[发明专利]基于请求概率的路边单元部署与内容缓存和传输方法

说明书

本发明公开了基于请求概率的路边单元部署与内容缓存和传输方法，基于街道上的车辆、街道上部署的路边单元、缓存在路边单元中的内容库中的内容，基于目标车辆发出内容请求，针对该内容请求所对应内容缓存在目标区域内的位置，通过优化路边单元的缓存方法使得内容的传输距离最小划，完成路边单元对内容的缓存过程。同时，优先选择行驶车辆转发内容，同时，路边停放车辆依据内容的请求概率和自身所在街道与内容请求街道之间的距离缓存内容。获得该内容请求所对应内容到目标车辆缓存的最短传输路径。通过本发明的技术方案，降低了网络的部署成本，充分利用了网络的缓存资源，提升了网络的性能。

技术领域

本发明涉及车载网络技术领域，具体而言涉及基于请求概率的路边单元部署与内容缓存和传输方法。

背景技术

随着车辆的迅速普及，智能交通系统获得了快速发展，人们希望在车辆中引入更多的功能，比如道路安全、智能交通、车内娱乐以及无人驾驶等。车辆需要从外界获得信息以便更好，比如天气信息、交通信息。车载网络以道路上车辆和路边设施为节点，每个节点都可以与一个或者多个节点进行通信，车辆缓存的内容可以通过周围节点向外传播。

由于车辆的通信范围有限，车载网络一般采用多跳的通信方式，内容的传输受中继车辆和传输距离的影响比较大，车辆之间的通信链路非常不稳定。现有的解决方式是部署全覆盖范围的路边单元，车辆用户可以从周围路边单元获得请求内容，路边单元直接与车辆进行通信可以提高通信链路的稳定性，但是路边单元的部署成本会非常高。另一种解决方式是在车载网络引入缓存技术，将车辆用户的请求内容缓存在周围车辆中，缩短了内容的传输距离，降低了内容传输对通信链路稳定性的要求。已有的缓存技术主要包括无差别缓存技术(Leave Copy Everywhere)、概率缓存技术(Caching with Probability)和下一跳缓存技术(Leave Copy Down)，无差别缓存技术是指内容经过的每个网络节点的时候都会被缓存，概率缓存技术是指网络节点会以某个固定的概率缓存经过该节点的内容，下一跳缓存技术是指在内容源节点的下一个节点缓存内容，以上缓存技术没有考虑内容在不同区域的被请求概率，无法有效缩短内容的传输距离。

发明内容

本发明的目的在于提供基于请求概率的路边单元部署与内容缓存和传输方法，以解决现有的缓存技术没有考虑内容在不同区域的被请求概率，无法有效缩短内容的传输距离的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于请求概率的路边单元部署与内容缓存和传输方法，基于目标区域内各个街道的地理位置、各个街道上的车辆、各个街道上部署的路边单元、缓存在各路边单元中的内容库、所述内容库中内容与内容请求的对应关系，基于目标车辆发出内容请求，针对该内容请求所对应内容缓存在目标区域内的位置，通过执行步骤W1至步骤W2对目标区域接收到该内容请求的各个其他车辆进行调度，获得该内容请求所对应内容到目标车辆缓存的最短传输路径；

步骤W1：基于该内容请求所对应内容缓存在目标区域内的位置与目标车辆之间的通信距离阈值，判断该内容缓存在目标区域内的位置与目标车辆之间通信范围是否小于该通信距离阈值，是则获得该内容请求所对应内容到目标车辆缓存的最短传输路径；否则进入步骤W2；

步骤W2：基于内容在目标区域内位置通信范围所覆盖各街道中、对应行驶车辆行驶方向趋于目标车辆的各个各街道，定义为内容转发街道；

如果内容请求所对应内容缓存在目标区域内的位置为街道上的行驶车辆或路边单元，且该行驶车辆不进入内容转发街道，则进一步计算各个内容转发街道的转发概率；同时将内容缓存至最高转发概率的内容转发街道上的其他行驶车辆中，同时更新内容在目标区域内的位置，返回步骤W1；

如果内容在目标区域内的位置为街道上的路边停放车辆，则内容请求所对应内容沿着其所在街道路边停放车辆以多跳的方式缓存，直至该内容缓存至该街道趋于目标车辆方向的十字路口路边停放车辆中，更新内容在目标区域内的位置，返回步骤W1。