本發(fā)明涉及分布式存儲技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

lot(internetofthings，物聯(lián)網(wǎng))將存儲容量和計算能力有限的用戶聯(lián)系到一起，用戶之間能夠通過lot相互通信并實現(xiàn)資源的共享。lot中設(shè)備收集到的數(shù)據(jù)量較大且具有多樣化，在此前提下緩存被視為保證較高信息傳輸質(zhì)量的有效解決方案。在lot網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，緩存的信息能夠在移動終端或其他智能設(shè)備間通過d2d(device-to-device，設(shè)備到設(shè)備通信)進行傳輸，從而減輕了通信基礎(chǔ)設(shè)施，例如ap(accesspoint，訪問接入點)或bs(basestation，基站)的通信壓力，并且能夠有效提高頻譜及能量的利用率，降低接入時延及減少回程損耗。

在實際lot的通信過程中，用戶的移動性可能會導(dǎo)致用戶攜帶的移動設(shè)備離開當(dāng)前小區(qū)，這樣會造成緩存在該移動設(shè)備中的數(shù)據(jù)失效，為了保證d2d通信中數(shù)據(jù)的有效性，現(xiàn)有技術(shù)中采用分布式存儲的方法，將待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)進行分組并隨機緩存到多個移動設(shè)備(節(jié)點)中，當(dāng)其中的節(jié)點失效時，隨機選取一個節(jié)點來代替失效的節(jié)點，通過其他未失效的節(jié)點，恢復(fù)失效節(jié)點中的數(shù)據(jù)至隨機選取的節(jié)點上。但是，采用隨機選取一個節(jié)點來代替失效的節(jié)點，選取的節(jié)點的穩(wěn)定性差且容易失敗，這樣會導(dǎo)致待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的失效，現(xiàn)有的分布式存儲方案中待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的丟失率高，通信的可靠性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法、裝置及電子設(shè)備，以實現(xiàn)提高利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。具體技術(shù)方案如下：

為達上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法，包括：

當(dāng)?shù)谝还?jié)點集合中的節(jié)點失效時，獲取預(yù)先確定的閾值數(shù)量，其中，所述第一節(jié)點集合為所述當(dāng)前小區(qū)內(nèi)緩存有內(nèi)容分片的所有節(jié)點的集合，所述內(nèi)容分片包含待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的部分內(nèi)容，所述閾值數(shù)量為恢復(fù)失效的節(jié)點所緩存的內(nèi)容分片所需的節(jié)點數(shù)；

在所述當(dāng)前小區(qū)中除所述第一節(jié)點集合中的節(jié)點外的其他節(jié)點中，選取能夠與大于或等于所述閾值數(shù)量的第一節(jié)點集合中的節(jié)點進行有效通信的所有節(jié)點，作為第二節(jié)點集合；

根據(jù)所述第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與所述當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度，在所述第二節(jié)點集合中選取緩存節(jié)點；

在有效通信范圍內(nèi)，選取所述第一節(jié)點集合中的所述閾值數(shù)量個節(jié)點，恢復(fù)所述失效的節(jié)點所緩存的內(nèi)容分片至所述緩存節(jié)點。

為達上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種基于多跳協(xié)作的分布式存儲裝置，包括：

閾值數(shù)量獲取模塊，用于當(dāng)?shù)谝还?jié)點集合中的節(jié)點失效時，獲取預(yù)先確定的閾值數(shù)量，其中，所述第一節(jié)點集合為所述當(dāng)前小區(qū)內(nèi)緩存有內(nèi)容分片的所有節(jié)點的集合，所述內(nèi)容分片包含待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的部分內(nèi)容，所述閾值數(shù)量為恢復(fù)失效的節(jié)點所緩存的內(nèi)容分片所需的節(jié)點數(shù)；

節(jié)點集合確定模塊，用于在所述當(dāng)前小區(qū)中除所述第一節(jié)點集合中的節(jié)點外的其他節(jié)點中，選取能夠與大于或等于所述閾值數(shù)量的第一節(jié)點集合中的節(jié)點進行有效通信的所有節(jié)點，作為第二節(jié)點集合；

緩存節(jié)點確定模塊，用于根據(jù)所述第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與所述當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度，在所述第二節(jié)點集合中選取緩存節(jié)點；

內(nèi)容分片恢復(fù)模塊，用于在有效通信范圍內(nèi)，選取所述第一節(jié)點集合中的所述閾值數(shù)量個節(jié)點，恢復(fù)所述失效的節(jié)點所緩存的內(nèi)容分片至所述緩存節(jié)點。

為達上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種電子設(shè)備,包括處理器、通信接口、存儲器和通信總線，其中，處理器，通信接口，存儲器通過總線完成相互間的通信；

存儲器，用于存放計算機程序；

處理器，用于執(zhí)行存儲器上所存放的程序時，實現(xiàn)所述基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法。

為達上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)內(nèi)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法。

本發(fā)明實施例提供的基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法、裝置及電子設(shè)備，當(dāng)?shù)谝还?jié)點集合中的節(jié)點失效時，獲取預(yù)先確定的閾值數(shù)量；在所述當(dāng)前小區(qū)中除所述第一節(jié)點集合中的節(jié)點外的其他節(jié)點中，選取在有效通信范圍內(nèi)，能夠與大于或等于所述閾值數(shù)量的第一節(jié)點集合中的節(jié)點進行有效通信的所有節(jié)點，作為第二節(jié)點集合；根據(jù)所述第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與所述當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度，在所述第二節(jié)點集合中選取緩存節(jié)點；在有效通信范圍內(nèi)，選取所述第一節(jié)點集合中的所述閾值數(shù)量個節(jié)點，恢復(fù)所述失效的節(jié)點所緩存的內(nèi)容分片至所述緩存節(jié)點。充分考慮了用戶的移動性，可以提高利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法必不一定需要同時達到以上的所有優(yōu)點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例的存儲內(nèi)容分片的原始節(jié)點選取方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例的通信場景中基礎(chǔ)通信設(shè)備與發(fā)送數(shù)據(jù)請求的節(jié)點的第一種位置關(guān)系圖；

圖4為本發(fā)明實施例的通信場景中基礎(chǔ)通信設(shè)備與發(fā)送數(shù)據(jù)請求的節(jié)點的第二種位置關(guān)系圖；

圖5為本發(fā)明實施例的通信場景中基礎(chǔ)通信設(shè)備與發(fā)送數(shù)據(jù)請求的節(jié)點的第三種位置關(guān)系圖；

圖6為本發(fā)明實施例的通信場景中基礎(chǔ)通信設(shè)備與發(fā)送數(shù)據(jù)請求的節(jié)點的第四種位置關(guān)系圖；

圖7為本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)傳輸成功概率的曲線圖；

圖8為本發(fā)明實施例的計算時間的曲線圖；

圖9為本發(fā)明實施例的基于多跳協(xié)作的分布式存儲裝置的示意圖；

圖10為本發(fā)明實施例的電子設(shè)備的示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在lot網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，若當(dāng)前小區(qū)中的一個節(jié)點緩存有待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，由于節(jié)點移動、能耗、存儲空間及其他原因，導(dǎo)致該節(jié)點不能繼續(xù)為當(dāng)前小區(qū)中的節(jié)點提供待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，則稱該節(jié)點失效。例如，用戶(用戶隨身攜帶節(jié)點)的移動性使得節(jié)點間的接觸變得復(fù)雜，不能夠保證待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效傳輸，當(dāng)緩存有待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的節(jié)點離開當(dāng)前小區(qū)時，會導(dǎo)致該節(jié)點失效，并且緩存有待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的節(jié)點由于存儲空間及耗能等原因，在該節(jié)點中存儲的待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)刪除或丟失時，同樣會導(dǎo)致節(jié)點失效，為解決此問題，本發(fā)明實施例采用冗余緩存的分布式存儲方法，在一個節(jié)點失效后，通過其它節(jié)點恢復(fù)失效節(jié)點中的內(nèi)容。

參見圖1，圖1為本發(fā)明實施例的存儲內(nèi)容分片的原始節(jié)點選取方法的流程示意圖，包括：

s101，獲取并根據(jù)當(dāng)前小區(qū)中基站的通信覆蓋范圍、多跳協(xié)作的最大通信半徑、第一數(shù)值和預(yù)先確定的存在概率，計算出待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的分組份數(shù)及閾值數(shù)量，其中，第一數(shù)值為預(yù)設(shè)的緩存待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的節(jié)點的數(shù)量，存在概率為第一時間后第八節(jié)點仍然處于當(dāng)前小區(qū)中的概率，第一時間為任意時間，第八節(jié)點為當(dāng)前小區(qū)中的任意節(jié)點。

本發(fā)明實施例中的當(dāng)前小區(qū)是指應(yīng)用本發(fā)明實施例的基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法進行通信的區(qū)域，當(dāng)前小區(qū)可以與通信基礎(chǔ)設(shè)備所覆蓋的通信范圍相同，也可以不同，此處不做具體限定。第一數(shù)值為預(yù)設(shè)的數(shù)值，根據(jù)具體的冗余緩存的方式進行確定。例如，當(dāng)采用ec(erasurecodes，糾刪碼)進行分布式存儲時，在一個ec6/10(至多有4個節(jié)點失效，原始文件仍可恢復(fù))的分布式存儲環(huán)境中，將第一數(shù)值的設(shè)定為10或更大。

存在概率根據(jù)用戶與當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度及經(jīng)過的時間進行計算，根用戶與當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度正相關(guān)，與時間負(fù)相關(guān)。一個節(jié)點的關(guān)聯(lián)程度標(biāo)識了該節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)中除該節(jié)點外的其他節(jié)點的通信狀況及社交因素，在計算存在概率時考慮了社交因素，得到的存在概率更加準(zhǔn)確。多跳協(xié)作系統(tǒng)根據(jù)存在概率，計算分組份數(shù)及閾值數(shù)量，充分考慮了用戶的移動性，計算出的分組份數(shù)及閾值數(shù)量的可靠度更高。

可選的，在s101之前，該方法還包括：

步驟一，獲取當(dāng)前小區(qū)中用戶間的社交關(guān)系，確定每個用戶離開當(dāng)前小區(qū)的概率。

在不考慮當(dāng)前小區(qū)中各用戶間的社交因素時，用戶進出當(dāng)前小區(qū)的概率服從泊松過程，將某個節(jié)點離開當(dāng)前小區(qū)的概率表示為μ，場景中節(jié)點滿足m/m/∞隊列模型。當(dāng)考慮到用戶間的社交因素時，將節(jié)點i(用戶i)與節(jié)點j(用戶j)之間的社交關(guān)系表示為sij，則可以將用戶i離開當(dāng)前小區(qū)的離開率表示為：其中，u為當(dāng)前小區(qū)中所有節(jié)點的集合。sij取值范圍為0≤sij≤1，根據(jù)用戶i與用戶j間的社交關(guān)聯(lián)進行設(shè)定，用戶i與用戶j間的社交關(guān)聯(lián)越緊密，sij的值越大。例如用戶i的通信錄中有l(wèi)個好友，用戶j的通信錄中有k個好友，用戶i與用戶j通信錄中由j個相同的好友，則用戶i與用戶j之間的社交關(guān)系可以表示為其中，k、l、j均為正整數(shù)。

