《信息中心網路中快取策略與激勵機制研究》是依託上海交通大學，由吳煒捷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：信息中心網路中快取策略與激勵機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳煒捷
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著網際網路流量急速上升以及通信模式從“共享資源”到“獲得內容”的根本變化，現有主機到主機的網路架構已不再適應套用需求。信息中心網路（ICN）以用戶通信內容為中心，因內容分發高效性成為新興研究方向，被認為是下一代網際網路原型之一。ICN研究關鍵和熱點之一是快取設計和實現，但由於對用戶需求的認識模糊和快取激勵機制缺失，現有快取設計尚無法被實際套用。本研究關注於ICN快取策略和激勵機制設計。我們計畫深入研究用戶需求的隨機特性，利用平均場論提出基於檔案塊的快取模型；深入理解基於ICN的網際網路經濟學模型，利用多段博弈提出基於定價激勵的快取實現；深入探索合作博弈在ICN構架下的套用，利用夏普利值提出基於合作激勵的快取共享最佳化。本研究創新地從技術和經濟雙重屬性出發研究ICN快取問題，是跨學科的綜合研究課題，旨在取得ICN快取的理論突破和套用嘗試，為ICN全面實現奠定基礎，在未來網際網路產業搶得競爭先機。
結題摘要
本項目主要研究ICN網路的快取策略和激勵機制。 在快取策略方面，以ICN中SVC視頻分發快取策略為切入點，首先建立了嚴格的數學模型來描述基於檔案塊的快取開銷、用戶需求，以及系統服務質量的衡量標準。其次，根據SVC編碼方式的視頻系統結構特徵和用戶行為特徵，提出了一種基於視頻熱度的機率快取策略，通過在節點上引入新的視頻熱度表（VPT：video popularity table）實時更新計算每個視頻的熱度，並在收到數據包後根據熱度情況決定是否快取回響數據，增強快取功能對於用戶行為的感知能力。最後，在AMuSt這一搭建在開源仿真平台ndnSIM上的多媒體實驗架構上實現上述快取策略，通過仿真實驗，與ndnSIM中默認的快取策略進行分析對比，結果表明這一快取策略在用戶感知體驗及快取命中率指標上優於傳統快取策略。 在定價機制方面，利用Stackelberg博弈模型，研究了混合雲環境下用戶、私有雲和公有雲之間的利益關係，設計了私有雲的資源分配機制和公有雲的定價機制，並提出了高效的線上最佳化算法；建立了一個雙階層（two-class）服務模型，分析在數據補貼計畫（Sponsored Data Plan）下用戶的需求，從理論上研究數據補貼計畫(SDP)對於無線數據市場的影響，即誰將由此受益，以及誰將利益受損；針對無線數據市場，提出了時間關聯數據補貼計畫（TDS），指導服務提供商在“何時”補貼“多少”流量，鼓勵用戶將消費流量從尖峰時段轉移到低谷時段，從而更好地利用網路頻寬資源。 量化成果包括：基於信息中心網路多層次視頻媒體系統研究成果申請專利1項；發表標註本項目資助的論文9篇，其中EI收錄8篇，SCI收錄4篇；項目協助培養了吳鵬、郭龍華和孫攀軍三名博士研究生，孫揚、谷可可、趙姝麗、尹顧蓓、王曉亮、余萌迪6名碩士 （包括在讀）。
