服務(wù)器、數(shù)據(jù)緩存方法、使用該服務(wù)器的通信系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種提高發(fā)送節(jié)點(diǎn)的緩存效率的服務(wù)器、數(shù)據(jù)緩存方法、使用該服務(wù)器的通信系統(tǒng)及方法，該服務(wù)器包括：存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)原始文件、原始文件的特性；編碼模塊，將存儲(chǔ)模塊所存儲(chǔ)的原始文件編碼從而生成編碼符號(hào)；信息獲取模塊，與至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)通信，從至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)取得狀態(tài)信息；控制模塊，根據(jù)存儲(chǔ)模塊中所存儲(chǔ)的原始文件的特性及信息獲取模塊所取得的至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息，來(lái)計(jì)算應(yīng)當(dāng)發(fā)送給至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量；以及通信模塊，按由控制模塊所計(jì)算出的編碼符號(hào)量，對(duì)至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送編碼符號(hào)。
【專利說(shuō)明】服務(wù)器、數(shù)據(jù)緩存方法、使用該服務(wù)器的通信系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及服務(wù)器、數(shù)據(jù)緩存方法、使用該服務(wù)器的通信系統(tǒng)及方法，特別涉及用戶終端為移動(dòng)性終端時(shí)對(duì)多個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送編碼數(shù)據(jù)的服務(wù)器、數(shù)據(jù)緩存方法、使用該服務(wù)器的通信系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，各基站緩存多個(gè)文件。當(dāng)用戶終端請(qǐng)求某一文件時(shí)，如果該文件已被用戶終端所存在的范圍所屬的基站(也稱為本地基站)緩存，則由本地基站直接服務(wù)該用戶終端；如果該文件未被本地基站緩存，則本地基站從網(wǎng)絡(luò)中獲取該數(shù)據(jù)并發(fā)送給該用戶終端(參照專利文獻(xiàn)I)。在專利文獻(xiàn)I中，基站需要緩存整個(gè)文件內(nèi)容，造成基站存儲(chǔ)空間的消耗。
[0003]另外，在專利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了噴泉碼的一種典型實(shí)現(xiàn)一Raptor碼。從有限的原始包產(chǎn)生近似無(wú)窮的編碼包，實(shí)現(xiàn)低復(fù)雜度的編解碼。但僅僅提出噴泉碼在數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用，目的在于提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃?，沒(méi)有考慮通過(guò)噴泉碼做數(shù)據(jù)的編碼存儲(chǔ)來(lái)提升存儲(chǔ)的效率。
[0004]另外，在專利文獻(xiàn)3中，公開(kāi)了一種多源無(wú)線通信系統(tǒng)和方法，在蜂窩網(wǎng)中，一個(gè)用戶終端可以從多個(gè)基站接收通信時(shí)，用RS編碼(里德-所羅門編碼)或諸如Tornado編碼或Raptor編碼等無(wú)速率編碼對(duì)由M個(gè)分組組成的源數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼，從每個(gè)基站發(fā)送不同子集的N個(gè)分組，在接收端從多個(gè)基站接收分組，并可以根據(jù)N個(gè)分組中的K個(gè)(K=M+A)來(lái)推導(dǎo)源數(shù)據(jù)塊，其中，A〈M，M〈N。
[0005]在專利文獻(xiàn)3中，所考慮的網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線發(fā)送端僅僅局限在基站，將來(lái)在一個(gè)蜂窩內(nèi)除了基站外，還存在中繼、小蜂窩、微蜂窩等，另外容納多個(gè)蜂窩的還有宏蜂窩。因此如何利用不同類型發(fā)送端(包括重疊覆蓋情況下)給用戶終端提供移動(dòng)接收的問(wèn)題沒(méi)有考慮。
[0006]另外，專利文獻(xiàn)3中并未考慮將用戶終端的移動(dòng)性下載所帶來(lái)的增益應(yīng)用到多個(gè)傳輸源之間的數(shù)據(jù)緩存的優(yōu)化中，事實(shí)上，用戶終端的移動(dòng)使得同一個(gè)用戶終端可以從多個(gè)基站接收數(shù)據(jù)，并且，對(duì)于某個(gè)基站而言，用戶終端僅能夠在從進(jìn)入到該基站的覆蓋范圍起到離開(kāi)該基站的覆蓋范圍為止的期間從該基站下載數(shù)據(jù)。
[0007]當(dāng)基站中緩存數(shù)據(jù)比用戶終端在該期間內(nèi)能夠下載的數(shù)據(jù)多時(shí)，部分?jǐn)?shù)據(jù)不會(huì)被下載，徒勞地浪費(fèi)了存儲(chǔ)空間，數(shù)據(jù)緩存效率低下。
[0008]另一方面，當(dāng)基站中緩存數(shù)據(jù)較少時(shí)，用戶終端在該基站的覆蓋范圍通過(guò)時(shí)，僅部分時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)下載，其余時(shí)間出現(xiàn)空閑，造成了時(shí)間的浪費(fèi)。另外，如果通過(guò)該基站從服務(wù)器下載數(shù)據(jù)期間，用戶終端已經(jīng)離開(kāi)該基站的覆蓋范圍，也導(dǎo)致無(wú)法繼續(xù)下載的情況出現(xiàn)，用戶終端的下載效率反而降低。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)(專利文獻(xiàn))
[0010]專利文獻(xiàn)1:US2005/0102300A2[0011 ]專利文獻(xiàn) 2:EP2202888A1
[0012]專利文獻(xiàn)3:W02006/121900A2


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而做出，目的在于提供一種提高發(fā)送節(jié)點(diǎn)的緩存效率及數(shù)據(jù)下載效率的服務(wù)器、數(shù)據(jù)緩存方法、使用該服務(wù)器的通信系統(tǒng)及方法。
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的服務(wù)器，其特征在于，包括:存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)原始文件、上述原始文件的特性；編碼模塊，將上述存儲(chǔ)模塊所存儲(chǔ)的原始文件編碼從而生成編碼符號(hào)；信息獲取模塊，與上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)通信，從上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)取得狀態(tài)信息；控制模塊，根據(jù)上述存儲(chǔ)模塊中所存儲(chǔ)的原始文件的特性及上述信息獲取模塊所取得的上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的上述狀態(tài)信息，來(lái)計(jì)算應(yīng)當(dāng)發(fā)送給上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量；以及通信模塊，按由上述控制模塊所計(jì)算出的上述編碼符號(hào)量，對(duì)上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送編碼符號(hào)。
[0015]另外，在本發(fā)明提供的服務(wù)器中，上述原始文件的特性包括:文件的下載超時(shí)時(shí)間；上述狀態(tài)信息包括:發(fā)送節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍、用戶終端在發(fā)送節(jié)點(diǎn)內(nèi)的平均停留時(shí)間、發(fā)送節(jié)點(diǎn)中的用戶終端數(shù)、發(fā)送節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)負(fù)載量、發(fā)送節(jié)點(diǎn)中用戶終端的切換頻率、用戶終端與發(fā)送節(jié)點(diǎn)間的平均信道狀態(tài)。