步驟二，根據(jù)每個用戶離開當(dāng)前小區(qū)的概率，計算每個用戶對應(yīng)的節(jié)點的存在概率。

節(jié)點i在當(dāng)前小區(qū)中停留的時間ti服從指數(shù)分布則δ時間后，節(jié)點i仍然存在于當(dāng)前小區(qū)中的概率可以表示為：

多跳協(xié)作系統(tǒng)可以為一種設(shè)備，包括：處理器、存儲器、通信接口和總線；處理器、存儲器和通信接口通過總線連接并完成相互間的通信；存儲器存儲可執(zhí)行程序代碼；處理器通過讀取存儲器中存儲的可執(zhí)行程序代碼來運行與可執(zhí)行程序代碼對應(yīng)的程序，以用于執(zhí)行基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法。

多跳協(xié)作系統(tǒng)還可以為一種應(yīng)用程序，用于在運行時執(zhí)行基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法。

多跳協(xié)作系統(tǒng)還可以為一種應(yīng)用于終端或通信基礎(chǔ)設(shè)施的存儲介質(zhì)，用于存儲可執(zhí)行代碼，可執(zhí)行代碼用于執(zhí)行基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法。

多跳協(xié)作系統(tǒng)還可以為上述設(shè)備、應(yīng)用程序及存儲介質(zhì)中任意的結(jié)合。

s102，根據(jù)分組份數(shù)，將待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)進行分組，得到分組后的待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明實施例中，為防止待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的失效，采用分布式存儲方式。同時為了節(jié)約各節(jié)點的存儲資源，多跳協(xié)作系統(tǒng)不采用直接保存待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)副本的方法，而是根據(jù)預(yù)設(shè)的算法，將待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分成多個數(shù)據(jù)片段。例如利用ec碼(erasurecoding，糾刪碼)或其他冗余存儲編碼的計算方法，將待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)進行分組。

s103，將分組后的待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)進行編碼，得到多組內(nèi)容分片。

多跳協(xié)作系統(tǒng)根據(jù)閾值數(shù)量，將分組后的待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)的編碼方式編碼為多組內(nèi)容分片，例如在利用糾刪碼的算法進行編碼時，將分組后的待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)編碼成為第一數(shù)值的數(shù)量的內(nèi)容分片。

s104，在當(dāng)前小區(qū)中選取第一數(shù)值的數(shù)量的節(jié)點，作為原始節(jié)點。

多跳協(xié)作系統(tǒng)在當(dāng)前小區(qū)中均勻選取第一數(shù)值數(shù)量的節(jié)點，作為緩存內(nèi)容分片的原始節(jié)點。還可以按照節(jié)點存儲空間剩余量，選取剩余量排名前第一數(shù)值數(shù)量的節(jié)點，或按照多跳協(xié)作通信范圍的，選取通信范圍排名前第一數(shù)值數(shù)量的節(jié)點，作為原始節(jié)點。當(dāng)然也可以隨機選取第一數(shù)值的數(shù)量的節(jié)點，此處不做具體限定，具體的選取方法可以根據(jù)實際通信情況進行設(shè)定。

s105，將內(nèi)容分片分別緩存到原始節(jié)點中，得到第一節(jié)點集合。

多跳協(xié)作系統(tǒng)將各內(nèi)容分片隨機分別緩存到各原始節(jié)點中，緩存有內(nèi)容分片的所有節(jié)點構(gòu)成第一節(jié)點集合。第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點只緩存一個內(nèi)容分片，這是因為若一個節(jié)點中同時緩存同一待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的兩個及以上的內(nèi)容分片，當(dāng)該節(jié)點失效時，會對該待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的回復(fù)造成較大影響。

在本發(fā)明實施例中，根據(jù)存在概率計算分組份數(shù)及閾值數(shù)量進而將待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)編碼為多組內(nèi)容分片，考慮了用戶的移動性，可以提高利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。

參見圖2，圖2為本發(fā)明實施例的基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法的流程示意圖，包括：

s201，當(dāng)?shù)谝还?jié)點集合中的節(jié)點失效時，獲取預(yù)先確定的閾值數(shù)量，其中，第一節(jié)點集合為當(dāng)前小區(qū)內(nèi)緩存有內(nèi)容分片的所有節(jié)點的集合，內(nèi)容分片包含待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的部分內(nèi)容，閾值數(shù)量為恢復(fù)失效的節(jié)點所緩存的內(nèi)容分片所需的節(jié)點數(shù)。

在實際應(yīng)用中，由于用戶的移動性，用戶攜帶的節(jié)點(終端)可能會離開當(dāng)前小區(qū)，或者由于節(jié)點電量耗盡、用戶主動關(guān)閉d2d通信功能及節(jié)點清理存儲空間等原因，會造成節(jié)點失效。當(dāng)?shù)谝还?jié)點集合中的節(jié)點失效時，多跳協(xié)作系統(tǒng)獲取閾值數(shù)量，以方便后續(xù)確定失效的節(jié)點的替代節(jié)點。閾值數(shù)量是根據(jù)存在概率計算出的，一個節(jié)點的存在概率標(biāo)識時間δ后該節(jié)點仍然存在于當(dāng)前小區(qū)中的概率，考慮了用戶的移動性，提高通信的可靠性。

s202，在當(dāng)前小區(qū)中除第一節(jié)點集合中的節(jié)點外的其他節(jié)點中，選取在有效通信范圍內(nèi)，能夠與大于或等于閾值數(shù)量的第一節(jié)點集合中的節(jié)點進行有效通信的所有節(jié)點，作為第二節(jié)點集合。

兩個節(jié)點間d2d通信的有效通信距離是有限的，同樣基于多跳協(xié)作的設(shè)備間通信的有效通信距離也是有限的，這是因為隨著跳數(shù)的增加(數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)的增加)，數(shù)據(jù)的信令負(fù)載、時延及噪聲等因素將變得不可接受。多跳協(xié)作系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前小區(qū)中個節(jié)點的通信狀況，選取能夠與大于或等于閾值數(shù)量的緩存有內(nèi)容分片的節(jié)點進行有效通信的所有節(jié)點，作為第二節(jié)點集合。保證了第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點都能夠成功恢復(fù)失效的節(jié)點上的內(nèi)容分片。

s203，根據(jù)第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度，在第二節(jié)點集合中選取緩存節(jié)點。

多跳協(xié)作系統(tǒng)會在第二節(jié)點集合中，選取與當(dāng)前小區(qū)關(guān)聯(lián)程度最高的節(jié)點，作為緩存節(jié)點。一個節(jié)點的關(guān)聯(lián)程度標(biāo)識了該節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)中除該節(jié)點外的其他節(jié)點的通信狀況及社交因素，緩存節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度高，緩存節(jié)點中存儲的內(nèi)容分片的有效性就越高，利用d2d通信時通信的可靠性就越高。

s204，在有效通信范圍內(nèi)，選取第一節(jié)點集合中的閾值數(shù)量個節(jié)點，恢復(fù)離開當(dāng)前小區(qū)的節(jié)點所緩存的內(nèi)容分片至緩存節(jié)點。

多跳協(xié)作系統(tǒng)在選取第一節(jié)點集合中的閾值數(shù)量個節(jié)點時，可以為在第一節(jié)點集合中隨機選取閾值數(shù)量個能夠與緩存節(jié)點進行有效通信的節(jié)點。還可以計算出第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點向緩存節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)的傳輸成本，選取前閾值數(shù)量個傳輸成本最小的節(jié)點，以節(jié)約傳輸成本。

在本發(fā)明實施例中，閾值數(shù)量是根據(jù)存在概率計算出來的，一個節(jié)點的存在概率標(biāo)識了第一時間后，該節(jié)點仍然停留在當(dāng)前小區(qū)的概率。根據(jù)閾值數(shù)量最終確定的緩存節(jié)點代替失效的節(jié)點，提高了利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。并且在確定緩存節(jié)點代替失效的節(jié)點，考慮了第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度，充分考慮可節(jié)點失效的情況，確定的緩存節(jié)點的節(jié)點失效率低，數(shù)據(jù)傳輸成功的概率高，提高了利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。

可選的，在本發(fā)明實施例中根據(jù)第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度，在第二節(jié)點集合中選取緩存節(jié)點，包括：

步驟一，分別獲取第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)中的節(jié)點建立有效通信鏈路的數(shù)目，作為第二節(jié)點集合中的節(jié)點的中心度。

多跳協(xié)作系統(tǒng)會根據(jù)第二節(jié)點集合中每個節(jié)點的多跳協(xié)作的有效范圍和節(jié)點間傳輸數(shù)據(jù)成功的概率，確定出第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)中的節(jié)點能夠建立的有效通信鏈路的數(shù)目，將有效通信鏈路的數(shù)目，作為對應(yīng)的第二節(jié)點集合中的節(jié)點的中心度。有效通信鏈路是指該鏈路中每一跳數(shù)據(jù)傳輸均滿足物理約束及社交約束，物理約束是指節(jié)點間的通信距離不超過d2d通信的最大傳輸距離，且數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘栐肼暠缺仨毚笥陬A(yù)設(shè)的信噪比閾值。社交約束是指，節(jié)點間成功傳輸數(shù)據(jù)的概率要大于預(yù)設(shè)的傳輸成功率閾值。

步驟二，選取第二節(jié)點集合中中心度最大的節(jié)點，作為緩存節(jié)點。

節(jié)點i與節(jié)點j間直接進行d2d通信，需要滿足節(jié)點i與節(jié)點j間的距離不能超過d2d通信的最大通信距離，且數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘栐肼暠缺仨毚笥陬A(yù)設(shè)的信噪比閾值，同時考慮到用戶的移動性及用戶間的社交關(guān)系，節(jié)點間通信鏈路成功傳輸數(shù)據(jù)的概率要大于預(yù)設(shè)的傳輸成功率閾值。傳輸。其中，信噪比閾值為符合本發(fā)明實施例的任意數(shù)值，例如設(shè)定為13db或更大，14db或更大。傳輸成功率閾值為符合本發(fā)明實施例的任意數(shù)值，例如設(shè)定為0.5或更大，0.65或更大。

