基于LTE的雙結(jié)構(gòu)CDN內(nèi)容分發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（Content Delivery Network，CDN）通過在傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)上部署服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)之上的覆蓋網(wǎng)絡(luò)。CDN能夠提高終端用戶響應(yīng)速度，有效改善內(nèi)容服務(wù)性能，但缺乏完整的語(yǔ)義信息和面向終端的內(nèi)容推送能力。而播存結(jié)構(gòu)包含UCL(Uniform Content Label)語(yǔ)義信息，可以將內(nèi)容直接推送到終端，并利用廣播實(shí)現(xiàn)“一對(duì)多”的內(nèi)容分發(fā)。因此，本文提出在CDN的邊緣引入播存結(jié)構(gòu)，構(gòu)成以CDN為主結(jié)

2、構(gòu)、播存結(jié)構(gòu)為次結(jié)構(gòu)的雙結(jié)構(gòu)CDN。另一方面，考慮到eMBMS(enhanced Multimedia Broadcast/Multicast Service)是應(yīng)用在LTE（Long Term Evolution）網(wǎng)絡(luò)上的增強(qiáng)型多媒體廣播多播技術(shù)，具備高數(shù)據(jù)速率、低時(shí)延等良好特性，因此本文基于LTEeMBMS技術(shù)實(shí)現(xiàn)播存結(jié)構(gòu)。雙結(jié)構(gòu)CDN在原有內(nèi)容分發(fā)機(jī)制的基礎(chǔ)上，新增了廣播內(nèi)容的分發(fā)。因此，如何設(shè)計(jì)高效的內(nèi)容分發(fā)機(jī)制，是本文主要解決

3、的問題。
　　針對(duì)雙結(jié)構(gòu)CDN中的內(nèi)容分發(fā)問題，本文分別從主結(jié)構(gòu)內(nèi)容向次結(jié)構(gòu)廣播推送和主次結(jié)構(gòu)的協(xié)作內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)兩方面展開研究。內(nèi)容廣播推送方面，針對(duì)雙結(jié)構(gòu)CDN需要綜合考慮多個(gè)用戶的興趣及其時(shí)效性等問題，本文結(jié)合UCL語(yǔ)義信息提出一種基于用戶興趣的內(nèi)容廣播推送算法CBPA(Content Broadcast Pushing Algorithm)。內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)方面，結(jié)合廣播內(nèi)容集中分布在邊緣節(jié)點(diǎn)等特性，提出一種基于鄰居協(xié)作的內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)算法C

4、FA（Content Forwarding Algorithm）。本文的主要工作如下:
　　(1)針對(duì)雙結(jié)構(gòu)CDN在內(nèi)容推送方面的新需求，本文提出一種基于用戶興趣的內(nèi)容廣播推送算法CBPA。CBPA算法主要包含基站和用戶終端兩個(gè)部分。基站端根據(jù)用戶的歷史訪問記錄和UCL信息計(jì)算得到用戶感興趣的內(nèi)容，并基于虛擬實(shí)時(shí)推送模型向終端用戶推送內(nèi)容。終端用戶則根據(jù)自身對(duì)各內(nèi)容的需求度來選擇性地存取基站推送的內(nèi)容。相比于傳統(tǒng)內(nèi)容推送算法，CB

5、PA算法能夠充分利用UCL的語(yǔ)義特性，結(jié)合終端用戶的興趣類別實(shí)現(xiàn)內(nèi)容推送，可以有效提升終端用戶的命中率。
　　(2)針對(duì)雙結(jié)構(gòu)CDN中廣播內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)問題，本文提出一種基于鄰居協(xié)作的高效內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)算法CFA。CFA算法首先通過鄰居節(jié)點(diǎn)間的相互協(xié)作來實(shí)現(xiàn)廣播內(nèi)容的轉(zhuǎn)發(fā);然后基于UCL的語(yǔ)義信息來決定是否緩存從鄰居節(jié)點(diǎn)或者主結(jié)構(gòu)CDN中獲取的內(nèi)容;最后基于貪心思想來實(shí)現(xiàn)邊緣節(jié)點(diǎn)的緩存替換。相比于傳統(tǒng)的內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)算法，CFA算法能夠充分考慮廣播