[0016]另外，在本發(fā)明提供的服務(wù)器中，在計(jì)算應(yīng)當(dāng)發(fā)送給上述各發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量時(shí)，使應(yīng)當(dāng)發(fā)送給上述各發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量與發(fā)送節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍、用戶終端在發(fā)送節(jié)點(diǎn)內(nèi)的平均停留時(shí)間、發(fā)送節(jié)點(diǎn)中的用戶終端數(shù)、用戶終端與發(fā)送節(jié)點(diǎn)間的平均信道狀態(tài)分別成正相關(guān)，與發(fā)送節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)負(fù)載量、發(fā)送節(jié)點(diǎn)中用戶終端的切換頻率分別成負(fù)相關(guān)。
[0017]本發(fā)明提供的服務(wù)器所用的數(shù)據(jù)緩存方法，用于服務(wù)器對(duì)所關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送緩存數(shù)據(jù)，其特征在于，包括:將上述服務(wù)器中所存儲(chǔ)的原始文件編碼從而生成編碼符號(hào)的步驟；從上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)取得狀態(tài)信息的步驟；根據(jù)上述服務(wù)器中所保存的原始文件的特性及所取得的上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的上述狀態(tài)信息來(lái)計(jì)算應(yīng)當(dāng)發(fā)送給上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量的步驟；以及按所計(jì)算出的上述編碼符號(hào)量，對(duì)上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送編碼符號(hào)的步驟。
[0018]本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)，其特征在于，包括:服務(wù)器、至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)以及至少一個(gè)用戶終端，上述服務(wù)器與上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)有線連接，上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)與上述至少一個(gè)用戶終端無(wú)線連接，上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收由上述服務(wù)器推送來(lái)的上述編碼符號(hào)并進(jìn)行緩存，上述至少一個(gè)用戶終端向上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求其所緩存的上述編碼符號(hào)，上述服務(wù)器包括:存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)原始文件、上述原始文件的特性；編碼模塊，將上述存儲(chǔ)模塊所存儲(chǔ)的原始文件編碼從而生成編碼符號(hào)；信息獲取模塊，與上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)通信，從上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)取得狀態(tài)信息；控制模塊，根據(jù)上述存儲(chǔ)模塊中所存儲(chǔ)的原始文件的特性及上述信息獲取模塊所取得的上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的上述狀態(tài)信息，來(lái)計(jì)算應(yīng)當(dāng)發(fā)送給上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量；以及通信模塊，按由上述控制模塊所計(jì)算出的上述編碼符號(hào)量，對(duì)上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送編碼符號(hào)。
[0019]另外，在本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)中，上述至少一個(gè)用戶終端在移動(dòng)的同時(shí)向上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求其所緩存的上述編碼符號(hào)。
[0020]另外，在本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)中，上述原始文件的特性包括:文件的下載超時(shí)時(shí)間；上述狀態(tài)信息包括:發(fā)送節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍、用戶終端在發(fā)送節(jié)點(diǎn)內(nèi)的平均停留時(shí)間、發(fā)送節(jié)點(diǎn)中的用戶終端數(shù)、發(fā)送節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)負(fù)載量、發(fā)送節(jié)點(diǎn)中用戶終端的切換頻率、用戶終端與發(fā)送節(jié)點(diǎn)間的平均信道狀態(tài)。
[0021]另外，在本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)中，在計(jì)算應(yīng)當(dāng)推送給上述各發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量時(shí)，使應(yīng)當(dāng)推送給上述各發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量與發(fā)送節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍、用戶終端在發(fā)送節(jié)點(diǎn)內(nèi)的平均停留時(shí)間、發(fā)送節(jié)點(diǎn)中的用戶終端數(shù)、用戶終端與發(fā)送節(jié)點(diǎn)間的平均信道狀態(tài)分別成正比，與發(fā)送節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)負(fù)載量、發(fā)送節(jié)點(diǎn)中用戶終端的切換頻率分別成反比。
[0022]本發(fā)明提供的通信方法，用于服務(wù)器、至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)以及至少一個(gè)用戶終端進(jìn)行通信，上述服務(wù)器與上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)有線連接，上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)與上述至少一個(gè)用戶終端無(wú)線連接，上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收由上述服務(wù)器推送來(lái)的上述編碼符號(hào)并進(jìn)行緩存，上述至少一個(gè)用戶終端向上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求其所緩存的上述編碼符號(hào)，上述通信方法的特征在于，使上述服務(wù)器執(zhí)行以下步驟:將上述服務(wù)器所存儲(chǔ)的原始文件編碼從而生成編碼符號(hào)的步驟；與上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)通信，從上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)取得狀態(tài)信息，并對(duì)上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)推送上述編碼符號(hào)的步驟；根據(jù)上述服務(wù)器中所保存的原始文件的特性及所取得的上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的上述狀態(tài)信息來(lái)計(jì)算應(yīng)當(dāng)推送給上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量的步驟；以及按所計(jì)算出的上述編碼符號(hào)量，對(duì)上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送編碼符號(hào)的步驟。