在本發(fā)明實施例中，將有效通信鏈路的數(shù)目作為第二節(jié)點集合中的節(jié)點的中心度，中心度越高，則當(dāng)前小區(qū)中節(jié)點從緩存節(jié)點下載待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的概率越高。將中心度最大的節(jié)點作為緩存節(jié)點，充分考慮了當(dāng)前小區(qū)中的通信狀況，提高了緩存節(jié)點中存儲的內(nèi)容分片的利用率。

可選的，在本發(fā)明實施例中根據(jù)第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度，在第二節(jié)點集合中選取緩存節(jié)點，包括：

步驟一，獲取并根據(jù)能夠直接進行d2d設(shè)備到設(shè)備通信的兩個節(jié)點間需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的大小、有效通信時間、傳輸功率及信道情況，計算傳輸成本及傳輸完成概率，其中，傳輸完成概率標(biāo)識當(dāng)前小區(qū)中的兩個節(jié)點間能夠完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)母怕省?/p>

信道狀況包括信道的帶寬、噪聲強度、傳輸功率及信道增益?？紤]到用戶的移動性，用戶隨身攜帶的節(jié)點在直接進行d2d通信時，可能會存在超過d2d有效通信距離的情況。傳輸完成概率為在有效通信時間內(nèi)，通信相鄰的兩個節(jié)點間能夠完成傳輸需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的概率。在本發(fā)明實施例中通過傳輸完成概率，充分考慮了節(jié)點失效的可能，能夠增大數(shù)據(jù)傳輸成功的概率。

步驟二，根據(jù)傳輸成本及傳輸完成概率，分別以第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點為一個頂點，分別以第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點為另一個頂點構(gòu)建二分圖。

二分圖的構(gòu)建，明確了傳輸路徑的兩個端點，便于計算，方便后續(xù)傳輸路徑的選擇。

步驟三，根據(jù)傳輸完成概率及動態(tài)規(guī)劃算法dynamicprogramming算法，分別確定第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點間的傳輸路徑。

若相鄰節(jié)點間的傳輸完成概率大于或等于預(yù)設(shè)的傳輸成功閾值，則將該傳輸完成概率作為該相鄰節(jié)點間的路徑的權(quán)值；若相鄰節(jié)點間的傳輸完成概率小于傳輸成功閾值，則另該相鄰節(jié)點間的路徑的權(quán)值為0，其中，傳輸成功率閾值為符合本發(fā)明實施例的任意數(shù)值，例如設(shè)定為0.5或更大，0.55或更大。利用dp算法(dynamicprogramming，動態(tài)規(guī)劃算法)，分別確定二分圖中兩個節(jié)點間權(quán)值乘積最大的路徑，作為這兩個節(jié)點間的傳輸路徑。

在傳輸完成概率小于傳輸成功閾值時，令權(quán)值為0，可以有效避免因個別節(jié)點間d2d傳輸?shù)膫鬏斖瓿筛怕实?，而影響整條通信的情況，提高了數(shù)據(jù)傳輸成功的概率，保證了通信的可靠性。

步驟四，根據(jù)傳輸成本分別確定每條傳輸路徑的權(quán)值，通過最大匹配算法kuhn-munkres算法得到權(quán)值之和最小的最短路徑的匹配。

綜合利用d2d下載數(shù)據(jù)的傳輸成本及從bs下載數(shù)據(jù)的傳輸成本，作為傳輸路徑的權(quán)值，通過km算法kuhn-munkres算法，得到權(quán)值之和最小的最短路徑的匹配，即以第二節(jié)點集合中的一個節(jié)點為端點的閾值數(shù)量條路徑的權(quán)值的和最小。同時考慮利用d2d下載數(shù)據(jù)的傳輸成本及從bs下載數(shù)據(jù)的傳輸成本，傳輸成本的考慮更加全面，能夠節(jié)約數(shù)據(jù)傳輸過程中的能耗。

步驟五，根據(jù)權(quán)值之和最小的最短路徑的匹配，選取緩存節(jié)點。

在本發(fā)明實施例利用kuhn-munkres算法獲取邊的權(quán)值最小的最短路徑，以選取緩存節(jié)點，在最小化傳輸成本節(jié)約傳輸能耗的同時，充分考慮了節(jié)點失效的情況，提高了通信的可靠性。

可選的，在本發(fā)明實施例中根據(jù)第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度，在第二節(jié)點集合中選取緩存節(jié)點，包括：

步驟一，獲取并根據(jù)能夠直接進行d2d設(shè)備到設(shè)備通信的兩個節(jié)點間需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的大小、有效通信時間、傳輸功率及信道情況，計算傳輸成本及傳輸完成概率。

考慮到用戶的移動性，用戶隨身攜帶的節(jié)點在直接進行d2d通信時，可能會存在超過d2d有效通信距離的情況。傳輸完成概率為在有效通信時間內(nèi)，通信相鄰的兩個節(jié)點間能夠完成傳輸需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的概率。在本發(fā)明實施例中通過傳輸完成概率，充分考慮了節(jié)點失效的可能，能夠增大數(shù)據(jù)傳輸成功的概率。

步驟二，根據(jù)存在概率及傳輸完成概率，確定能夠直接進行d2d通信的兩個節(jié)點間的邊的權(quán)值，其中，邊的權(quán)值標(biāo)識能夠直接進行d2d通信的兩個節(jié)點間未能完成傳輸需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的概率。

在相鄰的兩個節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，無論是這兩個節(jié)點間的通信距離超過有效通信距離，還是這兩個節(jié)點中存在離開當(dāng)前小區(qū)的節(jié)點，數(shù)據(jù)傳輸均失敗。因此在本發(fā)明實施例中同時考慮了存在概率及傳輸完成概率，充分考慮了用戶的移動性，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒β省?/p>

步驟三，根據(jù)動態(tài)規(guī)劃算法dynamicprogramming算法，分別確定第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點間的最短路徑。

當(dāng)然此處還可以根據(jù)其他的路徑算法來確定第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點間的最短路徑，例如，dijkstra算法、floyd算法及shortestpathfasteralgorithm算法。

步驟四，根據(jù)最短路徑、存在概率、傳輸完成概率及傳輸成本，分別確定第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點間相互的偏好度。

在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，第二節(jié)點集合中的節(jié)點偏好的為傳輸成功率高的節(jié)點，而第一節(jié)點集合中的節(jié)點偏好的為傳輸成本低的節(jié)點。因此，分別根據(jù)每條最短路徑中各節(jié)點的存在概率及節(jié)點間的傳輸完成概率，來確定第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點對第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點的偏好度；分別根據(jù)每條最短路徑中節(jié)點間的傳輸成本來確定第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點對第二集合中的每個節(jié)點的偏好度。在本發(fā)明實施中分別根據(jù)第一節(jié)點集合及第二節(jié)點集合中各節(jié)點的不同需求，確定第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點間相互的偏好度，偏好度更加準(zhǔn)確。

步驟五，將第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點均視為閾值數(shù)量個節(jié)點，得到第三節(jié)點集合。

在內(nèi)容分片修復(fù)的過程中，替代失效節(jié)點的節(jié)點需要從閾值數(shù)量個第一節(jié)點集合的節(jié)點中下載數(shù)據(jù)，以恢復(fù)內(nèi)容分片，因此在建立一對一對應(yīng)關(guān)系之前，需要將第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點均視為閾值數(shù)量個節(jié)點，得到第三節(jié)點集合。

步驟六，根據(jù)偏好度通過預(yù)設(shè)算法，建立第三節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點間的一對一對應(yīng)關(guān)系。

若第三節(jié)點集合中的節(jié)點多于第一節(jié)點集合中的節(jié)點，則需要進行節(jié)點刪除：隨機刪除第二節(jié)點集合中的一個節(jié)點，并將第二節(jié)點集合中剩余的每個節(jié)點均視為閾值數(shù)量個節(jié)點，得到新的第三節(jié)點集合。若新的第三節(jié)點集合中的節(jié)點數(shù)仍然多于第一節(jié)點集合中的節(jié)點數(shù)，則重復(fù)上述節(jié)點刪除過程直至第三節(jié)點集合中的節(jié)點數(shù)小于或等于所述第一節(jié)點集合中的節(jié)點數(shù)。采用此種節(jié)點刪除的方法，能夠保證第二節(jié)點集合中被匹配的節(jié)點可以匹配閾值數(shù)量個第一節(jié)點集合中的節(jié)點。

步驟七，根據(jù)一對一對應(yīng)關(guān)系，確定緩存節(jié)點。

根據(jù)建立好的一對一對應(yīng)關(guān)系中，在第二節(jié)點集合中選取一個符合匹配規(guī)則的節(jié)點，作為緩存節(jié)點。該匹配規(guī)則是指，在一對一對應(yīng)關(guān)系中第二節(jié)點集合中的一個節(jié)點對應(yīng)了閾值數(shù)量個第一節(jié)點集合中的節(jié)點。在第二節(jié)點集合中選取一個符合匹配規(guī)則的節(jié)點，作為緩存節(jié)點，可以為在第二節(jié)點集合中隨機選取一個符合匹配規(guī)則的節(jié)點，作為緩存節(jié)點；也可以為在符合匹配規(guī)則的節(jié)點中選取傳輸成本之和最小的節(jié)點，作為緩存節(jié)點。

在本發(fā)明實施例中，通過建立一對一對應(yīng)關(guān)系，在減少傳輸成本節(jié)約通信資源的同時，提高了數(shù)據(jù)下載成功的概率，提高利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。

可選的，在本發(fā)明實施例中根據(jù)偏好度通過預(yù)設(shè)算法，建立第三節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點間的一對一對應(yīng)關(guān)系，包括：

根據(jù)偏好度通過分布式匹配算法gale-shapley算法或動態(tài)匹配算法rothandvandevate算法，建立第三節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點間的一對一對應(yīng)關(guān)系。

在本發(fā)明實施例中，通過分布式匹配算法gale-shapley算法(蓋爾-沙普利算法)或動態(tài)匹配算法rothandvandevate算法，來建立一對一對應(yīng)關(guān)系，給出了一對一對應(yīng)關(guān)系的確定方法，為根據(jù)一對一對應(yīng)關(guān)系確定緩存節(jié)點提供了前提。

可選的，在本發(fā)明實施例中根據(jù)偏好度通過rothandvandevate算法，建立待選擇節(jié)點集合中的每個節(jié)點與每個緩存有內(nèi)容分片的節(jié)點間的對應(yīng)關(guān)系，包括：

步驟a，獲取第三節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點間的初始對應(yīng)關(guān)系。

