一种基于c-ran的互联网内容缓存预加载方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及通信技术领域，具体涉及基于云无线接入网C-RAN(Cloud-Rad1 Access Network,)的互联网内容缓存预加载方法和系统。
【背景技术】
[0002]随着4G网络的商用和广泛部署，用户可以享受到越来越高速的数据业务。移动互联网的丰富应用，例如0ΤΤ、社交网络、文件下载、实时视频等，也进一步刺激了用户对移动设备(智能机、平板电脑等)的使用。根据Cisco在2014年2月份发布的流量数据预测报告，从2013年到2018年，移动数据流量会以61%的年复合增长率增长。因此，蜂窝网的下行流量负载急剧增长，网络设备的工作负荷大大增加。传输链路拥塞，并且数据流从互联网到移动终端的端到端的链路路径较长，使得传输延迟时间较长，从而影响终端用户的体验。
[0003]为了减轻下行数据流量对传输网络的压力，当前可以使用的方法是在互联网网络中部署互联网内容存储的节点，例如⑶N(Content Delivery Network,内容分发网络)。这也是未来5G网络架构的一个重要演进趋势。
[0004]云平台允许开发者们或是将写好的程序放在“云”里运行，或是使用“云”里提供的服务，或二者皆是，转向云计算，是未来移动网络架构一个趋势。C-RAN很可能是下一代5G移动通信网络架构，旨在让用户享受到高QoS (Quality of Service，服务质量)的各种终端业务。
[0005]在现有的流行内容存储技术中，都是基于⑶N (Content Delivery Network,内容分发网络)是将互联网内容存储的节点部署到各个基站，这样，UE可以就近获取移动互联网内容，可以节省从基站到核心网，以及核心网到互联网的回传，缩短终端的等待延迟时间。这样部署有一定的优势，但是，在该现有的技术方案中，这种现有的内容存储和查询方式，基站存储的互联网内容的访问命中率较低。对运营商来说缓存存储的利用率也较低，经济效益不明显，而且处于一种被动式缓存“管道”，用户感知较差；从用户角度来看，基站存储空间有限，并不能及时获取互联网上的热点内容，用户访问的内容只能通过网络连接进行加载，影响了用户体验。
[0006]此外，目前还没有一种互联网内容存储系统是针对未来移动通信网络架构的，因此发明人根据移动通信技术的发展和演进，提出一种前瞻性的基于C-RAN的互联网内容缓存预加载方法和系统。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提出一种适应于未来移动通信系统的互联网缓存预加载方法和系统，以实现内容缓存在全网中的最优存储，提高存储的利用率，有效地节省网间结算成本、改善用户体验。
[0008]本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种基于C-RAN的互联网内容缓存预加载方法和系统，具体为:一种基于C-RAN的互联网内容缓存系统，包括接入层，至少一级本地云平台以及后台云服务器:所述接入层包括与本地云平台之间采用光纤连接的射频拉远单元RRU (Rad1 Remote Unit),,实现射频收发功能；所述本地云平台负责管理调度一定数量的RRU，包括:基带处理BBU单元、缓存模块、深度包检测DPI模块，其中，BBU单元处理用户互联网访问请求，将互联网内容存储在缓存模块的服务器上，由缓存模块中缓存管理单元集中管理，DPI模块负责用户标签及缓存预加载管理；后台云服务器为数据中心，负责管理本地云平台，以及网络的缓存管理和优化，后台云服务器中更新及推送模块、下载最新、最热的互联网内容，缓存到本地云平台服务器。