[0023]發(fā)明的效果
[0024]該發(fā)明通過(guò)對(duì)文件進(jìn)行編碼后緩存，能夠?qū)o(wú)線通信節(jié)點(diǎn)的緩存效率提升數(shù)倍。對(duì)于有較多中繼站的蜂窩，本發(fā)明能夠有效降低下行鏈路的能量消耗。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是表示本發(fā)明的通信系統(tǒng)的一例的示意圖。
[0026]圖2是表示本發(fā)明的通信系統(tǒng)中的服務(wù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
[0027]圖3是表示本發(fā)明的通信系統(tǒng)中的基站的緩存模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖4是表示本發(fā)明的通信系統(tǒng)中的用戶終端設(shè)備中的下載模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0029]圖5是用戶終端在移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行下載動(dòng)作的示意圖。
[0030]圖6是大規(guī)?；緩?fù)用示意圖。
[0031]圖7是本發(fā)明的通信系統(tǒng)中的編碼符號(hào)推送信令交換圖。
[0032]圖8是本發(fā)明的通信系統(tǒng)中的用戶終端設(shè)備進(jìn)行一次未超時(shí)下載的一個(gè)例子的信令交互圖。
[0033]圖9是本發(fā)明的通信系統(tǒng)中的用戶終端設(shè)備進(jìn)行一次超時(shí)下載的一個(gè)例子的信令交互圖。
[0034]圖10是本發(fā)明的通信系統(tǒng)中的用戶終端設(shè)備的下載動(dòng)作的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]以下，參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0036]圖1是本發(fā)明的通信系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的通信系統(tǒng)主要包括:月艮務(wù)器；基站1、2、3 ;以及用戶終端。服務(wù)器與各基站之間為有線連接，這里將服務(wù)器與各基站之間的這種有線連接稱為骨干網(wǎng)?；?、2、3是骨干網(wǎng)與無(wú)線網(wǎng)的中介，通過(guò)空中的無(wú)線傳輸與用戶終端相連。用戶終端能夠分別通過(guò)無(wú)線通信鏈路1、2分別與基站1、2進(jìn)行通?目。
[0037]圖1中示出了服務(wù)器連接了三個(gè)基站的情況，但可以連接一個(gè)以上的任意數(shù)目個(gè)基站O
[0038]另外，圖1中以基站為例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明所述的基站，只要是能夠緩存文件數(shù)據(jù)并能夠與用戶終端進(jìn)行通信的發(fā)送節(jié)點(diǎn)即可，發(fā)送節(jié)點(diǎn)是指基站、微蜂窩基站、小蜂窩基站等各種類型的基站或中繼站等，可以僅包含一種發(fā)送節(jié)點(diǎn)，也可以同時(shí)包含多種發(fā)送節(jié)點(diǎn)。
[0039]另外，用戶終端具有移動(dòng)性，通過(guò)移動(dòng)，同一用戶終端可以與通信系統(tǒng)中的多個(gè)基站進(jìn)行通信，本發(fā)明的用戶終端例如是移動(dòng)電話、移動(dòng)或臺(tái)式計(jì)算機(jī)內(nèi)的EVDO或EVDV卡、諸如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或與移動(dòng)電話機(jī)組合的PDA、以及通常稱作智能電話等的組合通信和計(jì)算設(shè)備等。圖1中示出了用戶終端能夠分別通過(guò)無(wú)線通信鏈路1、2分別與基站1、2進(jìn)行通信的情況，不言而喻，當(dāng)用戶終端移動(dòng)到基站3的覆蓋范圍內(nèi)時(shí)即可以與基站3通信。
[0040]下面，結(jié)合圖 2、3、4分別對(duì)服務(wù)器、基站以及用戶終端的詳細(xì)的內(nèi)部構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
[0041]圖2表示本發(fā)明的服務(wù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
[0042]服務(wù)器存儲(chǔ)有原始文件，與所轄各發(fā)送節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，并對(duì)它們進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。
[0043]本發(fā)明的服務(wù)器100主要包括控制模塊101、存儲(chǔ)模塊102、編碼模塊103、通信模塊104及基站信息管理模塊105。
[0044]控制模塊101例如為CPU (Central Processing Unit:中央處理單元),與存儲(chǔ)模塊102、編碼模塊103、通信模塊104及基站信息管理模塊105連接，根據(jù)存儲(chǔ)模塊102中記錄的程序，執(zhí)行對(duì)各模塊的動(dòng)作的控制等的各種處理，執(zhí)行例如對(duì)所連接各基站的數(shù)據(jù)緩存分配過(guò)程的控制等。
[0045]存儲(chǔ)模塊102中由硬盤或DRAM (Dynamic Random Access Memory:動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)等構(gòu)成，存儲(chǔ)有由控制模塊101執(zhí)行各種處理所需要的程序及數(shù)據(jù)等，還存儲(chǔ)有原始文件、原始文件的屬性、將原始文件編碼后的編碼符號(hào)、所連接的基站的列表、各基站狀態(tài)等信息。
[0046]編碼模塊103根據(jù)存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的原始文件進(jìn)行編碼而生成編碼符號(hào)，并將所生產(chǎn)的編碼符號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊102中，此外，編碼模塊103還計(jì)算編碼符號(hào)的數(shù)量。在本發(fā)明中，采用了噴泉碼的一種典型實(shí)現(xiàn)形式即Raptor碼，但只要是噴泉碼即可，也可以是其他任一實(shí)現(xiàn)形式的編碼方法。
[0047]通信模塊104在本發(fā)明中相當(dāng)于編碼符號(hào)推送接口模塊，包括推送存儲(chǔ)符號(hào)模塊，將存儲(chǔ)模塊102中所存儲(chǔ)的編碼符號(hào)推送給與服務(wù)器100相連的各基站；以及釋放存儲(chǔ)空間模塊，根據(jù)需要，釋放以發(fā)送出的編碼符號(hào)或訪問(wèn)頻率低的編碼符號(hào)占據(jù)的存儲(chǔ)空間。
[0048]基站/[目息管理|旲塊105相當(dāng)于/[目息獲取|旲塊，獲取各基站的狀態(tài)彳目息，并具有對(duì)存儲(chǔ)模塊102中存儲(chǔ)的基站的信息進(jìn)行管理的功能，包括基站狀態(tài)的記錄、基站狀態(tài)的查詢、基站狀態(tài)的更新等。這里，基站信息管理模塊105為獨(dú)立的模塊，當(dāng)然基站信息管理模塊也可以作為控制模塊101的部分與其一體構(gòu)成。
[0049]圖3是表示基站的緩存模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0050]如圖3所示，本發(fā)明基站中的緩存模塊主要包括:用戶終端請(qǐng)求處理接口、緩存推送接口及相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0051]用戶終端請(qǐng)求處理接口主要執(zhí)行以下功能:
[0052]I)緩存文件信息查詢:當(dāng)用戶終端向基站請(qǐng)求文件信息時(shí)，基站先檢查本地是否緩存了該文件信息。如沒(méi)有，需要從服務(wù)器請(qǐng)求文件信息，然后返回給用戶終端。