此處的初始對應(yīng)關(guān)系為符合本發(fā)明實施例的任意對應(yīng)關(guān)系，初始對應(yīng)關(guān)系可以為隨機建立的一對一的關(guān)系，也可以為通過gale-shapley算法、kuhn-munkres算法或其他資源最優(yōu)匹配算法建立的一對一的關(guān)系，其中，在初始對應(yīng)關(guān)系中，單獨存在的節(jié)點可以看做是根該節(jié)點自身一對一匹配的節(jié)點，其偏好度相互均為零。

可選的，在步驟a之前，該方法還包括：

當(dāng)?shù)谌?jié)點集合中的節(jié)點的數(shù)目大于第一節(jié)點集合中節(jié)點的數(shù)目時，在第三節(jié)點集合中選取與第一節(jié)點集合中節(jié)點數(shù)目相同數(shù)量的節(jié)點，隨機與第一節(jié)點集合中的節(jié)點建立一對一對應(yīng)的初始對應(yīng)關(guān)系。

用c(c為正整數(shù))表示第一節(jié)點集合中節(jié)點的數(shù)目，用d表示閾值數(shù)量，在第二節(jié)點集合中任意選取(c/d向下取整)個第二節(jié)點集合中的節(jié)點，并將這個節(jié)點均視為d個節(jié)點，作為首選節(jié)點，從第三節(jié)點集合中選取首選節(jié)點，并隨機選取剩下的個節(jié)點，建立與第一節(jié)點集合中節(jié)點的對應(yīng)關(guān)系。

在本發(fā)明實施例中，給出了建立初始對應(yīng)關(guān)系的具體方法，保證節(jié)點間的一對一對應(yīng)。

步驟b，根據(jù)偏好度，判斷初始對應(yīng)關(guān)系中的節(jié)點對是否滿足預(yù)設(shè)條件，其中，初始對應(yīng)關(guān)系中的節(jié)點對為第一節(jié)點集合與第三節(jié)點集合間已建立一對一對應(yīng)的兩個節(jié)點，預(yù)設(shè)條件指第三節(jié)點對第四節(jié)點的偏好度高于第三節(jié)點對第一節(jié)點的偏好度，且第四節(jié)點對第三節(jié)點的偏好度高于第四節(jié)點對第五節(jié)點的偏好度，第一節(jié)點及第四節(jié)點為第一節(jié)點集合中的任意節(jié)點，第三節(jié)點及第五節(jié)點為第三節(jié)點集合中的任意節(jié)點，且第一節(jié)點與第三節(jié)點為初始對應(yīng)關(guān)系中的同一節(jié)點對中的節(jié)點，第四節(jié)點與第五節(jié)點為初始對應(yīng)關(guān)系中的同一節(jié)點對中的節(jié)點，將第三節(jié)點與第四節(jié)點組成的節(jié)點對稱為破壞對。

步驟c，在初始對應(yīng)關(guān)系中的所有節(jié)點對均不滿足預(yù)設(shè)條件時，輸出初始對應(yīng)關(guān)系作為一對一對應(yīng)關(guān)系。

步驟d，在初始對應(yīng)關(guān)系中存在滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對時，獲取第三節(jié)點與第四節(jié)點，作為破壞對集合。

步驟e，在初始對應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，根據(jù)破壞對集合，構(gòu)建第二對應(yīng)關(guān)系。

在初始對應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，將破壞對集合中的破壞對作為一對一的節(jié)點，將初始對應(yīng)關(guān)系中與破壞對中節(jié)點一對一對應(yīng)的節(jié)點，根據(jù)偏好度進行匹配：若初始對應(yīng)關(guān)系中與破壞對中節(jié)點一對一對應(yīng)的節(jié)點間相互存在偏好度(即這兩個節(jié)點間能夠進行有效通信)，則匹配為新的一對一對應(yīng)的節(jié)點；若初始對應(yīng)關(guān)系中與破壞對中節(jié)點一對一對應(yīng)的節(jié)點間不存在偏好度(即這兩個節(jié)點間不能進行有效通信)，則將這兩個節(jié)點作為單獨的節(jié)點(視為節(jié)點與該節(jié)點自身進行匹配)得到第二對應(yīng)關(guān)系。在本發(fā)明實施例中，不能進行有效通信的節(jié)點間不進行匹配，防止因通信鏈路失效而造成的數(shù)據(jù)傳輸失敗。

步驟f，根據(jù)偏好度，判斷第二對應(yīng)關(guān)系中的節(jié)點對是否滿足預(yù)設(shè)條件。

步驟g，在第二對應(yīng)關(guān)系中的所有節(jié)點對均不滿足預(yù)設(shè)條件時，輸出第二對應(yīng)關(guān)系作為一對一對應(yīng)關(guān)系。

步驟h，在第二對應(yīng)關(guān)系中存在滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對時，判斷第二對應(yīng)關(guān)系中滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對中的節(jié)點，是否存在于破壞對集合中。

步驟i，在第二對應(yīng)關(guān)系中滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對中的節(jié)點，均不存在于破壞對集合中時，選取第二對應(yīng)關(guān)系中的任意破壞對，作為新的節(jié)點對，更新第二對應(yīng)關(guān)系。

步驟j，根據(jù)偏好度，判斷第二對應(yīng)關(guān)系中的節(jié)點對是否滿足預(yù)設(shè)條件。

步驟k，在第二對應(yīng)關(guān)系中的節(jié)點對均不滿足預(yù)設(shè)條件時，輸出第二對應(yīng)關(guān)系作為一對一對應(yīng)關(guān)系。

步驟l，在第二對應(yīng)關(guān)系中存在滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對時，選取第二對應(yīng)關(guān)系中的任意破壞對，作為新的節(jié)點對，更新第二對應(yīng)關(guān)系，返回步驟j繼續(xù)執(zhí)行。

步驟m，在第二對應(yīng)關(guān)系中滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對中的第六節(jié)點存在于破壞對集合中時，在第二對應(yīng)關(guān)系中滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對中選取第七節(jié)點，根據(jù)第六節(jié)點與第七節(jié)點組成的節(jié)點對，更新第二對應(yīng)關(guān)系，其中，第七節(jié)點對第六節(jié)點的偏好度，大于破壞對集合中的節(jié)點對第六節(jié)點的偏好度，第六節(jié)點為第一節(jié)點集合中的節(jié)點，且第七節(jié)點為第三節(jié)點集合中的節(jié)點；或第七節(jié)點為第一節(jié)點集合中的節(jié)點，且第六節(jié)點為第三節(jié)點集合中的節(jié)點。

步驟n，將第七節(jié)點加入到破壞對集合中，并返回步驟f繼續(xù)執(zhí)行。

在本發(fā)明實施例中，給出了rothandvandevate算法的具體實現(xiàn)步驟，保證了一對一對應(yīng)關(guān)系的建立，在保證數(shù)據(jù)有效傳輸?shù)幕A(chǔ)上，能夠節(jié)約能量。

本發(fā)明中的編碼方式為符合本發(fā)明實施例的任意分布式編碼方式。在眾多的分布式編碼方式中，較為常用的為糾刪碼。根據(jù)不同的要求，糾刪碼有不同的編碼方式(如里所碼及噴泉碼)，但都具有相同的編碼參數(shù)，可以表示為(n，kf，df),即待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)f被分成kf(分組份數(shù))份并編碼成第一數(shù)值n份，存在n個原始節(jié)點上，每個節(jié)點上存有的內(nèi)容分片大小為αf。當(dāng)有節(jié)點請求待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)f時，該節(jié)點可通過連接n個原始節(jié)點中的任意kf個節(jié)點來獲取f，每個原始節(jié)點傳輸大小αf的內(nèi)容。當(dāng)有原始節(jié)點失效時，需要選擇一個新的緩存節(jié)點并連接閾值數(shù)量df個現(xiàn)有的原始節(jié)點/緩存節(jié)點，來修復(fù)出失效的節(jié)點上緩存的f的內(nèi)容分片，每個原始節(jié)點/緩存節(jié)點傳輸?shù)膬?nèi)容大小為βf。下面以糾刪碼為例，詳細(xì)闡述本發(fā)明基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法，應(yīng)用糾刪碼進行編碼的具體實施例。

在一個基礎(chǔ)通信設(shè)備(例如ap或bs)的有效通信半徑為rcell的單蜂窩場景中，所有節(jié)點的集合為所有緩存有流行內(nèi)容節(jié)點的集合為h，為當(dāng)前小區(qū)中緩存的所有的流行內(nèi)容(至少包括待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù))。將n個存儲有待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)f的節(jié)點的集合表示為hf，請求f的請求節(jié)點集合為rf，并定義為第h個緩存節(jié)點上存有的所有內(nèi)容的集合。

在實際通信場景中，一般情況下節(jié)點請求數(shù)據(jù)的時間是隨機的，且服從獨立分布。用w表示節(jié)點請求的平均到達率，令wj為第j次請求發(fā)生的瞬時時間，即：wj等于j次請求間隔(指數(shù)分布)的總時間。因此，wj服從愛爾蘭分布，即：因此，在δ時間內(nèi)，節(jié)點發(fā)生j次請求的概率為：

數(shù)據(jù)的流行度服從zipf分布，因此，流行度排名第i的數(shù)據(jù)被請求的概率可以表示為其中，γ表示數(shù)據(jù)的相對流行度的分布。γ的值越大表示分布越集中，即越流行的數(shù)據(jù)被節(jié)點請求的次數(shù)越多。為中元素的個數(shù)。

定義在δ時間后的失效節(jié)點集合為那么需要修復(fù)的數(shù)據(jù)的集合可以表示為此時，對待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)f，未失效的緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點的數(shù)量表示為xf，則未失效的緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點的組合一共有種可能，則緩存有f的內(nèi)容分片的未失效的節(jié)點的集合可以表示為：

當(dāng)緩存有流行數(shù)據(jù)的節(jié)點失效時，需要找到一個新的節(jié)點代替失效的節(jié)點來緩存流行數(shù)據(jù)。以緩存有待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)f的內(nèi)容分片的節(jié)點為例，在修復(fù)f的內(nèi)容分片的過程中，需要選取df個緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點，并從每個選取的節(jié)點中下載大小為βf的數(shù)據(jù)。將能夠成為新的緩存節(jié)點的備選節(jié)點集合表示為其中，中的節(jié)點可以沒有緩存任何流行數(shù)據(jù)，也可以緩存有除f外的其他流行數(shù)據(jù)。

用表示將失效節(jié)點l中的f的內(nèi)容分片修復(fù)到節(jié)點i上的概率，且

其中，

用表示內(nèi)修復(fù)時節(jié)點i從節(jié)點h中下載數(shù)據(jù)的概率，且

其中，

由多跳協(xié)作的通信特點可知，在進行d2d通信時最多可以通過a跳來進行內(nèi)容傳輸，用表示修復(fù)f的內(nèi)容分片時，從節(jié)點h到節(jié)點i的傳輸路徑(包含收發(fā)節(jié)點及中繼節(jié)點)，且其中，表示為修復(fù)f的內(nèi)容分片時，從節(jié)點h到節(jié)點i的傳輸過程中選擇的中繼節(jié)點的集合，且當(dāng)時，表示數(shù)據(jù)直接從節(jié)點h傳輸?shù)焦?jié)點i；當(dāng)時，表示數(shù)據(jù)的傳輸路徑為：h→r1→…→rq→i。

