一种Cache支持的粒通信系统及其粒通信方法与流程

文档序号:17954402发布日期:2019-06-19 00:19阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种Cache支持的粒通信系统,其特征在于,包括:

在信源发送端设置粒分解器(101),所述粒分解器(101)用于对待发送信息单元c进行深度粒化处理,即将当前要发送的信息单元c再分割成更小粒度的数据子块,这些子块称为信息粒;

粒分解器(101),用于对每一个被分解出来的信息粒进行特征计算并形成粒头,粒头信息包括粒特征量、粒数据指纹、唯一的粒ID编号、粒生成时间、源地址和目的地址;

在信源发送端设置发送端Cache(104),用于缓存信息粒的粒头信息索引表GHTs,发送端Cache(104)缓存粒信息库GDBs;

在信源发送端设置粒状态检测器(103),所述粒状态检测器(103)用于粒头信息检测以确定被分解出来的每个信息粒内容的发送状态,如果当前待发送的某一信息粒已经在信宿端Cache(106)中存在,则不发送该信息粒的内容,否则发送;

在信宿接收端设置粒状态检测器(107),所述粒状态检测器(107)用于对信源发送端发送过来的粒头信息进行检测,以确定该信息粒是否在信宿端Cache(106)中,如果在,则通知信源发送端不传输该信息粒的内容;如果不在则请求传输该信息粒内容;

在信宿接收端设置信宿端Cache(106),所述信宿端Cache(106)用于缓存已经接收成功的信息粒的粒头的信息索引表GHTr和粒信息库GDBr;

在信宿接收端设置粒合成器(109),所述粒合成器(109)用于解粒化,将从粒状态检测器(107)获知在本地的信息粒和从信源发送端发送过来的信息粒一起合并成完整的信息单元c以交付给信宿接收端,完成粒化通信过程。

2.根据权利要求1所述的Cache支持的粒通信系统,其特征在于,还包括:

在信源发送端设置粒编码器(102),负责对于经过粒分解器(101)分解构造生成的信息粒内容进行编码压缩,生成对应的信息粒的编码版本,并计算出压缩信息粒的粒头内容,再按照粒头发送、冗余粒检测、粒合成和冗余粒精确检测的方式进行传输处理,在信宿端Cache(106)和发送端Cache(104)中均缓存该信息粒的编码版本;

在信宿接收端设置粒解码器(108),负责在信宿接收端对编码压缩后的粒内容进行解码后交粒合成器合并,无论它是来自于信宿端Cache还是来自于信源发送端;

在云Cache模块设置信息粒云Cache(111),信息粒云Cache中存储信宿端Cache(106)中的部分或全部信息粒。

3.根据权利要求1所述的Cache支持的粒通信系统,其特征在于,对于从所述信源发送端发送过来的粒头信息,如果在信宿端Cache中没有发现,接收端粒状态检测器将向信息粒的云Cache模块发起查询,如果发现其在云Cache模块中,则直接从云Cache模块中下载该信息粒的内容,而不从信源发送端获取;如果云Cache模块没有发现则通知信源发送端发送该信息粒。

4.一种应用于权利要求1所述的Cache支持的粒通信系统的粒通信方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤S1、粒分解:将待传送的信息单元c分解为若干更小的信息粒;

步骤S2、粒头生成:根据步骤S1的分解,每个信息粒的粒头信息ch(i)至少包含一个顺序生成的全局唯一的信息粒ID编号、粒生成时间、源地址、目的地址、经计算得到的信息粒内容的特征量和信息粒数据指纹,且粒头的大小应远小于信息粒内容;

步骤S3、粒头发送;

步骤S4、冗余粒检测:信宿接收端检测接收到的粒头信息,经过冗余传输检测以确定进行信息粒内容传输还是直接从信宿端Cache(106)中调用已经传输过的信息粒内容;

步骤S5、粒合成:粒合成器(109)收齐信息单元c的所有信息粒内容之后,将它们合并交付信宿接收端,完成该信息单元c的传输过程;

步骤S6、冗余粒精确检测:为了解决因为粒头信息一致而信息粒内容不一致所导致的传送错误的问题,采用一种信息回访机制实现粒头信息相同的信息粒内容的精确一致性检测,所述信息回访机制的具体步骤为:从信宿接收端粒状态检测器(107)获悉信宿接收端中可能存在的待传信息粒的ID编号后,通过该编号从发送端Cache(104)的GDBs中直接调出具有同样ID编号的信息粒内容,将它们与当前待发送的相应的信息粒进行完整的内容比较,如果一致,则告诉信宿接收端,该信息粒可以直接从信宿接收端调用,不需重传;否则,需要发送该信息粒的内容给信宿接收端,或发送该信息粒的内容与待传信息粒内容的残差给信宿接收端,且同时更新发送端Cache(104)和信宿端Cache。