[0053]2)緩存符號(hào)列表查詢:當(dāng)用戶終端向基站請(qǐng)求該基站緩存符號(hào)列表時(shí)，基站查詢緩存符號(hào)列表，并將已緩存的符號(hào)列表的起始序號(hào)和符號(hào)個(gè)數(shù)返回給用戶終端。
[0054]3)受理緩存符號(hào)請(qǐng)求:當(dāng)用戶終端向基站請(qǐng)求被該基站緩存的編碼符號(hào)時(shí)，基站從緩存符號(hào)列表讀取相應(yīng)符號(hào)返回給用戶終端。
[0055]4)受理服務(wù)器符號(hào)請(qǐng)求:當(dāng)用戶終端向基站請(qǐng)求文件編碼符號(hào)時(shí)，如果該符號(hào)已被基站緩存，基站需向服務(wù)器請(qǐng)求該符號(hào)，并返回給用戶終端。
[0056]緩存推送接口主要執(zhí)行以下功能:
[0057]I)接受緩存符號(hào)推送:當(dāng)有新的可緩存內(nèi)容出現(xiàn)時(shí)，由服務(wù)器推送給基站進(jìn)行緩存?；鞠扰袛嗍欠裼凶銐蚩臻g存儲(chǔ)該內(nèi)容，如沒(méi)有則通過(guò)調(diào)用“釋放緩存空間”來(lái)釋放緩存空間，然后向緩存符號(hào)列表寫入被推送的符號(hào)。
[0058]2)釋放緩存空間:當(dāng)基站沒(méi)有足夠緩存空間時(shí)調(diào)用此模塊。該模塊向服務(wù)器請(qǐng)求每個(gè)文件的最新訪問(wèn)頻率，并丟棄訪問(wèn)頻率最低的文件。不斷進(jìn)行此操作，直到空間足夠?yàn)橹埂?br> [0059]圖4是表示用戶終端設(shè)備中的下載模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0060]如圖4所示，用戶終端設(shè)備中的下載模塊主要執(zhí)行以下功能:
[0061]I)向基站發(fā)起請(qǐng)求，包括請(qǐng)求文件信息、請(qǐng)求緩存編碼符號(hào)及請(qǐng)求服務(wù)器編碼符號(hào)。其中，請(qǐng)求文件信息是指，向基站請(qǐng)求文件大小S，原始符號(hào)數(shù)目K，編碼符號(hào)數(shù)目N，編碼符號(hào)大小L等信息。(其中S小于并約等于K*L);請(qǐng)求緩存編碼符號(hào)是指，用戶終端向基站請(qǐng)求已被該基站緩存的文件編碼符號(hào)；請(qǐng)求服務(wù)器編碼符號(hào)是指，當(dāng)后述的超時(shí)計(jì)時(shí)器指示超時(shí)后，且沒(méi)有可請(qǐng)求的緩存編碼符號(hào)時(shí)，通過(guò)基站向服務(wù)器(也稱源站)請(qǐng)求原始符號(hào)。
[0062]2)存儲(chǔ)下載相關(guān)數(shù)據(jù)，該下載相關(guān)數(shù)據(jù)包括:基站符號(hào)信息列表，用來(lái)存儲(chǔ)不同基站分別緩存了哪些符號(hào)；忽略基站列表，用來(lái)存儲(chǔ)緩存符號(hào)已經(jīng)被全部接受的基站；以及已下載符號(hào)列表:用來(lái)保存已經(jīng)下載成功的編碼符號(hào)。
[0063]3)切換基站:當(dāng)用戶終端下載完某個(gè)基站所有緩存符號(hào)后，將其加入忽略基站列表并尋找其他不在忽略列表中的基站信號(hào)?；蛘哒谙螺d的符號(hào)被打斷下載不成功后重新尋找并關(guān)聯(lián)基站。
[0064]4)文件解碼功能:當(dāng)成功下載的符號(hào)數(shù)多于K時(shí)，每成功下載一個(gè)符號(hào)都進(jìn)行一次嘗試解碼。如果能夠解碼出原文件則進(jìn)行下載并標(biāo)識(shí)下載成功。如果不成功則繼續(xù)下載。
[0065]5)超時(shí)判斷功能:通過(guò)超時(shí)計(jì)時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，超時(shí)時(shí)間由用戶終端下載的內(nèi)容類型決定，如:文件和視頻的預(yù)下載服務(wù)中，設(shè)為Tti_t=24小時(shí)；文件下載服務(wù)中，設(shè)為Tti_ut=4小時(shí)；視頻實(shí)時(shí)播放服務(wù)中，設(shè)為Tti_ut=0。計(jì)時(shí)器從下載開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)下載時(shí)間超出超時(shí)時(shí)間T—后，標(biāo)記超時(shí)。
[0066]圖5是用戶終端在移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行下載動(dòng)作的示意圖。下面，結(jié)合圖5，說(shuō)明用戶終端在移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行下載動(dòng)作的詳細(xì)情況。圖5中，示出了 A~I這9個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)，圖5中的虛線圈示出了這9個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)各自的覆蓋范圍Pa~P1,用戶終端自左上角的發(fā)送節(jié)點(diǎn)A起向右下角的發(fā)送節(jié)點(diǎn)I移動(dòng)，用戶終端在移動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)了 PpPrPpPpP1，設(shè)用戶終端在各個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍PA、PB、PE、PF、P1內(nèi)的停留時(shí)間分別為TA、TB、TE、TF、T1。用戶終端在各停留時(shí)間內(nèi)從相應(yīng)的發(fā)送節(jié)點(diǎn)下載數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶終端處于多個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍內(nèi)時(shí)，用戶終端從所鏈接的基站下載數(shù)據(jù)，與多個(gè)基站中的哪個(gè)基站鏈接可以由與基站的通信狀況良否，例如信道狀態(tài)(信號(hào)強(qiáng)度大小)等來(lái)決定。通常，使用戶終端與業(yè)務(wù)負(fù)載小、信道狀態(tài)好的這種發(fā)送節(jié)點(diǎn)通信，當(dāng)與一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的信道狀態(tài)差時(shí)，可以切換到其他可連接發(fā)送節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。如何確定并優(yōu)化用戶終端與多個(gè)可連接發(fā)送節(jié)點(diǎn)中的哪個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，在公知技術(shù)中有各種方法，這里不再贅述。當(dāng)然，也存在用戶終端同時(shí)與多個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)通信的情況。
[0067]本發(fā)明利用如上所述的、用戶終端移動(dòng)的同時(shí)從發(fā)送節(jié)點(diǎn)下載數(shù)據(jù)時(shí)的特點(diǎn)，來(lái)改善各發(fā)送節(jié)點(diǎn)(以后有時(shí)也稱為基站)緩存數(shù)據(jù)的方法，以使數(shù)據(jù)緩存效率和用戶終端下載效率得以提聞。
[0068]如上所述，服務(wù)器100通過(guò)編碼模塊103，將存儲(chǔ)模塊102中存儲(chǔ)的原始文件分成等長(zhǎng)的K個(gè)原始符號(hào)。通過(guò)噴泉碼將其編碼為N個(gè)與原始符號(hào)等長(zhǎng)的編碼符號(hào)，其中N>>K,并將N個(gè)編碼符號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中。每個(gè)編碼符號(hào)由一個(gè)唯一的序號(hào)標(biāo)識(shí)。由于Raptorcode是系統(tǒng)碼，也就是說(shuō)，前K個(gè)編碼符號(hào)就是原始符號(hào)。當(dāng)用戶終端收集到K+o (K)個(gè)編碼符號(hào)后，用戶終端可以對(duì)所下載的編碼符號(hào)進(jìn)行解碼而得到原始文件，其中，ο ^ O。