在實際應(yīng)用場景中，既要考慮到節(jié)點i與節(jié)點j間直接進行d2d通信的物理通信條件，即需要滿足節(jié)點i與節(jié)點j間的距離不能超過dmax，且數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘栐肼暠缺仨毚笥陬A(yù)設(shè)的信噪比閾值又要考慮到用戶的移動性及用戶間的社交關(guān)系，節(jié)點間通信鏈路成功傳輸數(shù)據(jù)的概率要大于預(yù)設(shè)的傳輸成功率閾值θmin。其中的數(shù)值為符合本發(fā)明實施例的任意數(shù)值，例如設(shè)定為13db或更大，14db或更大。θmin的數(shù)值為符合本發(fā)明實施例的任意數(shù)值，例如設(shè)定為0.5或更大，0.65或更大。

因此，在修復(fù)f的內(nèi)容分片時，將節(jié)點i能夠進行有效通信的下一跳節(jié)點的集合表示為：

修復(fù)過程中，將節(jié)點i能夠從節(jié)點h下載數(shù)據(jù)成功的概率表示為：

即當(dāng)從節(jié)點h到新緩存節(jié)點i之間至少存在一條可行的傳輸路徑，使得則

因此，節(jié)點i成功連接到df個節(jié)點來修復(fù)f的內(nèi)容分片的概率為：

節(jié)點i與節(jié)點j間距離小于dmax的時間tij服從參數(shù)為τij的指數(shù)分布，其概率分布函數(shù)為當(dāng)節(jié)點i向節(jié)點j傳輸大小為m的數(shù)據(jù)時，成功傳輸概率為：

計算可得

其中，b為信道帶寬，為噪聲強度，pi，j為節(jié)點i到節(jié)點j的傳輸鏈路的傳輸功率，gi，j為節(jié)點i與節(jié)點j之間的信道增益，服從瑞利分布。

在內(nèi)容分片修復(fù)過程中，每個緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點向新的緩存節(jié)點傳輸?shù)膬?nèi)容的大小均為βf，由上述公式(2)可得，在內(nèi)容分片修復(fù)時，節(jié)點i向節(jié)點j傳輸大小為βf的數(shù)據(jù)成功的概率為：

則節(jié)點h通過多跳協(xié)作向節(jié)點i傳輸大小為βf數(shù)據(jù)成功的概率為：

其中，

表示中的元素個數(shù)，表示中的第j個元素。

同時將內(nèi)容分片修復(fù)過程中節(jié)點a向節(jié)點b傳輸數(shù)據(jù)βf的傳輸成本表示為：

其中，pa，b為節(jié)點a到節(jié)點b的傳輸鏈路的傳輸功率，ga,b為節(jié)點a與節(jié)點b之間的信道增益，服從瑞利分布，即ga,b服從均值為γa,b的指數(shù)分布，ga,b～exp(γa,b)。然而，上述成本的計算難以計算得到閉式解，因此，利用其下邊界進行問題松弛，即

用表示節(jié)點i修復(fù)f的內(nèi)容分片時，選擇的df個緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點集合：

因此，節(jié)點i從選擇的df條修復(fù)鏈路都能成功下載大小為βf的數(shù)據(jù)概率為：

則節(jié)點i能成功f的內(nèi)容分片的概率最終可以表示為：

在節(jié)點i從緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點中下載待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)f時，需要選取kf個緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點，并從每個選取的節(jié)點中下載大小為αf的數(shù)據(jù)。與上述修復(fù)f的內(nèi)容分片的過程類似，節(jié)點a從節(jié)點b下載大小為αf的數(shù)據(jù)的成本為：

節(jié)點i從節(jié)點h下載f的內(nèi)容分片的概率表示為：

其中，

用表示下載f時，從節(jié)點h到節(jié)點i的傳輸路徑，則

其中，表示為節(jié)點i下載f時，從節(jié)點h到節(jié)點i的傳輸過程中選擇的中繼節(jié)點的集合。

在下載待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)f時，將節(jié)點i能夠進行有效通信的下一跳節(jié)點的集合表示為：

在內(nèi)容下載過程中，將節(jié)點i能夠從節(jié)點h下載數(shù)據(jù)成功的概率表示為：

即當(dāng)從節(jié)點h到節(jié)點i之間至少存在一條可行的傳輸路徑：

使得

則

節(jié)點i成功連接到kf個節(jié)點來下載f的概率為：

由上述公式(2)可得，在待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)下載時，節(jié)點i向節(jié)點j傳輸數(shù)據(jù)αf成功的概率為：

因此，節(jié)點h通過多跳協(xié)作向節(jié)點i傳輸大小為αf的數(shù)據(jù)成功的概率為：

其中，表示中的元素個數(shù)，表示中的第j個元素。

用表示節(jié)點i下載f時，選擇的kf個緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點集合：

因此，節(jié)點i從選擇的kf條鏈路都能成功下載大小為αf的數(shù)據(jù)的概率為：

則節(jié)點i能成功下載f的概率最終可以表示為：

本發(fā)明的目的在于最大化待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)f下載成功的概率及修復(fù)f的內(nèi)容分片成功的概率。當(dāng)考慮到當(dāng)前小區(qū)中所有的緩存的流行內(nèi)容時，內(nèi)容分片修復(fù)成功的平均概率為：

為新的緩存節(jié)點。將流行內(nèi)容集合中的流行度排名第r的數(shù)據(jù)表示為流行內(nèi)容服從zipf分布，則被請求，且在δ時間內(nèi)被所有節(jié)點總共請求j次的概率可以表示為其中，prδ(x)表示在間隔δ內(nèi)節(jié)點產(chǎn)生x次請求的概率，表示排名r的內(nèi)容被請求的可能性，將流行內(nèi)容下載的平均成功概率可以表示為：

因此，目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)可以表示為：

參見圖3至圖6，在一個基礎(chǔ)通信設(shè)備(例如ap或bs)的有效通信半徑為rcell的單蜂窩場景中，將基礎(chǔ)通信設(shè)備的有效通信范圍作為當(dāng)前小區(qū)。對于一個距離蜂窩中心o1的距離為x(0≤x≤rcell)的節(jié)點，其中，節(jié)點所在的位置為o2，多跳協(xié)作的有效通信半徑為admax，a為多跳協(xié)作的最大有效轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，dmax為d2d通信的最大有效通信距離。則該節(jié)點多跳協(xié)作的通信范圍與當(dāng)前小區(qū)的重疊區(qū)域存在如下情況。

如圖3所示，當(dāng)admax≥rcell，且admax-rcell≥x時，重疊區(qū)域的面積可以表示為：其中，scom(x)為重疊區(qū)域的面積。

如圖4所示，當(dāng)admax＜rcell，且rcell-admax≥x時，重疊區(qū)域的面積可以表示為：scom(x)＝π·(admax)²，其中，scom(x)為重疊區(qū)域的面積。

如圖5所示，當(dāng)admax＜rcell，且rcell-admax＜x≤rcell時，重疊區(qū)域的面積可以表示為：

其中，scom(x)為重疊區(qū)域的面積。

如圖6所示，當(dāng)rcell＜admax，且admax-rcell＜x≤rcell時，重疊區(qū)域的面積可以表示為：

其中，scom(x)為重疊區(qū)域的面積。

為了保證場景中待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效性，需要保證在節(jié)點多跳協(xié)作通信的范圍與當(dāng)前小區(qū)的重疊面積最小時，仍然能滿足至少有閾值數(shù)量個緩存有內(nèi)容分片的節(jié)點能與該節(jié)點進行有效通信。即當(dāng)節(jié)點在場景中服從隨機分布時，需要滿足在重疊范圍內(nèi)有個緩存有待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的節(jié)點。

考慮到用戶間的社交關(guān)系，每個節(jié)點離開當(dāng)前小區(qū)的概率均不相同，因此對于節(jié)點i，在δ時間后，其有效通信范圍內(nèi)存在的緩存有待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的節(jié)點的個數(shù)可以表示為：其中，ph(δ)為δ時間后節(jié)點h仍然存在于當(dāng)前小區(qū)中的概率，由上述公式(1)獲取。hf為此時節(jié)點i有效通信范圍內(nèi)緩存有待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的節(jié)點的集合。

令通過第一預(yù)設(shè)算法，得到的kf與df，其中，rf為請求待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的節(jié)點的集合。

可選的，第一預(yù)設(shè)算法包括：

第一步，初始化k'f。

由初始化k'f，其中，

第二步，根據(jù)當(dāng)前的k'f，計算kf與df。

當(dāng)應(yīng)用mds(maximumdistanceseparable)編碼方案時，kf＝k'f，df＝kf。

在應(yīng)用msr(minimumstorageregenerating)編碼方案時，當(dāng)時，df＝2kf-1＝n-1；當(dāng)時，kf＝k'f，df＝2k'f-1。

在應(yīng)用mbr(minimumbandwidthregenerating)編碼方案時，kf＝k'f，df＝n-1。

第三步，根據(jù)當(dāng)前的kf與df，計算αf與βf。

當(dāng)應(yīng)用mds編碼方案時，αf＝βf＝f/kf。

在應(yīng)用msr編碼方案時，當(dāng)df≥2kf-1時，αf＝f/kf，

在應(yīng)用mbr編碼方案時，

第四步，確定在有效通信范圍內(nèi)，能夠成功向節(jié)點i傳輸待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)f的內(nèi)容分片的節(jié)點的集合。

在內(nèi)容下載過程(下載待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)f)中，對任意一個請求節(jié)點i，將能與節(jié)點i在a跳內(nèi)(包含所有小于等于a跳的情況)成功傳輸f的內(nèi)容分片的節(jié)點的個數(shù)(使得的協(xié)作者的個數(shù))表示為kf，i，因此經(jīng)過δ時間后，距離蜂窩中心的距離為x的請求節(jié)點i在可靠通信范圍內(nèi)能連接上的緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點個數(shù)為：

因此，k'f等于f的請求節(jié)點的最小即更新(若有請求節(jié)點無法與任何緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點進行連接，則令該請求節(jié)點從基站下載f，不考慮其)。

