节点自减1，当Interval＝0时，在该节点缓存回传后的Data包。

进一步的，当Hop<5时，使用最高流行度，对应间隔缓存跳数为1，然后跳至步骤3)；当Hop≥5时，数据源节点将前一时间窗口该请求前缀出现次数放入Data包的Prex字段中，设置Interval为2，下一个节点V_j2也将该请求前缀出现次数放入回传后的Data包的Prex字段中。V_j1、V_j2、V_j3三个节点隔一跳进行缓存，后面的节点按照计算的间隔跳数进行缓存。