[0069]例如假設(shè)一個(gè)用戶終端請(qǐng)求一個(gè)大小為8ΜΒ的文件，該文件被分成Κ(Κ=8192)個(gè)原始符號(hào)，每個(gè)符號(hào)大小為L(zhǎng)(L=IkB)。通過(guò)Raptor code編碼成N(N=6553600)個(gè)編碼符號(hào)。
[0070]在編碼之后，服務(wù)器100的控制模塊101通過(guò)編碼符號(hào)推送接口模塊(即通信模塊104)將存儲(chǔ)模塊102中存儲(chǔ)的N個(gè)編碼符號(hào)推送給所連接的多個(gè)基站緩存。
[0071]下面，敘述控制模塊101將N個(gè)編碼符號(hào)推送給所連接的多個(gè)基站緩存的方法。設(shè)有i個(gè)基站，每個(gè)基站可以緩存任意數(shù)量的編碼符號(hào)，設(shè)第i個(gè)通信節(jié)點(diǎn)緩存Ci個(gè)編碼符號(hào)。
[0072]統(tǒng)計(jì)用戶終端的移動(dòng)行為及/或基站狀態(tài)，針對(duì)性地設(shè)計(jì)不同發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)數(shù)量，來(lái)優(yōu)化緩存效率。具體地，控制模塊101根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中基站的狀態(tài)和文件的特性聯(lián)合決定推送給每個(gè)基站的數(shù)量。
[0073]文件的特性主要包括:文件的下載超時(shí)時(shí)間Tti_ut。該超時(shí)時(shí)間Tti_ut由用戶終端下載的內(nèi)容類型決定。這個(gè)參數(shù)由內(nèi)容提供服務(wù)器在推送內(nèi)容時(shí)指定。
[0074]基站狀態(tài)包括:基站的覆蓋范圍、基站內(nèi)用戶終端的平均停留時(shí)間、基站中的用戶終端數(shù)、基站業(yè)務(wù)負(fù)載、基站中用戶終端的切換頻率(包括切換入的頻率和切換出的頻率)、基站中用戶終端的平均信道狀態(tài)等。用戶終端在宏基站的停留時(shí)間Tstay及宏基站的平均用戶終端數(shù)uma_由運(yùn)營(yíng)商的統(tǒng)計(jì)出平均參考值，在緩存模塊中指定。中繼，微蜂窩的平均用戶終端數(shù)Urelay及Umicro由各基站分別統(tǒng)計(jì)，在對(duì)應(yīng)的微基站或中繼站的緩存模塊中獲取。
[0075]在緩存策略的設(shè)計(jì)上，當(dāng)其他基站狀態(tài)相同的情況下，用戶終端平均停留時(shí)間較長(zhǎng)的基站緩存編碼符號(hào)數(shù)量多，用戶終端數(shù)量多的基站緩存編碼符號(hào)數(shù)量多，業(yè)務(wù)負(fù)載多的基站緩存編碼符號(hào)數(shù)量少，信道狀態(tài)差的基站緩存數(shù)量少，切換頻繁的基站緩存數(shù)據(jù)少。
[0076]下面示出了控制模塊101根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中基站的狀態(tài)和文件的特性聯(lián)合決定推送給每個(gè)基站的數(shù)量的幾個(gè)應(yīng)用方式。
[0077]應(yīng)用方式I
[0078]應(yīng)用方式I中，控制模塊101對(duì)同構(gòu)蜂窩網(wǎng)中的多個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)進(jìn)行緩存數(shù)據(jù)分配。
[0079]同構(gòu)蜂窩網(wǎng)中，蜂窩網(wǎng)中所有發(fā)送節(jié)點(diǎn)大小相同，并處于六角形規(guī)則蜂窩網(wǎng)中。
[0080]此時(shí)，每個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍相同，因此推送的編碼數(shù)量相同，并且應(yīng)當(dāng)推送給每個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)可以根據(jù)超時(shí)時(shí)間、用戶終端移動(dòng)系數(shù)(事先統(tǒng)計(jì)得出)和文件大小共同決定。在實(shí)際系統(tǒng)中可以統(tǒng)計(jì)用戶終端在某個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)停留的平均時(shí)間Tstay,則應(yīng)當(dāng)推送給每個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)數(shù)目為K*Tstay/Tti_ut。
[0081]應(yīng)用方式2
[0082]應(yīng)用方式2中，控制模塊101對(duì)異構(gòu)蜂窩網(wǎng)中的多個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)進(jìn)行緩存數(shù)據(jù)分配。
[0083]異構(gòu)蜂窩網(wǎng)中，蜂窩網(wǎng)中所有發(fā)送節(jié)點(diǎn)大小不完全相同，因此應(yīng)當(dāng)推送給每個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)數(shù)目還需要考慮發(fā)送節(jié)點(diǎn)本身的參數(shù)，即發(fā)送節(jié)點(diǎn)內(nèi)的平均用戶終端數(shù)等。
[0084]例如使應(yīng)當(dāng)推送給每個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)數(shù)目與該基站內(nèi)平均用戶終端數(shù)目成正比。
[0085]假設(shè)宏基站平均用戶終端數(shù)目為Umacro,某個(gè)中繼站內(nèi)的平均用戶終端數(shù)目為Ureiayj則該中繼站應(yīng)分配編碼符號(hào)數(shù)目為K*Tstay/Ttim_t*UMlay/Umac;M。
[0086]應(yīng)用方式3
[0087]普通蜂窩網(wǎng)中，部分蜂窩處于高負(fù)載情況，部分蜂窩處于低負(fù)載情況。
[0088]因此，考慮業(yè)務(wù)負(fù)載多少來(lái)確定應(yīng)當(dāng)推送給每個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)數(shù)目。低負(fù)載蜂窩可以提高發(fā)送速率，來(lái)在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)送較多編碼符號(hào)。但高負(fù)載蜂窩發(fā)送能力受限，應(yīng)降低其緩存編碼符號(hào)數(shù)量。
[0089]例如可以使應(yīng)當(dāng)推送給每個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)數(shù)目與各個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)負(fù)載成負(fù)相關(guān)。使高負(fù)載蜂窩少緩存編碼符號(hào)，低負(fù)載蜂窩多緩存編碼符號(hào)。
[0090]應(yīng)用方式4
[0091]小區(qū)(即基站的覆蓋范圍)內(nèi)其他條件相同。針對(duì)某些與地理位置相關(guān)的文件。用戶終端對(duì)該文件的請(qǐng)求概率跟用戶終端所在位置直接相關(guān)。如果各個(gè)小區(qū)用戶終端對(duì)某文件的請(qǐng)求概率為Pl，P2，P3，…則相應(yīng)基站緩存內(nèi)容比例大致為Pl:P2:P3,…。
[0092]以上僅僅是四個(gè)特例，具體設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮:基站內(nèi)用戶終端的平均停留時(shí)間、基站中的用戶終端數(shù)、基站負(fù)載、基站中用戶終端的切換頻率、基站中用戶終端的平均信道狀態(tài)和文件的下載超時(shí)時(shí)間綜合決策。
[0093]根據(jù)該發(fā)明，通過(guò)對(duì)文件進(jìn)行編碼后緩存，能夠?qū)o(wú)線通信節(jié)點(diǎn)的緩存效率提升數(shù)倍。對(duì)于有較多中繼站的蜂窩，該方案能夠有效降低下行鏈路的能量消耗。
[0094]另外，在確定應(yīng)該由各基站緩存的符號(hào)數(shù)時(shí)，通過(guò)考慮基站內(nèi)用戶終端的平均停留時(shí)間、基站中的用戶終端數(shù)、基站負(fù)載、基站中用戶終端的切換頻率、基站中用戶終端的平均信道狀態(tài)和文件的下載超時(shí)時(shí)間等因素，能夠?qū)Ω骰痉峙淝‘?dāng)量的緩存數(shù)據(jù)，能夠恰當(dāng)?shù)乩酶骰镜木彺婵臻g，能夠提高緩存效率，能夠提高基站緩存數(shù)據(jù)的利用率，能夠提高用戶終端的下載速率。