第五步，若更新后的k'f小于kf，則令更新的后k'f為初始化k'f，返回第二步繼續(xù)執(zhí)行，若更新后的k'f大于或等于kf，則輸出kf和df。

根據(jù)輸出的kf和df，將待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)f利用糾刪碼編碼成n組內(nèi)容分片，并分布式存儲到n個節(jié)點中。

在本發(fā)明實施例中，在計算kf和df時，考慮了節(jié)點的移動性及各節(jié)點間的社交聯(lián)系，能夠減少請求f的節(jié)點在下載完f前，緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點失效的概率。

當(dāng)緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點失效時，需要進行內(nèi)容分片修復(fù)，即利用新的緩存節(jié)點來代替該失效的節(jié)點。為了保證待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)f的穩(wěn)定性和可靠性，新選擇的緩存節(jié)點上不能已存儲有f的內(nèi)容分片，即：選擇的新的緩存節(jié)點i必須滿足其中，為所有節(jié)點的集合，為緩存有f的內(nèi)容分片的所有節(jié)點的集合。這是因為，若f的多個內(nèi)容分片緩存在同一個節(jié)點上，若該節(jié)點失效，將對f的穩(wěn)定性和可靠性造成較大影響。

此外，在允許進行多跳數(shù)據(jù)傳輸?shù)那疤嵯?，?dāng)最多允許進行a跳數(shù)據(jù)傳輸時，新選擇的緩存節(jié)點必須滿足：存在至少df個緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點能在a跳之內(nèi)通過有效鏈路將f中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆撔碌木彺婀?jié)點上。

因此，當(dāng)修復(fù)一個失效節(jié)點上的f的內(nèi)容分片時，待選則的新的節(jié)點的集合為：

當(dāng)中存在多個節(jié)點時，可以根據(jù)當(dāng)前小區(qū)中節(jié)點的中心度來選擇新的緩存節(jié)點，其中，節(jié)點的中心度為在同時考慮物理因素和社交關(guān)聯(lián)的情況下，該節(jié)點能與其他節(jié)點建立有效通信鏈路的數(shù)目。

在中選取中心度最大的節(jié)點作為新的緩存節(jié)點，即：

當(dāng)緩存有待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的內(nèi)容分片的節(jié)點到新的緩存節(jié)點間，存在多條可行的傳輸路徑時，將選擇傳輸成本最小的路徑。

在本發(fā)明實施例中，將有效通信鏈路的數(shù)目作為緩存有待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的內(nèi)容分片的節(jié)點的中心度，中心度越高當(dāng)前小區(qū)中節(jié)點從緩存節(jié)點下載待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的概率越高。將中心度最大的節(jié)點作為緩存節(jié)點，充分考慮了當(dāng)前小區(qū)中的通信狀況，提高了緩存節(jié)點中存儲的內(nèi)容分片的利用率。

在本發(fā)明實施例中為了解決多跳協(xié)作傳輸路徑的選擇問題，可以采用集中式匹配算法進行優(yōu)化，利用二分圖進行匹配。因為內(nèi)容下載過程和內(nèi)容分片修復(fù)過程只是邊的權(quán)值的定義以及利用d2d進行數(shù)據(jù)傳輸匹配成功的邊的個數(shù)不同，其他數(shù)學(xué)過程均相同，因此以內(nèi)容分片修復(fù)的過程為例。

步驟一，構(gòu)建二分圖。

二分圖的兩個節(jié)點集合分別是當(dāng)前小區(qū)內(nèi)緩存有內(nèi)容分片的所有節(jié)點的第一節(jié)點集合及能夠與大于或等于閾值數(shù)量的第一節(jié)點集合中的節(jié)點進行有效通信的所有節(jié)點的第二節(jié)點集合(中的任意節(jié)點i均能至少和中的閾值數(shù)量個節(jié)點在a跳內(nèi)通過有效鏈路進行通信連接，即)。

步驟二，給二分圖邊賦予權(quán)值。

在構(gòu)建的二分圖中，節(jié)點i和節(jié)點j之間邊的權(quán)值為節(jié)點i通過多跳協(xié)作傳輸數(shù)據(jù)到節(jié)點j的傳輸成本wij。

為確定wij，首先要確定節(jié)點i和節(jié)點j間的多跳協(xié)作的傳輸路徑。構(gòu)造一個加權(quán)圖g，包含當(dāng)前小區(qū)中的所有節(jié)點，任意兩個節(jié)點之間存在邊，節(jié)點a和節(jié)點b之間的邊的權(quán)值表示為zab，令(為在內(nèi)容分片修復(fù)時，節(jié)點a向節(jié)點b傳輸f中的數(shù)據(jù)成功的概率)，若節(jié)點a和節(jié)點b之間的邊的權(quán)值則令節(jié)點a和節(jié)點b之間邊的權(quán)值zab＝0。然后根據(jù)任意用戶間邊的權(quán)值采用dynamicprogramming算法找到節(jié)點i和節(jié)點j之間的最優(yōu)路徑使得中所有的邊的權(quán)值之積最大。

在確定二分圖兩端節(jié)點i和節(jié)點j之間的傳輸路徑后，將節(jié)點i和節(jié)點j的邊的權(quán)值變更為其中，為從節(jié)點到節(jié)點i經(jīng)過多跳協(xié)作傳輸f中數(shù)據(jù)的成功概率，為節(jié)點h通過d2d多跳協(xié)作給節(jié)點i傳輸f中數(shù)據(jù)的傳輸成本，表示節(jié)點i從bs獲取f中數(shù)據(jù)的成本。至此，二分圖構(gòu)建完畢。

步驟三，采用km算法(kuhn-munkres算法)得到最小權(quán)值之和的匹配。

得到最小權(quán)值之和的匹配對應(yīng)的中的節(jié)點，作為新的緩存節(jié)點。

在本發(fā)明實施例中，根據(jù)數(shù)據(jù)成功的概率確定節(jié)點間的最優(yōu)路徑，保證了通信的可達，將總的傳輸成本作為二分圖兩端點間邊的權(quán)值，采用km算法得到最小權(quán)值之和的匹配，進而確定新的緩存節(jié)點，可以降低傳輸成本。

在本發(fā)明實施例中為了解決多跳協(xié)作傳輸路徑的選擇問題，還提供了分布式匹配算法。

步驟一，構(gòu)建第一節(jié)點集合中節(jié)點與第三節(jié)點集合中節(jié)點的匹配。

對于內(nèi)容分片修復(fù)過程而言，將第一節(jié)點集合表示為由于待選取的緩存節(jié)點修復(fù)內(nèi)容分片需要連接df個緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點，因此，待選取的緩存節(jié)點與緩存有f的內(nèi)容分片的節(jié)點之間的匹配是一個1-df的匹配問題。所以，將第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點均擴展為df個，得到第三節(jié)點集合使得該匹配變?yōu)橐粋€1-1匹配。相應(yīng)的，在內(nèi)容下載過程中，為將每個數(shù)據(jù)請求節(jié)點均視為kf個節(jié)點的集合，為緩存有內(nèi)容分片的節(jié)點的集合。對于內(nèi)容分片修復(fù)過程而言，還是對于內(nèi)容下載過程而言，多跳協(xié)作傳輸路徑的選擇均可以等效為基于和之間的1-1匹配問題。

我們定義一個匹配函數(shù)φ：和使得

是集合中的第i個元素，是集合中的第j個元素,φ是一個一對一的穩(wěn)定匹配。

對于任意的節(jié)點希望能夠有效可靠的獲取數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒β室?。對于任意?imgfile="bda00013090439600002026.gif"wi="186"he="62"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>節(jié)點希望能夠盡可能的節(jié)約能量，即傳輸成本低。

以修復(fù)f的內(nèi)容分片的過程為例，將從到的完整多跳傳輸路徑表示為則，根據(jù)以下步驟得到：

將當(dāng)前小區(qū)中任意兩個節(jié)點，節(jié)點i和節(jié)點j之間邊的權(quán)值表示為其中pi(δ)為經(jīng)過δ時間后，節(jié)點i仍然存在于當(dāng)前小區(qū)中的概率，為內(nèi)容分片修復(fù)過程中節(jié)點i向節(jié)點j傳輸f中數(shù)據(jù)的傳輸成功概率。

根據(jù)節(jié)點間的權(quán)值zij，采用dynamicprogramming算法得到到之間的最優(yōu)路徑使得路徑中每一跳邊的權(quán)值之和最小。

在得到從到的完整傳輸路徑之后，對的偏好度可衡量為：

表示中的元素個數(shù)，表示路徑中的第i個用戶。通過將矩陣的列按降序排列，得到中的節(jié)點對中的節(jié)點的偏好度列表。相應(yīng)的，對的喜好程度可表示為：

為修復(fù)f的內(nèi)容分片時，節(jié)點a給節(jié)點b傳輸f中數(shù)據(jù)時一跳的傳輸成本。同樣通過將矩陣的列按降序排列，得到中的節(jié)點對中的節(jié)點的偏好度列表。

在得到中節(jié)點及中節(jié)點相互的偏好度之后，可以通過gale-shapley算法(thegale-shapleyalgorithm，蓋爾-沙普利算法)得到中節(jié)點及中節(jié)點的一對一穩(wěn)定匹配，作為一對一對應(yīng)關(guān)系。

當(dāng)然在得到中節(jié)點及中節(jié)點相互的偏好度之后，可以通過rothandvandevate算法得到中節(jié)點及中節(jié)點的一對一穩(wěn)定匹配，作為一對一對應(yīng)關(guān)系。

應(yīng)用rothandvandevate算法，首先要對blockingpair破壞對進行定義。對于集合中的節(jié)點i和集合中的節(jié)點j來說，如果φ(i)≠j(φ(i)表示節(jié)點i當(dāng)前匹配的對象)，且相對于φ(i)，節(jié)點i更偏好節(jié)點j，相對于φ(j)(φ(j)表示節(jié)點j當(dāng)前匹配的對象)，節(jié)點j更偏好節(jié)點i，那么節(jié)點i和節(jié)點j就構(gòu)成破壞對。

在rothandvandevate算法中，任意節(jié)點可以與自身匹配，且對自身的偏好度為0。如果一個匹配中不存在破壞對，那么該匹配就是穩(wěn)定的。

將集合和集合之間的初始匹配表示為mi，nj分別表示集合中的第i個節(jié)點和集合中的第j個節(jié)點。

步驟一，判斷是否穩(wěn)定。

令q＝0。

如果不是穩(wěn)定的，確定中的一對破壞對(mq,nq)，則基于該破壞對構(gòu)成新的匹配使得令a(q)＝(mq，nq)。

如果是穩(wěn)定的，那么輸出算法結(jié)束。

步驟二，當(dāng)不是穩(wěn)定的，則在中尋找所有破壞對(mq+1,nq+1)

