可知，d(Loc，L(u)) 2 Mindist (Loc，MBR(S2,i))并且 Maxdist (Loc，MBR(Si)) 2 d(Loc，L(r))。又因为 Mindist (Loc, MBR (S2,i) )>Maxdist(Loc，MBR(Si))，由此可推出d(Loc，L(u) )>d(Loc，L(r))。由位置相关支配 关系的定义可知:r<qii，这与ue lsk(S，Loc)矛盾，因此假定能找到ueS2,i，ue lsk(S，Loc) 是错误的，定理得到证明。
[0076] 实施例2
[0077] 【具体性能分析】：
[0078] 我们将本发明方法进行性能分析，衡量数据广播环境下位置相关skyline查询方 法的优劣的最关键的因素包括:查询效率和客户端能量消耗。查询效率通常用访问延时来 度量，访问延时是指从用户发起位置相关skyline查询请求到客户端返回查询结果间的时 间;客户端能量消耗通常用调谐时间来度量，调谐时间是客户端在执行位置相关skyline查 询时侦听广播信道花费的时间。在我们的性能分析中采用的性能指标为:访问延时和调谐 时间。
[0079]我们采用了两个真实的数据对象集合:学校数据集和NBA数据集。学校数据集中每 一个数据对象描述一所学校，包含一个空间属性用来表示学校的位置和6个非空间属性，学 校数据集可从网址WWW · census · gov/geo/www/t iger获得。NBA数据集存储了 NBA球员的相关 数据，每一个数据对象描述一名NBA球员的特性，包括13个非空间属性和一个空间属性，空 间属性随机生成，该数据集从www. nba. com网址收集。主要实验参数如表1所示。
[0080] 表1.实验参数
[0081]
[0082] 在我们的实验中，主要分析本发明采用的广播周期组织模式涉及到的（k，m)交错 方式中参数k和m对客户端位置相关skyline查询方法性能的影响，即k和m对访问延时和调 谐时间的影响。
[0083] 图4显示m的不同取值对调谐时间的影响，可以看出对两种不同的数据集，调谐时 间都随着m的增大而减小，这是因为m的增大导致了被直接过滤掉的待确定数据段数目的增 大。图5显示了在(a)m = 2和(b)m = 6两种情况下，使用学校数据集，k的不同取值对被过滤掉 的待确定数据段数目的影响。从图5可以看出，被过滤掉的待确定数据段数目随着k值的增 加而增加。图6显示在m取不同值时访问延时受k值影响的情况。从图6可以看出，对于两类数 据集，当m值固定时，访问延时随着k值的增长而增长。
【主权项】
1. 一种面向数据广播的位置相关sky 1 ine查询处理方法，其特征在于该方法具体包括： 第1、服务器端(Server端)的广播信道中数据对象集的有效组织； 第1.1、在广播服务器端，首先采用现有的Skyline查询算法将待查询的多维数据对象 集S划分成两部分:Sky line数据对象集Si和非Skyl ine数据对象集S2;然后，将S2中的数据对 象按位置邻近关系进行排序;进一步，将排序好的&中数据对象划分成mXk个小的数据段： S^S^Sn'S^xk-i，S 2,mXk，其中m和k通常取1到10间的整数;最后，将SASuJu··， S2,mXk-l，S2,mXk按(k，m)交错模式组织成一个广播周期，即每k个连续的S2, i+1，S2, i+2，…，S2, i+k 之前插入一个完整的Si，构成一个完整的广播周期，其中，1 < i < mX (k-1); 第1.2、将上述排列好的广播数据集进一步组织成带索引的数据段，按照数据段包含数 据对象的不同，带索引的数据段被分成如下两类:确定性数据段和待定数据段，其中确定性 数据段包含一个完整的数据对象集Si，而待定数据段包含数据对象集S 2*mXk个小的数据 段:S2,1，S2,2,…，S2,mXk-l，S2,mXk中的一个； 第1.2.1、一个确定数据段包括存储控制信息的header部分和存储数据对象集&的数据 部分，其中，header部分包括如下内容：（1) type字段:用来指示数据段的类型，type取值1代 表是确定数据段，而取〇则代表为待定数据段；（2)MBR(S〇 :包含Si中所有数据对象的最小包 含矩阵；（3)size:表示数据对象的大小；（4)number:表示Si中包含的数据对象的个数；（5) (k，m):表示一个确定数据段后邻接k个连续的待确定数据段，一个广播周期中包含m个确定 数据段，k和m的具体取值由用户根据应用的需求来指定，通常取1到10间的整数；（6)next-P:指向该广播周期中下一个确定数据段的指针； 第1 .2.2、类似地，一个待定数据段也包括存储控制信息的header部分和存储非 Skyl ine数据对象的数据部分，header部分包括如下内容：（1) type字段：用来指示数据段的 类型，type取值1代表是确定数据段，而取0则代表为待定数据段；（2)MBR(S2>1) :包含S2,冲 所有数据对象的最小包含矩阵；（3)number:表示S2,i中包含的数据对象的个数；（4)ne Xt-p: 