[0095]本發(fā)明中，未限定使用的噴泉碼的種類。就噴泉碼而言，有的噴泉碼是隨機(jī)編碼，可以產(chǎn)生任意數(shù)量的符號(hào)，但像Raptor碼這種需要保證解碼質(zhì)量的噴泉碼，會(huì)有一個(gè)編碼數(shù)目上限，但這個(gè)上限數(shù)值非常大。因此，通常情況下，應(yīng)用如上述應(yīng)用方式I?4那樣的方式計(jì)算并分配編碼符號(hào)來(lái)進(jìn)行緩存不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。但是，在某些極端的情況下，當(dāng)基站數(shù)量非常多時(shí)，連平均每個(gè)基站緩存一個(gè)編碼符號(hào)都不能實(shí)現(xiàn)，此時(shí)可以如圖6所示那樣，采用基站間復(fù)用編碼符號(hào)的方式。圖6中，每個(gè)六角形框表示一個(gè)基站，各個(gè)六角形框中標(biāo)注的數(shù)字表示其緩存的編碼符號(hào)，標(biāo)注相同數(shù)字的基站間復(fù)用編碼符號(hào)。例如，圖6中，標(biāo)注了數(shù)字I的4個(gè)基站間復(fù)用編碼符號(hào)。
[0096]下面，對(duì)本發(fā)明的通信系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要分為兩個(gè)階段:服務(wù)器對(duì)基站推送編碼符號(hào)并在基站進(jìn)行緩存的過(guò)程和用戶終端下載符號(hào)的過(guò)程。
[0097]首先，參照?qǐng)D7來(lái)說(shuō)明圖1所示的本發(fā)明的通信系統(tǒng)的對(duì)基站進(jìn)行編碼符號(hào)推送的信令交換過(guò)程。
[0098]如圖7所示，首先，服務(wù)器經(jīng)由骨干網(wǎng)分別向基站1、2、3發(fā)送基站狀態(tài)查詢請(qǐng)求。
[0099]接著，基站1、2、3在接收到由服務(wù)器發(fā)送來(lái)的基站狀態(tài)查詢請(qǐng)求后，分別將自身所緩存的基站狀態(tài)反饋給服務(wù)器。
[0100]接著，服務(wù)器接收到分別來(lái)自基站1、2、3的基站狀態(tài)信息后，服務(wù)器中的基站信息管理模塊使用所接收到的基站狀態(tài)信息，進(jìn)行基站狀態(tài)的更新。
[0101]接著，服務(wù)器根據(jù)更新過(guò)的基站狀態(tài)，進(jìn)行編碼符號(hào)數(shù)量計(jì)算。這里的編碼符號(hào)數(shù)量計(jì)算如上述應(yīng)用方式I?4那樣，根據(jù)基站1、2、3的狀態(tài)信息，計(jì)算應(yīng)當(dāng)由基站1、2、3分別緩存的恰當(dāng)?shù)姆?hào)數(shù)量。
[0102]之后，在服務(wù)器中生成編碼符號(hào)。
[0103]接著，服務(wù)器按照計(jì)算出的應(yīng)當(dāng)由各個(gè)基站緩存的編碼符號(hào)數(shù)量，分別向基站1、
2、3推送相應(yīng)數(shù)量的編碼符號(hào)。
[0104]基站1、2、3在接收到由服務(wù)器推送來(lái)的編碼符號(hào)后，將它們緩存于自身緩存器中，并且，基站1、2、3還基于接收到的編碼符號(hào)，生成文件信息列表和緩存符號(hào)列表。
[0105]至此，本發(fā)明的通信系統(tǒng)的第一個(gè)主要的過(guò)程結(jié)束。下面，對(duì)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的另一個(gè)主要的過(guò)程即用戶終端的下載過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。
[0106]用戶終端的下載過(guò)程概述如下:
[0107]I)開(kāi)始下載
[0108]當(dāng)用戶終端發(fā)起下載請(qǐng)求時(shí):用戶終端向最近的基站發(fā)起詢問(wèn)請(qǐng)求，基站回報(bào)該基站已緩存內(nèi)容的編號(hào)(需定義)。因?yàn)橛脩艚K端在本地記錄已接受符號(hào)的編號(hào)，因此，用戶終端根據(jù)本地保存的符號(hào)編號(hào)與基站回報(bào)的該基站緩沖內(nèi)容的編號(hào)，確定該基站是否有想要下載的編號(hào)，并據(jù)此確定是與該基站關(guān)聯(lián)還是將該基站作為忽略基站。當(dāng)判斷為基站中有待下載的編號(hào)時(shí)之后，用戶終端就逐個(gè)符號(hào)向基站發(fā)起請(qǐng)求。
[0109]2)越區(qū)切換
[0110]當(dāng)前已關(guān)聯(lián)基站已緩存內(nèi)容均下載完成，或者用戶終端離開(kāi)原基站服務(wù)區(qū)域時(shí)，用戶終端需要進(jìn)行越區(qū)切換。類似目前越區(qū)切換的流程，用戶終端通告原關(guān)聯(lián)基站中止下載，并向新基站發(fā)起請(qǐng)求，同開(kāi)始下載一樣，基站回報(bào)該基站已緩存內(nèi)容的編號(hào)，由用戶終端分別發(fā)起相應(yīng)數(shù)據(jù)的下載請(qǐng)求。
[0111]3)暫停下載
[0112]如果附近可關(guān)聯(lián)基站都沒(méi)有用戶終端未下載內(nèi)容，且沒(méi)有超出時(shí)限Tti_t，則暫停下載，直到發(fā)現(xiàn)新的可關(guān)聯(lián)基站。
[0113]4)完成下載
[0114]當(dāng)用戶終端收集到K個(gè)編碼包后開(kāi)始嘗試解碼，如果能夠解碼則不再請(qǐng)求新的符號(hào)，并解碼完成下載任務(wù)；如果不成功則在下一個(gè)符號(hào)下載完成后重新嘗試解碼。
[0115]5)超時(shí)處理
[0116]根據(jù)下載內(nèi)容的延時(shí)容忍程度，設(shè)置一個(gè)超時(shí)時(shí)間Tti_ut，當(dāng)超出該時(shí)間仍然沒(méi)有完成下載，則不暫停下載，當(dāng)附近可關(guān)聯(lián)基站都沒(méi)有用戶終端未下載內(nèi)容時(shí)，直接通過(guò)基站的主干網(wǎng)向互聯(lián)網(wǎng)上的內(nèi)容源請(qǐng)求原始符號(hào)補(bǔ)齊內(nèi)容。
[0117]下面，參照?qǐng)D8及圖9對(duì)用戶終端下載的過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
[0118]圖8是本發(fā)明的通信系統(tǒng)中的用戶終端設(shè)備進(jìn)行一次未超時(shí)下載的一個(gè)例子的信令交互圖。
[0119]假設(shè)原始符號(hào)數(shù)K=300，通過(guò)圖6所示的推送過(guò)程，使基站I對(duì)符號(hào)I?100進(jìn)行緩存，使基站2對(duì)符號(hào)101?200進(jìn)行緩存，使基站3對(duì)符號(hào)201?300進(jìn)行緩存。
[0120]如圖8所示，初始情況下，用戶終端在基站I的覆蓋范圍內(nèi)，并一直處于移動(dòng)狀態(tài)。用戶終端向基站I請(qǐng)求文件I的相關(guān)信息(文件大小S，原始符號(hào)數(shù)目K，編碼符號(hào)數(shù)目N，編碼符號(hào)大小L)?；綢向服務(wù)器請(qǐng)求該信息，在從服務(wù)器接收到文件信息后將其返回給用戶終端。
[0121]接著，用戶終端繼續(xù)向基站I請(qǐng)求基站內(nèi)緩存符號(hào)列表，基站I將本身緩存的符號(hào)列表返回給用戶終端(本例中為從符號(hào)I?100)。
[0122]接下來(lái)，用戶終端向基站I分別請(qǐng)求每個(gè)符號(hào)。
[0123]當(dāng)?shù)?9個(gè)符號(hào)接收完成后，用戶終端離開(kāi)基站I，進(jìn)入基站2和基站3的覆蓋范圍。在此，我們假設(shè)用戶終端與信號(hào)較強(qiáng)的基站通信(在此設(shè)為基站2)。用戶終端請(qǐng)求基站2的緩存列表，并逐個(gè)請(qǐng)求基站2的緩存符號(hào)。基站2的所有緩存符號(hào)(101—200)下載完成后，用戶終端將基站2加入忽略列表。
[0124]接著，因?yàn)橛脩艚K端仍處于基站3的覆蓋范圍內(nèi)，因此切換到與基站3進(jìn)行通信。首先請(qǐng)求基站3的緩存列表，之后逐個(gè)請(qǐng)求基站3的緩存符號(hào)。
[0125]直到基站3緩存的符號(hào)241下載完成后，用戶終端根據(jù)接收到的符號(hào)解碼出源文件，用戶終端停止下載文件，并標(biāo)示下載完成。
[0126]圖9是本發(fā)明的通信系統(tǒng)中的用戶終端設(shè)備進(jìn)行一次超時(shí)下載的一個(gè)例子的信令交互圖。
