胡显静1,
林欢1,
李郑伟1,
邹亚琴1
1.重庆邮电大学通信与信息工程学院 重庆 400065
2.重庆市光通信与网络高校重点实验室 重庆 400065
基金项目:国家自然科学基金(61701058)，重庆市基础研究与前沿探索项目(cstc2018jcyjA0743)，重庆市教委科学技术研究项目(KJQN201800633, KJZD-K202000602)
详细信息
作者简介:段洁：女，1982年生，博士，副教授，研究方向为未来网络架构与优化、天地一体化网络
胡显静：女，1995年生，硕士生，研究方向为信息中心网络的缓存、天地一体化网络
林欢：女，1993年生，硕士生，研究方向为信息中心网络缓存方案设计与实现
李郑伟：男，1995年生，硕士生，研究方向为天地一体化网络的路由设计
邹亚琴：女，1996年生，硕士生，研究方向为未来网络架构设计、天地一体化网络设计
通讯作者:段洁 duanjie@cqupt.edu.cn
中图分类号:TN915; TP393计量
文章访问数:364
HTML全文浏览量:177
PDF下载量:48
被引次数:0
出版历程
收稿日期:2020-12-03
修回日期:2020-12-25
网络出版日期:2020-12-30
刊出日期:2021-08-10
Information-Centric Networking Caching Scheme for Data Characteristics of Internet of Things
Jie DUAN1, 2,,,Xianjing HU1,
Huan LIN1,
Zhengwei LI1,
Yaqin ZOU1
1. School of Communication and Information Engineering, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China
2. Optical Communication and Network Key Laboratory of Chongqing, Chongqing 400065, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61701058), Chongqing Basic Research and Frontier Exploration Project (cstc2018jcyjA0743), The Science and Technology Research Project of Chongqing Education Commission (KJQN201800633, KJZD-K202000602)
摘要
摘要:将信息中心网络(ICN)应用到物联网(IoT)架构(ICN-IoT)，可以有效地解决数据分发问题，提高数据的传输效率。但在ICN-IoT中，现有的缓存研究主要是在内容流行度或新鲜度等单一维度上实现缓存配置，无法适应海量和多态的物联网数据特征，导致缓存效率低。针对上述问题，该文首先分析了物联网数据特征，将数据分为周期性数据和事件触发性数据。然后，综合考虑物联网的这两种数据特征，提出一种具有不同缓存决策的ICN-IoT缓存方案(CS-DCI)，路由器根据到达数据的特征类型执行相应的缓存决策。最后详细介绍两种数据类型的缓存策略，对于周期性数据，考虑内容流行度和时间请求概率缓存用户请求最多的数据；对于事件触发性数据，考虑内容流行度和事件触发频率缓存有意义的数据。仿真表明，该方案能够提高内容差异率，增加缓存内容的多样性，从而满足ICN-IoT不同应用的请求，获得较优的缓存命中率以及减少内容获取跳数。
关键词:物联网/
信息中心网络/
缓存/
数据特征
Abstract:Applying the Information-Centric Networking (ICN) to the Internet of Things (IoT) architecture(ICN-IoT)can solve the data distribution problem and improve the efficiency of data transmission. However, existing cache policies in ICN-IoT mainly realize cache configuration in a single dimension, such as content popularity or freshness, which can not adapt to the massive and polymorphic characteristics of IoT data, and result in low cache efficiency. To address the above problems, the characteristics of IoT data are firstly analyzed in this paper and the data are divided into periodic data and event-triggered data. Then, an ICN-IoT Caching Scheme for Data Characteristics of IoT (CS-DCI) with different cache decisions is proposed, combining with the characteristics of the IoT data. The cache routers differentiate the type of arriving data to call corresponding caching decisions. Finally, the caching strategies for IoT data characteristics are introduced in detail. For periodic data, based on content popularity and time request probability to cache the most requested data; For event-triggered data, based on content popularity and event trigger frequency to cache meaningful data. The simulation results show that the scheme can increase diversity of cache content, thereby satisfying the requests of different applications of ICN-IoT, obtaining better cache hit ratio and reducing content acquisition hops.
Key words:Internet of Things(IoT)/
Information-Centric Networking(ICN)/
Caching/
Data characteristics
PDF全文下载地址:
https://jeit.ac.cn/article/exportPdf?id=7b0698ac-b07f-47d3-88bf-61dd3dc1a22c