步驟三，如果中對所有破壞對(mq+1,nq+1)而言，存在一個破壞對(mq+1,nq+1)，其中mq+1被包含在a(q)中，那么從所有的破壞對(m,nq+1)中，選擇nq+1，使其最偏好的對象為mq+1，并構(gòu)成破壞對(mq+1,nq+1)，得到新的匹配集合使得令a(q+1)＝a(q)∪{nq+1}；

1)如果在中，mq+1沒有被匹配，那么a(q+1)中就不會包含中的破壞對

2)如果在中,mq+1被匹配，那么在a(q+1)中，可能存在的破壞對(mq+2，nq+2),且滿足且a(q+1)中包含mq+2和nq+2，那么從所有破換對中選擇nq+2，使得mq+2是nq+2最偏好的伙伴。將mq+2和nq+2匹配，得到新的匹配集合

重復(fù)步驟三的過程，直到得到匹配r＞q，使得的破壞對不存在集合a(r)當(dāng)中，那么即為穩(wěn)定匹配。

步驟四，如果中對所有破壞對(mq+1,nq+1)而言，mq+1都不包含在a(q)中，但是存在一個破壞對(mq+1,nq+1)，其中nq+1被包含在a(q)當(dāng)中，那么交換m和n的角色，并重新步驟三中的步驟。

步驟五，如果中所有破壞對(mq+1,nq+1)中的元素均不存在a(q)當(dāng)中，那么選擇任意破壞對(mq+1,nq+1)來構(gòu)成且定義a(q+1)＝a(q)∪{mq+1，nq+1}。因此a(q+1)中包含a(q)，且不包含中的破壞對。重復(fù)這個過程，直到中不存在破壞對，即達到穩(wěn)定匹配。

在本發(fā)明實施例中，無論是通過集中式的km算法，還是利用分布式的gale-shapley算法及rothandvandevate算法，均可以得到一對一的穩(wěn)定匹配。在采用km算法和gale-shapley算法時，若其中任意一個節(jié)點失效，需要重新對所有的節(jié)點再次進行匹配，采用rothandvandevate算法每次迭代消除不穩(wěn)定的匹配對，最終將得到穩(wěn)定匹配集合，相比于km算法和gale-shapley算法，可以減少計算的復(fù)雜度。

參見圖7，圖7為本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)傳輸成功概率的曲線圖。其中，曲線701為采用km算法的曲線，曲線702為采用gale-shapley算法的曲線，曲線703為采用rothandvandevate算法的曲線。橫軸代表運行時間，單位為秒，縱軸為數(shù)據(jù)傳輸成功的概率。可知，采用km算法時的數(shù)據(jù)傳輸成功率略高于采用用gale-shapley算法及rothandvandevate算法時的數(shù)據(jù)傳輸成功率。

參見圖8，圖8為本發(fā)明實施例的計算時間的曲線圖。其中，曲線801為采用km算法的曲線，曲線802為采用gale-shapley算法的曲線，曲線803為采用rothandvandevate算法的曲線。橫軸為運行時間單位為秒，縱軸為計算時間，單位為秒。隨著運行時間的增加，三種算法的計算時間均階段性的增加，這是因為隨著時間的增加，離開當(dāng)前小區(qū)的節(jié)點的數(shù)目開始增多，運算程度變得復(fù)雜，當(dāng)一段時間后每秒離開當(dāng)前小區(qū)的節(jié)點的數(shù)目區(qū)域穩(wěn)定，計算時間也相對趨于穩(wěn)定。由圖8可知，rothandvandevate算法的計算時間明顯小于km算法與gale-shapley算法的計算時間，計算復(fù)雜度更低。

參見圖9，圖9為本發(fā)明實施例的基于多跳協(xié)作的分布式存儲裝置的示意圖，包括：

閾值數(shù)量獲取模塊901，用于當(dāng)?shù)谝还?jié)點集合中的節(jié)點失效時，獲取預(yù)先確定的閾值數(shù)量，其中，第一節(jié)點集合為當(dāng)前小區(qū)內(nèi)緩存有內(nèi)容分片的所有節(jié)點的集合，內(nèi)容分片包含待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的部分內(nèi)容，閾值數(shù)量為恢復(fù)失效的節(jié)點所緩存的內(nèi)容分片所需的節(jié)點數(shù)。

節(jié)點集合確定模塊902，用于在當(dāng)前小區(qū)中除第一節(jié)點集合中的節(jié)點外的其他節(jié)點中，選取能夠與大于或等于閾值數(shù)量的第一節(jié)點集合中的節(jié)點進行有效通信的所有節(jié)點，作為第二節(jié)點集合。

緩存節(jié)點確定模塊903，用于根據(jù)第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度，在第二節(jié)點集合中選取緩存節(jié)點。

內(nèi)容分片恢復(fù)模塊904，用于在有效通信范圍內(nèi)，選取第一節(jié)點集合中的閾值數(shù)量個節(jié)點，恢復(fù)失效的節(jié)點所緩存的內(nèi)容分片至緩存節(jié)點。

在本發(fā)明實施例中，閾值數(shù)量是根據(jù)存在概率計算出來的，一個節(jié)點的存在概率標(biāo)識了第一時間后，該節(jié)點仍然停留在當(dāng)前小區(qū)的概率。根據(jù)閾值數(shù)量最終確定的緩存節(jié)點代替失效的節(jié)點，提高了利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。并且在確定緩存節(jié)點代替失效的節(jié)點，考慮了第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度，充分考慮可節(jié)點失效的情況，確定的緩存節(jié)點的失效率低，數(shù)據(jù)傳輸成功的概率高提高了利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。

可選的，在本發(fā)明實施例中，該基于多跳協(xié)作的分布式存儲裝置還包括：

數(shù)值計算模塊，用于獲取并根據(jù)當(dāng)前小區(qū)中基站的通信覆蓋范圍、多跳協(xié)作的最大通信半徑、第一數(shù)值和預(yù)先確定的存在概率，計算出待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的分組份數(shù)及閾值數(shù)量，其中，第一數(shù)值為預(yù)設(shè)的緩存待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的節(jié)點的數(shù)量，存在概率為第一時間后第八節(jié)點仍然處于當(dāng)前小區(qū)中的概率，第一時間為任意時間，第八節(jié)點為當(dāng)前小區(qū)中的任意節(jié)點。

數(shù)據(jù)分組模塊，用于根據(jù)分組份數(shù)，將待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)進行分組，得到分組后的待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)編碼模塊，用于根據(jù)閾值數(shù)量，將分組后的待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)進行編碼，得到多組內(nèi)容分片。

原始節(jié)點選取模塊，用于在當(dāng)前小區(qū)中選取第一數(shù)值的數(shù)量的節(jié)點，作為原始節(jié)點。

緩存配置模塊，用于將內(nèi)容分片分別緩存到原始節(jié)點中。

在本發(fā)明實施例中，根據(jù)存在概率計算分組份數(shù)及閾值數(shù)量進而將待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)編碼為多組內(nèi)容分片，考慮了用戶的移動性，可以提高利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。

可選的，在本發(fā)明實施例中，該基于多跳協(xié)作的分布式存儲裝置還還包括：

離開概率確定模塊，用于獲取當(dāng)前小區(qū)中用戶間的社交關(guān)系，確定每個用戶離開當(dāng)前小區(qū)的概率。

存在概率計算模塊，用于根據(jù)每個用戶離開當(dāng)前小區(qū)的概率，計算每個用戶對應(yīng)的節(jié)點的存在概率。

在本發(fā)明實施例中，給出了存在概率的具體計算方法，考略了用戶的移動性，計算出的存在概率準(zhǔn)確，可以提高利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。

可選的，在本發(fā)明實施例中，緩存節(jié)點確定模塊903，包括：

中心度計算子模塊，用于分別獲取第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)中的節(jié)點建立有效通信鏈路的數(shù)目，作為第二節(jié)點集合中的節(jié)點的中心度。

第一緩存節(jié)點選取子模塊，選取第二節(jié)點集合中中心度最大的節(jié)點，作為緩存節(jié)點。

在本發(fā)明實施例中，將有效通信鏈路的數(shù)目作為第二節(jié)點集合中的節(jié)點的中心度，中心度越高當(dāng)前小區(qū)中節(jié)點從緩存節(jié)點下載待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的概率越高。將中心度最大的節(jié)點作為緩存節(jié)點，充分考慮了當(dāng)前小區(qū)中的通信狀況，提高了緩存節(jié)點中存儲的內(nèi)容分片的利用率。

可選的，在本發(fā)明實施例中，緩存節(jié)點確定模塊903，包括：

第一成本計算子模塊，用于獲取并根據(jù)能夠直接進行d2d設(shè)備到設(shè)備通信的兩個節(jié)點間需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的大小、有效通信時間、傳輸功率及信道情況，計算傳輸成本及傳輸完成概率，其中，傳輸完成概率標(biāo)識當(dāng)前小區(qū)中的兩個節(jié)點間能夠完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)母怕省?/p>

二分圖構(gòu)建子模塊，用于根據(jù)傳輸成本及傳輸完成概率，分別以第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點為一個頂點，分別以第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點為另一個頂點構(gòu)建二分圖。

第一路徑計算子模塊，用于根據(jù)傳輸完成概率及動態(tài)規(guī)劃算法dynamicprogramming算法，分別確定第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點間的傳輸路徑。

km算法子模塊，用于根據(jù)傳輸成本分別確定每條傳輸路徑的權(quán)值，通過最大匹配算法kuhn-munkres算法得到權(quán)值之和最小的最短路徑的匹配。

第二緩存節(jié)點選取子模塊，用于根據(jù)權(quán)值之和最小的最短路徑的匹配，選取緩存節(jié)點。

在本發(fā)明實施例利用kuhn-munkres算法獲取邊的權(quán)值最小的最短路徑，以選取緩存節(jié)點，在最小化傳輸成本節(jié)約傳輸能耗的同時，充分考慮了節(jié)點失效的情況，提高了通信的可靠性。

可選的，在本發(fā)明實施例中，緩存節(jié)點確定模塊903，包括：

第二成本計算子模塊，用于獲取并根據(jù)能夠直接進行d2d設(shè)備到設(shè)備通信的兩個節(jié)點間需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的大小、有效通信時間、傳輸功率及信道情況，計算傳輸成本及傳輸完成概率。

權(quán)值計算子模塊，用于根據(jù)存在概率及傳輸完成概率，確定能夠直接進行d2d通信的兩個節(jié)點間的邊的權(quán)值，其中，邊的權(quán)值標(biāo)識能夠直接進行d2d通信的兩個節(jié)點間未能完成傳輸需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的概率。

第二路徑計算子模塊，用于根據(jù)動態(tài)規(guī)劃算法dynamicprogramming算法，分別確定第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點間的最短路徑。