[0127]如圖9所示，下載過(guò)程與圖5中的例子相似，不同的是當(dāng)用戶終端離開(kāi)基站I后，進(jìn)入基站2的覆蓋范圍。當(dāng)用戶終端下載完基站2的所有緩存符號(hào)后，沒(méi)有不在忽略列表中的基站，則用戶終端進(jìn)入等待狀態(tài)。當(dāng)超時(shí)計(jì)時(shí)器指示超時(shí)后，用戶終端通過(guò)基站2向服務(wù)器請(qǐng)求原始符號(hào)完成下載。
[0128]圖10是本發(fā)明的通信系統(tǒng)中的用戶終端設(shè)備的下載動(dòng)作的流程圖。
[0129]如圖10所示，首先，用戶終端根據(jù)請(qǐng)求文件ID向所有基站發(fā)出文件信息請(qǐng)求(步Hf S1D0
[0130]接著，判斷用戶終端是否收到了不在忽略基站列表中的基站的信號(hào)(步驟S102)。當(dāng)判斷為收到了(步驟S102中為是)時(shí)，與收到信號(hào)的基站中的接收信號(hào)最強(qiáng)的基站相關(guān)聯(lián)(步驟S103)。當(dāng)判斷為未收到時(shí)(步驟S102中為否)，進(jìn)入到步驟S110。
[0131]在步驟S104中，用戶終端判斷本身是否已緩存了關(guān)聯(lián)著的基站的緩存信息。當(dāng)判斷為已緩存時(shí)(步驟S104中為是)，進(jìn)一步判斷該關(guān)聯(lián)基站的緩存中是否有未接收到的符號(hào)(步驟S105)。當(dāng)判斷為未緩存(步驟S104中為否)時(shí)，進(jìn)入到步驟S111。
[0132]當(dāng)在步驟S105中判斷為存在未接收到的符號(hào)(步驟S105中為是)時(shí)，進(jìn)入到步驟S106。當(dāng)在步驟S105中判斷為不存在未接收到的符號(hào)(步驟S105中為否)時(shí)，進(jìn)入到步驟S112，將當(dāng)前關(guān)聯(lián)基站加入到忽略基站列表中。
[0133]在步驟S106中，用戶終端請(qǐng)求一個(gè)未接收的緩存符號(hào)。
[0134]在步驟S107中，用戶終端判斷下載是否成功。在判斷為下載未成功(步驟S107中為否)時(shí)，返回到步驟S102。在判斷為下載成功(步驟S107中為是)時(shí)，進(jìn)入到步驟S108，判斷收集到的符號(hào)數(shù)是否超過(guò)原始符號(hào)數(shù)。當(dāng)判斷為未超過(guò)(步驟S108中為否)時(shí)，返回到步驟S105。當(dāng)判斷為已超過(guò)(步驟S108中為是)時(shí)，進(jìn)行解碼并判斷解碼是否成功(步驟S109)，當(dāng)判斷為未解碼成功(步驟S109中為否)時(shí)，返回到步驟S105。當(dāng)判斷為解碼成功(步驟S109中為是)時(shí)，結(jié)束處理。
[0135]另外，在步驟SllO中，判斷是否已經(jīng)過(guò)超時(shí)時(shí)間。當(dāng)判斷為經(jīng)過(guò)了超時(shí)時(shí)間(步驟SllO中為是)時(shí)，判斷是否能夠收到基站信號(hào)(步驟S113)，當(dāng)判斷為不能時(shí)，重復(fù)執(zhí)行步驟S113，當(dāng)判斷為能(步驟S113中為是)時(shí)，通過(guò)基站向服務(wù)器請(qǐng)求編號(hào)最小的未接收信號(hào)(步驟S114)，進(jìn)行解碼并判斷解碼是否成功(步驟S115)，當(dāng)判斷為未解碼成功(步驟S115中為否)時(shí)，返回到步驟S114。當(dāng)判斷為解碼成功(步驟S115中為是)時(shí)，結(jié)束處理。當(dāng)判斷為未經(jīng)過(guò)超時(shí)時(shí)間(步驟SllO中為否)時(shí)，返回到步驟S102。
[0136]如上所述，對(duì)本發(fā)明的通信系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存和下載的過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明。
[0137]根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)文件進(jìn)行編碼后緩存，能夠?qū)o(wú)線通信節(jié)點(diǎn)的緩存效率提升數(shù)倍。對(duì)于有較多中繼站的蜂窩，該方案能夠有效降低下行鏈路的能量消耗。
[0138]另外，根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)，能夠?qū)Ω骰痉峙淝‘?dāng)量的緩存數(shù)據(jù)，能夠恰當(dāng)?shù)乩酶骰镜木彺婵臻g，能夠提高緩存效率，能夠提高基站緩存數(shù)據(jù)的利用率。
[0139]如上所述，對(duì)本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩存方法及使用該方法的通信系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明，但上述說(shuō)明僅說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，無(wú)意限定發(fā)明的范圍。本發(fā)明能夠通過(guò)其他各種方式實(shí)施，在不脫離發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含于發(fā)明的范圍及要旨，并且包含于權(quán)利要求書所記載的發(fā)明及其均等的范圍內(nèi)。
[0140]例如，上述僅示出了通信系統(tǒng)中的用戶終端為一個(gè)時(shí)的情況，當(dāng)然通信系統(tǒng)中可以有一個(gè)以上用戶終端。
【權(quán)利要求】
1.一種服務(wù)器，其特征在于，包括: 存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)原始文件、上述原始文件的特性； 編碼模塊，將上述存儲(chǔ)模塊所存儲(chǔ)的上述原始文件編碼從而生成編碼符號(hào)； 信息獲取模塊，與上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)通信，從上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)取得狀態(tài)信息； 控制模塊，根據(jù)上述存儲(chǔ)模塊中所存儲(chǔ)的上述原始文件的特性及上述信息獲取模塊所取得的上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的上述狀態(tài)信息，來(lái)計(jì)算應(yīng)當(dāng)發(fā)送給上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量；以及 通信模塊，按由上述控制模塊所計(jì)算出的上述編碼符號(hào)量，對(duì)上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送上述編碼符號(hào)。
2.如權(quán)利要I所述的服務(wù)器，其特征在于: 上述原始文件的特性包括:文件的下載超時(shí)時(shí)間； 上述狀態(tài)信息包括:發(fā)送節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍、用戶終端在發(fā)送節(jié)點(diǎn)內(nèi)的平均停留時(shí)間、發(fā)送節(jié)點(diǎn)中的用戶終端數(shù)、發(fā)送節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)負(fù)載量、發(fā)送節(jié)點(diǎn)中用戶終端的切換頻率、用戶終端與發(fā)送節(jié)點(diǎn)間的平均信道狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所 述的服務(wù)器，其特征在于: 在計(jì)算應(yīng)當(dāng)發(fā)送給上述各發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的上述編碼符號(hào)量時(shí)，使應(yīng)當(dāng)發(fā)送給上述各發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量與上述發(fā)送節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍、上述用戶終端在發(fā)送節(jié)點(diǎn)內(nèi)的平均停留時(shí)間、上述發(fā)送節(jié)點(diǎn)中的用戶終端數(shù)、上述用戶終端與發(fā)送節(jié)點(diǎn)間的平均信道狀態(tài)分別成正相關(guān)，與上述發(fā)送節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)負(fù)載量、上述發(fā)送節(jié)點(diǎn)中用戶終端的切換頻率分別成負(fù)相關(guān)。