[0009]缓存模块包括:缓存目录和缓存管理单元:缓存目录单元:记录业务类型下不同域名HOST的唯一资源标识，如果查询内容在缓存目录中，直接将缓存目录中存储内容返回给用户，否则通过访问互联网将用户请求内容返回给用户；缓存管理单元:统计缓存目录中存储内容的存储时间和热点分析单元中的热度排行，当存储内容的存储时间超过预设存储时间上限或者热度下降到预设热度下限时，则删除该存储内容。更新及推送单元通过本地云平台的缓存预加载单元触发，根据用户偏好和未缓存互联网内容热度值排行，更新和修正缓存内容，周期性地获取各互联网门户网站的热门资源分类存储到本地云平台服务器。根据缓存目录查找用户请求内容，当搜索到请求内容，返回给用户对应内容，并向DPI模块上报用户请求资源的类型，进行用户标签设置和热点分析；如果没有搜索到该用户对应的请求内容，重新获取用户请求对应的内容，再向用户返回请求内容时记录到DPI模块中。后台服务器包括缓存目录、缓存管理、更新及推送模块:缓存目录和缓存管理单元针对不同业务类型设置不同缓存目录和缓存管理方案；更新及推送单元采用定时或触发模式下载和缓存，定时模式是指缓存服务器定时或者当网络负载较轻时主动下载最新、最热的互联网内容，缓存到本地服务器；触发模式是指经过本地云平台的缓存预加载单元触发检索缓存目录，再进行缓存加载，下载最新的互联网内容后更新缓存目录，并逐级下发到本地云平台。DPI模块包括，用户标签、热点分析和缓存预加载单元:用户标签单元:根据用户访问记录，得出用户偏好，设置用户标签，当前用户标签组成比例变化，定时向缓存预加载单元发出缓存更新请求，当用户漫游时向为其提供服务的本地云平台主动上报用户标签；热点分析单元:根据本地用户访问记录，分别统计已缓存和未缓存的互联网内容热度排行，对于未缓存的互联网内容，当其热度值超过预设上限值时，向缓存预加载单元发出缓存预加载请求，对于已缓存的互联网内容，根据预置的热度值下限值，向缓存管理单元发送删除请求；缓存预加载单元根据本地云平台的用户偏好及未存储的互联网内容热度排行，请求后台云服务器的更新及推送单元预加载指定缓存。
[0010](I)接入层包括射频拉远单元RRU (Rad1 Remote Unit),实现射频收发功能,与本地云平台之间采用光纤连接。
[0011](2)本地云平台负责管理调度一定数量的RRU，包括以下功能实体:基带处理单兀 BBU (Base Band Unit )、缓存模块、深度包检测 DPI (Deep Packet Inspect1n)模块。本地云平台BBU处理来自RRU的用户访问互联网请求后，将用户请求对应的互联网内容存储在缓存模块的服务器上，由缓存管理集中管理，DPI模块负责用户标签及缓存预加载管理。本地云平台与本地云平台，后台云服务器间均采用光纤连接。
[0012](3)后台云服务器是一个数据中心，负责网络的缓存管理和优化，包括缓存目录、更新及推送和缓存管理模块。后台云服务器负责管理一定数量的本地云平台。
[0013]本地云平台的缓存模块，包括缓存目录和缓存管理单元:
(O缓存目录单元:记录该业务类型下不同HOST (域名)的唯一资源标识，即不同服务器的缓存目录不同，如果查询内容在缓存目录中，则直接将存储内容返回给用户，如果没有，则通过互联网将对应内容返回给用户。
[0014](2)缓存管理单元:用于管理本地缓存，采用自然冷却的方法删除缓存。缓存管理统计已存储缓存的存储时间和热点分析单元中的热度排行，当某缓存的存储时间超过预设存储时间上限或者热度下降到预设热度下限时，则删除该资源。
[0015](3)目前互联网提供的业务类型，可以划分为不同应用大类，如阅读类、音乐类、视频类、即时通信类等，不同业务类型存储在不同服务器的缓存服务器上，针对业务特性有专属的缓存目录和管理程序。
[0016]本地云平台缓存目录，包括:
(I)缓存目录包括但不限于以下字段内容:第一字段HOST (域名)，根据用户访问请求对应的域名预先判断请求对应资源的分类；第二字段ID (标识码)，记录有与所述请求内容标识信息唯一对应内容的资源标识码；第三字段TYPE(类型)，记录请求资源的详细类型，如电影_动作。
[0017](2)如果在缓存目录中搜索到请求内容缓存，直接将对应内容返回给用户，并向DPI模块上报用户请求资源的类型，进行用户标签设置和热点分析；如果没有搜索到用户请求内容，通过连接Internet获取用户请求对应的内容,在向用户返回请求内容时同样要记录到DPI模块。
[0018]本地云平台的DPI模块，包括用户标签、热点分析和缓存预加载单元:
(I)DPI模块:根据用户请求，得到请求资源HOST，判断用户所请求资源分类，然后通过缓存目录查询所述用户请求的互联网资源标识ID。
[0019](2)用户标签单元:根据用户访问记录，得出用户偏好，设置用户标签。当前用户标签组成比例变化，或者定时向缓存预加载单元发出缓