指向该广播周期中下一个确定数据段的指针；（5)near-p:指向该广播周期中下一个待定数 据段的指针；（6)D-bit:为待定数据段的每个数据对象t设定的一个位，对数据对象t，若其 D-bit为1，则表示在所有待定数据段中至少存在一个数据对象支配t; 第2、客户端(Client端)的位置相关skyl ine查询算法，具体包括如下步骤： 第2.1、当一个Client接收到用户发起的位置相关sky line查询请求，将计数器counter 设置为1并通过GPS定位系统获取Client当前位置Loc; 第2.2、Client调谐、侦听广播信道，读取广播信道中当前广播周期中的数据段，当首个 确定数据段出现，Client下载该确定数据段的header信息和全部数据对象(SJ到本地缓存 中，为链表Result-list分配存储空间； 第2.3、对本地缓存中的每一个数据对象1651，其位置属性表示为以〇，计算1^〇(：和以〇 间的距离，记为d(Loc，L(t))，将<t，d(Loc，L(t))>按距离d(Loc，L(t))值的升序插入链表 Result-list 中； 第2.4、对每一个后续的待定数据段32,：1，执行如下操作，直到(3〇111^61'>1]1\1^ 第2 · 4 · 1、counter-counter+Ι; 第2.4.2、从广播信道中读取该待定数据段header信息到本地缓存中； 第2·4.3、若Mindist(Loc，MBR(S2,i))>Maxdist(Loc，MBR(Si))，Client切换到休眠模式， 直到下一个待定数据段到来； 其中，Mindist(Loc，MBR(S2,i))表示Client当前位置Loc到数据对象集S2,i的最小包含 矩阵MBR(S2,i)的最小距离，MaxdistaohMBlKSO)表示Client当前位置Loc到数据对象集S! 的最小包含矩阵MBR(S〇的最大距离； 第2.4.4、若Mindist(Loc，MBR(S2,i) )>Maxdist(Loc，MBR(Si))不成立，读取该待定数据 段的全部数据对象(S2,i)到本地缓存中，对其中的每一个数据对象u执行位置相关支配关系 检查，若数据对象u通过位置相关支配关系检查，则将<u，d(Loc，L(u))>按距离d(Loc，L(u)) 值的升序插入加入结果集Result-list中，若数据对象u不通过位置相关支配关系检查则将 u从缓存中删除； 第2.5、将Result-list作为结果集返回给用户。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述Client当前位置Loc到数据对象集S2>1 的最小包含矩阵MBR (S2, i)的最小距离Mindi st (Loc，MBR(S2, i))的计算方法为：当Loc落在 MBR(S2,i)内或边上时，]\^11(1丨8七〇^〇(3，冊1?(52,〇)=0 ;否则組11(1丨8七（1^〇(3，]\?1?(524))定义为 Loc到矩形框MBR(S2>1))的最小距离。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于第2步所述客户端的位置相关skyline查询 算法中，位置相关支配关系检查算法的伪代码如下：上述位置相关支配关系检查算法中，MaintenanceLi st (u，Result-list)函数用来对 Result-1 ist进行维护，其伪代码描述如下： MaintenanceList(u，Result-list) 输入:数据对象u和Result-1 ist 输出：更新后的Result-list (1) 按距离值 d(Loc，L(u))的升序将<u，d(Loc，L(u))> 插入到Result-1 ist; (2) 亡〇!'每个〈!'，(1(1^〇。丄(1'))>61^8111七-118七且满足(1(1^〇。丄(1')>(1(1^〇。丄(11)) (3) if u<r then (4) 从1^8111七-118七里中删除〈1'，(1(1^〇(3丄(1'))>。
【专利摘要】一种面向数据广播的位置相关skyline查询处理方法。解决传统Client/Server计算模式下处理位置相关Skyline查询Server容易遭遇性能瓶颈的问题。该方法涉及到广播服务器和移动客户端，在广播服务器端，首先对多维数据对象集进行预处理,将其划分成两大类，在此基础上，提出一种新的基于分类和排序的(k,m)交错的广播数据组织模式。在移动客户端，采用过滤和提纯策略设计出节能的位置相关skyline查询算法。本发明由广播服务器负责组织数据集并通过无线广播信道向移动客户端周期性广播；移动客户端通过侦听广播信道，执行位置Skyline查询算法来响应用户提交的位置相关Skyline查询请求。
【IPC分类】G06F17/30
【公开号】CN105608206
【申请号】CN201510998927
【发明人】肖迎元, 申艳, 郝刚, 刘里, 焦旭
【申请人】天津理工大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月25日