4.一種服務(wù)器所用的數(shù)據(jù)緩存方法，用于上述服務(wù)器對(duì)所關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送緩存數(shù)據(jù)，其特征在于，包括: 將上述服務(wù)器中所存儲(chǔ)的原始文件編碼從而生成編碼符號(hào)的步驟；與上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)通信，從上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)取得狀態(tài)信息的步驟；根據(jù)上述服務(wù)器中所保存的上述原始文件的特性及所取得的上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的上述狀態(tài)信息來(lái)計(jì)算應(yīng)當(dāng)發(fā)送給上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量的步驟；以及按所計(jì)算出的上述編碼符號(hào)量，對(duì)上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送上述編碼符號(hào)的步驟。
5.一種通信系統(tǒng)，其特征在于，包括: 服務(wù)器、至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)以及至少一個(gè)用戶終端，上述服務(wù)器與上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)有線連接，上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)與上述至少一個(gè)用戶終端無(wú)線連接，上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收由上述服務(wù)器推送來(lái)的上述編碼符號(hào)并進(jìn)行緩存，上述至少一個(gè)用戶終端向上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求其所緩存的上述編碼符號(hào)， 上述服務(wù)器包括: 存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)原始文件、上述原始文件的特性； 編碼模塊，將上述存儲(chǔ)模塊所存儲(chǔ)的上述原始文件編碼從而生成編碼符號(hào)； 信息獲取模塊，與上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)通信，從上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)取得狀態(tài)信息； 控制模塊，根據(jù)上述存儲(chǔ)模塊中所存儲(chǔ)的上述原始文件的特性及上述信息獲取模塊所取得的上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的上述狀態(tài)信息，來(lái)計(jì)算應(yīng)當(dāng)發(fā)送給上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量；以及 通信模塊，按由上述控制模塊所計(jì)算出的上述編碼符號(hào)量，對(duì)上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送上述編碼符號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的通信系統(tǒng)，其特征在于: 上述至少一個(gè)用戶終端在移動(dòng)的同時(shí)向上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求其所緩存的上述編碼符號(hào)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的通信系統(tǒng)，其特征在于: 上述原始文件的特性包括:文件的下載超時(shí)時(shí)間； 上述狀態(tài)信息包括:發(fā)送節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍、用戶終端在發(fā)送節(jié)點(diǎn)內(nèi)的平均停留時(shí)間、發(fā)送節(jié)點(diǎn)中的用戶終端數(shù)、發(fā)送節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)負(fù)載量、發(fā)送節(jié)點(diǎn)中用戶終端的切換頻率、用戶終端與發(fā)送節(jié)點(diǎn)間的平均信道狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求5或6所述的通信系統(tǒng)，其特征在于: 在計(jì)算應(yīng)當(dāng)推送給上述各發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的上述編碼符號(hào)量時(shí)，使應(yīng)當(dāng)推送給上述各發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量與上述發(fā)送節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍、上述用戶終端在發(fā)送節(jié)點(diǎn)內(nèi)的平均停留時(shí)間、上述發(fā)送節(jié)點(diǎn)中的用戶終端數(shù)、上述用戶終端與發(fā)送節(jié)點(diǎn)間的平均信道狀態(tài)分別成正相關(guān) ，與上述發(fā)送節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)負(fù)載量、上述發(fā)送節(jié)點(diǎn)中用戶終端的切換頻率分別成負(fù)相關(guān)。
9.一種通信方法，用于服務(wù)器、至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)以及至少一個(gè)用戶終端進(jìn)行通信，上述服務(wù)器與上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)有線連接，上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)與上述至少一個(gè)用戶終端無(wú)線連接，上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)接收由上述服務(wù)器推送來(lái)的上述編碼符號(hào)并進(jìn)行緩存，上述至少一個(gè)用戶終端向上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求其所緩存的上述編碼符號(hào)， 上述通信方法的特征在于，使上述服務(wù)器執(zhí)行以下步驟: 將上述服務(wù)器所存儲(chǔ)的原始文件編碼從而生成編碼符號(hào)的步驟； 與上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)通信，從上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)取得狀態(tài)信息的步驟； 根據(jù)上述服務(wù)器中所保存的上述原始文件的特性及所取得的上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的上述狀態(tài)信息來(lái)計(jì)算應(yīng)當(dāng)推送給上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)緩存的編碼符號(hào)量的步驟；以及 按所計(jì)算出的上述編碼符號(hào)量，對(duì)上述至少一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送上述編碼符號(hào)的步驟。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK104079369SQ201310101545
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】劉春光, 楊鵬, 王曉磊, 寶雅男, 周盛, 水谷美加, 牛志升 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所