5.根据权利要求4所述的粒通信方法,其特征在于,还包括粒编码和粒解码的步骤;所述粒编码和粒解码的方法具体包括以下步骤:

5.1在信源发送端设置粒编码器,负责对于经过粒分解器(101)分解构造生成的信息粒内容进行编码压缩,生成对应的信息粒的编码版本,并计算出压缩信息粒的粒头内容,再按照所述权利要求4的步骤S3-S6进行传输处理;

5.2在信宿接收端设置粒解码器,负责在信宿接收端对编码压缩后的信息粒内容进行解码后交粒合成器合并,无论它是来自于信宿端Cache还是来自于信源发送端;

5.3在信宿端Cache(106)和发送端Cache(104)中缓存信息粒编码版本的内容和相应的粒头信息。

6.根据权利要求4所述的粒通信方法,其特征在于,还包括云Cache架构构造的步骤,所述云Cache架构的构造方法包括如下步骤:

6.1设置基于权利要求3所述的云Cache模块;

6.2将权利要求1信宿端Cache(106)中的部分或全部信息粒迁移到云Cache模块中;

6.3、对于从所述信源发送端发送过来的粒头信息,如果在信宿端Cache(106)中没有发现,信宿接收端粒状态检测器将向信息粒的云Cache模块发起查询,如果发现其在云Cache模块中,则直接从云Cache模块中下载该信息粒的内容,而不从信源发送端获取;否则,通知信源发送端发送该信息粒。

7.根据权利要求4所述的粒通信方法,其特征在于,还包括粒相似性增强的步骤,所述粒相似性增强的方法为:针对可行有损压缩的多媒体内容,在进行编码压缩之前先对每个信息粒的原始内容进行量化处理,减少数据空间,对于量化后的数据内容进行编码并重新构建信息粒头,查找量化后的压缩信息粒是否曾经有过传输记录;如果有,则直接通知信宿接收端调用该信息粒内容;如果没有,则对该量化后的压缩信息粒内容发送给信宿接收端,信宿接收端接收成功之后将该信息粒内容添加到本地Cache,同时对该信息粒内容进行解码,提交给粒合成器。

8.根据权利要求4所述的粒通信方法,其特征在于,还包括粒融合的步骤:对于发送端Cache(104)中缓存的多个信息单元c的分解粒的粒头信息进行各类动态融合处理。

9.根据权利要求4所述的粒通信方法,其特征在于,在步骤S1中,所述粒分解是对所发送的信息单元c在传输之前进行深度分解,具体包括以下步骤:

S1.1按内容大小进行均匀分割或非均匀分割;按粒度内容的某一成分进行均匀分割或非均匀分割;

S1.2按权重进行分割,权重大的密集分割,权重小的稀疏分割;

S1.3支持粒度分割方式的动态调节,对于浅层次粒分解中不重复的信息粒内容进行再次分解,获得尺寸更小的子信息粒;

在步骤S3中,所述粒头发送的模式具有以下三种模式:

第一种模式:同步发送模式;即一次发送所有当前待发送信息单元c所生成的信息粒的粒头给信宿接收端进行批处理判决哪些信息粒的内容在信宿端Cache中,对于存在于信宿端Cache(106)中的信息,则告知信源发送端不必传输它们的具体内容,而直接从信宿端Cache调出这些信息粒;对于不存在于信宿端Cache(106)中的信息则请求信源发送端发送那些信息粒的内容;

第二种模式:异步发送模式;即先发送一个粒头给信宿接收端判决是否该信息粒的内容在信宿端Cache中,如果在则向信源发送端请求另外一个粒头进行处理;如果不在则请求信源发送端发送该信息粒内容,并请求另外一个粒头进行处理,依次循环直至当前该信息单元c生成的所有信息粒都处理完毕;

第三种模式:混合模式;把以上同步和异步发送模式进行组合,对粒头进行分子批次的传送,处理完小一批再处理另外小一批,直至处理结束;

在步骤S4中,所述冗余粒检测的方法为:信宿接收端的粒状态检测器(107)将接收到的发送过来的信息单元c分解所形成的粒头信息ch(i)与信宿端Cache(106)中的GHTr中的粒头信息进行粒比较,如果存在与这些ch(i)相同的信息粒的粒头,则将这些粒头中的粒ID提取出来发送告知信源发送端的粒状态检测器(103),由此在信宿接收端发现一批与待发送的信息粒相同的信息粒;信宿接收端直接从GDBr中提取对应的粒头相同的信息粒内容传递给粒合成器(109),并告知信源发送端粒状态检测器(103)不要发送该信息粒的内容;如果ch(i)不在GHTr中,则请求信源发送端发送该信息粒的内容到粒合成器(109)。

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