偏好度確定子模塊，用于根據(jù)最短路徑、存在概率、傳輸完成概率及傳輸成本，分別確定第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點間相互的偏好度。

第三節(jié)點集合獲取子模塊，用于將第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點均視為閾值數(shù)量個節(jié)點，得到第三節(jié)點集合。

一對一對應(yīng)關(guān)系建立子模塊，用于根據(jù)偏好度通過預(yù)設(shè)算法，建立第三節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點間的一對一對應(yīng)關(guān)系。

第三緩存節(jié)點選取子模塊，用于根據(jù)一對一對應(yīng)關(guān)系，確定緩存節(jié)點。

在本發(fā)明實施例中，通過建立一對一對應(yīng)關(guān)系，在減少傳輸成本節(jié)約通信資源的同時，提高了數(shù)據(jù)下載成功的概率，提高利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。

可選的，在本發(fā)明實施例中，根據(jù)偏好度通過預(yù)設(shè)算法，一對一對應(yīng)關(guān)系建立子模塊，具體用于：

根據(jù)偏好度通過分布式匹配算法gale-shapley算法或動態(tài)匹配算法rothandvandevate算法，建立第三節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點間的一對一對應(yīng)關(guān)系。

在本發(fā)明實施例中，通過分布式匹配算法gale-shapley算法(蓋爾-沙普利算法)或動態(tài)匹配算法rothandvandevate算法，來建立一對一對應(yīng)關(guān)系，給出了一對一對應(yīng)關(guān)系的確定方法，為根據(jù)一對一對應(yīng)關(guān)系確定緩存節(jié)點提供了前提。

可選的，在本發(fā)明實施例中，一對一對應(yīng)關(guān)系建立子模塊，包括：

初始對應(yīng)關(guān)系獲取單元，用于獲取第三節(jié)點集合中的每個節(jié)點與第一節(jié)點集合中的每個節(jié)點間的初始對應(yīng)關(guān)系。

預(yù)設(shè)條件第一判定單元，用于根據(jù)偏好度，判斷初始對應(yīng)關(guān)系中的節(jié)點對是否滿足預(yù)設(shè)條件，其中，初始對應(yīng)關(guān)系中的節(jié)點對為第一節(jié)點集合與第三節(jié)點集合間已建立一對一對應(yīng)的兩個節(jié)點，預(yù)設(shè)條件指第三節(jié)點對第四節(jié)點的偏好度高于第三節(jié)點對第一節(jié)點的偏好度，且第四節(jié)點對第三節(jié)點的偏好度高于第四節(jié)點對第五節(jié)點的偏好度，第一節(jié)點及第四節(jié)點為第一節(jié)點集合中的任意節(jié)點，第三節(jié)點及第五節(jié)點為第三節(jié)點集合中的任意節(jié)點，且第一節(jié)點與第三節(jié)點為初始對應(yīng)關(guān)系中的同一節(jié)點對中的節(jié)點，第四節(jié)點與第五節(jié)點為初始對應(yīng)關(guān)系中的同一節(jié)點對中的節(jié)點，將第三節(jié)點與第四節(jié)點組成的節(jié)點對稱為破壞對。

第一輸出單元，用于在初始對應(yīng)關(guān)系中的所有節(jié)點對均不滿足預(yù)設(shè)條件時，輸出初始對應(yīng)關(guān)系作為一對一對應(yīng)關(guān)系。

破換對確定單元，用于在初始對應(yīng)關(guān)系中存在滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對時，獲取第三節(jié)點與第四節(jié)點，作為破壞對集合。

第二對應(yīng)關(guān)系確定單元，用于在初始對應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，根據(jù)破壞對集合，構(gòu)建第二對應(yīng)關(guān)系。

預(yù)設(shè)條件第二判定單元，用于根據(jù)偏好度，判斷第二對應(yīng)關(guān)系中的節(jié)點對是否滿足預(yù)設(shè)條件。

第二輸出單元，用于在第二對應(yīng)關(guān)系中的所有節(jié)點對均不滿足預(yù)設(shè)條件時，輸出第二對應(yīng)關(guān)系作為一對一對應(yīng)關(guān)系。

破換對判定單元，用于在第二對應(yīng)關(guān)系中存在滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對時，判斷第二對應(yīng)關(guān)系中滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對中的節(jié)點，是否存在于破壞對集合中。

第二對應(yīng)關(guān)系第一更新單元，用于在第二對應(yīng)關(guān)系中滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對中的節(jié)點，均不存在于破壞對集合中時，選取第二對應(yīng)關(guān)系中的任意破壞對，作為新的節(jié)點對，更新第二對應(yīng)關(guān)系。

預(yù)設(shè)條件第三判定單元，用于根據(jù)偏好度，判斷第二對應(yīng)關(guān)系中的節(jié)點對是否滿足預(yù)設(shè)條件。

第三輸出單元，用于在第二對應(yīng)關(guān)系中的節(jié)點對均不滿足預(yù)設(shè)條件時，輸出第二對應(yīng)關(guān)系作為一對一對應(yīng)關(guān)系。

第二對應(yīng)關(guān)系第二更新單元，用于在第二對應(yīng)關(guān)系中存在滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對時，選取第二對應(yīng)關(guān)系中的任意破壞對，作為新的節(jié)點對，更新第二對應(yīng)關(guān)系，返回預(yù)設(shè)條件第三判定單元繼續(xù)執(zhí)行。

第二對應(yīng)關(guān)系第三更新單元，用于在第二對應(yīng)關(guān)系中滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對中的第六節(jié)點存在于破壞對集合中時，在第二對應(yīng)關(guān)系中滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點對中選取第七節(jié)點，根據(jù)第六節(jié)點與第七節(jié)點組成的節(jié)點對，更新第二對應(yīng)關(guān)系，其中，第七節(jié)點對第六節(jié)點的偏好度，大于破壞對集合中的節(jié)點對第六節(jié)點的偏好度，第六節(jié)點為第一節(jié)點集合中的節(jié)點，且第七節(jié)點為第三節(jié)點集合中的節(jié)點；或第七節(jié)點為第一節(jié)點集合中的節(jié)點，且第六節(jié)點為第三節(jié)點集合中的節(jié)點。

返回執(zhí)行單元，用于將第七節(jié)點加入到破壞對集合中，并返回預(yù)設(shè)條件第二判定單元繼續(xù)執(zhí)行。

在本發(fā)明實施例中，給出了rothandvandevate算法的具體實現(xiàn)步驟，保證了一對一對應(yīng)關(guān)系的建立，在保證數(shù)據(jù)有效傳輸?shù)幕A(chǔ)上，能夠節(jié)約能量。

參見圖10，圖10為本發(fā)明實施例的電子設(shè)備的示意圖，包括：

處理器1001、通信接口1002、存儲器1003和通信總線1004，其中，處理器1001，通信接口1002，存儲器1003通過通信總線1004完成相互間的通信，

存儲器1003，用于存放計算機程序；

處理器1001，用于執(zhí)行存儲器1003上所存放的程序時，實現(xiàn)如下步驟：

當(dāng)?shù)谝还?jié)點集合中的節(jié)點失效時，獲取預(yù)先確定的閾值數(shù)量，其中，第一節(jié)點集合為當(dāng)前小區(qū)內(nèi)緩存有內(nèi)容分片的所有節(jié)點的集合，內(nèi)容分片包含待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的部分內(nèi)容，閾值數(shù)量為恢復(fù)失效的節(jié)點所緩存的內(nèi)容分片所需的節(jié)點數(shù)；

在當(dāng)前小區(qū)中除第一節(jié)點集合中的節(jié)點外的其他節(jié)點中，選取能夠與大于或等于閾值數(shù)量的第一節(jié)點集合中的節(jié)點進行有效通信的所有節(jié)點，作為第二節(jié)點集合；

根據(jù)第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度，在第二節(jié)點集合中選取緩存節(jié)點；

在有效通信范圍內(nèi)，選取第一節(jié)點集合中的閾值數(shù)量個節(jié)點，恢復(fù)失效的節(jié)點所緩存的內(nèi)容分片至緩存節(jié)點。

上述電子設(shè)備提到的通信總線可以是外設(shè)部件互連標(biāo)準(zhǔn)(peripheralcomponentinterconnect，pci)總線或擴展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)(extendedindustrystandardarchitecture，eisa)總線等。該通信總線可以分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線等。為便于表示，圖中僅用一條粗線表示，但并不表示僅有一根總線或一種類型的總線。

通信接口用于上述電子設(shè)備與其他設(shè)備之間的通信。

存儲器可以包括隨機存取存儲器(randomaccessmemory，ram)，也可以包括非易失性存儲器(non-volatilememory，nvm)，例如至少一個磁盤存儲器?？蛇x的，存儲器還可以是至少一個位于遠離前述處理器的存儲裝置。

上述的處理器可以是通用處理器，包括中央處理器(centralprocessingunit，cpu)、網(wǎng)絡(luò)處理器(networkprocessor，np)等；還可以是數(shù)字信號處理器(digitalsignalprocessing，dsp)、專用集成電路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件。

在本發(fā)明實施例的電子設(shè)備中，閾值數(shù)量是根據(jù)存在概率計算出來的，一個節(jié)點的存在概率標(biāo)識了第一時間后，該節(jié)點仍然停留在當(dāng)前小區(qū)的概率。根據(jù)閾值數(shù)量最終確定的緩存節(jié)點代替失效的節(jié)點，提高了利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。并且在確定緩存節(jié)點代替失效的節(jié)點，考慮了第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度，充分考慮可節(jié)點失效的情況，確定的緩存節(jié)點的失效率低，數(shù)據(jù)傳輸成功的概率高提高了利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。

本發(fā)明實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，該計算機可讀存儲介質(zhì)內(nèi)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任意一種基于多跳協(xié)作的分布式存儲方法的方法步驟。

在本發(fā)明實施例的存儲介質(zhì)中，閾值數(shù)量是根據(jù)存在概率計算出來的，一個節(jié)點的存在概率標(biāo)識了第一時間后，該節(jié)點仍然停留在當(dāng)前小區(qū)的概率。根據(jù)閾值數(shù)量最終確定的緩存節(jié)點代替失效的節(jié)點，提高了利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。并且在確定緩存節(jié)點代替失效的節(jié)點，考慮了第二節(jié)點集合中的每個節(jié)點與當(dāng)前小區(qū)的關(guān)聯(lián)程度，充分考慮可節(jié)點失效的情況，確定的緩存節(jié)點的失效率低，數(shù)據(jù)傳輸成功的概率高提高了利用d2d通信時待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的有效率，提高通信的可靠性。

對于裝置/電子設(shè)備/存儲介質(zhì)實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本說明書中的各個實施例均采用相關(guān)的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于系統(tǒng)實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。