移动互联网内容分发技术

　　本书针对现有移动互联网内容分发（移动内容分发）前沿问题，由浅入深，阐述了移动内容分发的基本概念和研究挑战，详细介绍了用户行为认知方法、内容分发服务体系、网络资源管理与维护、族群化数据转发机制、移动网络传输控制、分布式协作缓存和内容预取机制等关键技术，为读者勾勒出一幅移动内容分发研究全景图。同时，本书还对各种方案进行了理论分析与实验验证，注重基础理论与工程技术的相互结合，按照基本理念、问题模型、算法设计和实验性能的研究逻辑，通过图文并茂的叙述方式，将内容展现给读者。本书既可作为计算机、网络、通信等方向研究生教材或相关专业本科生选修教材，也可作为相关IT从业人员的技术参考资料。

　　许长桥北京邮电大学教授、博士生导师，Transactions on Emerging Telecommunications Technologies （Wiley）主编。主要从事移动互联网、未来网络、多媒体通信以及网络安全领域的研究工作。在国内外权威期刊和会议上发表论文160余篇，多篇入选ESI高被引论文。授权专利30余项。研究成果获得高通、华为、中兴和中国电科等公司的重视和应用合作。获北京市自然科学奖、中国电子学会自然科学奖和吴文俊人工智能技术发明奖。荣获北京市优秀教师、中国电子学会优秀科技工作者和北京邮电大学十大教育人物等称号。张宏科北京交通大学教授，下一代互联网互联设备国家工程实验室主任。两期国家973计划项目首席科学家，教育部创新团队带头人，中国电子学会常务理事，中国通信学会常务理事。长期从事新型互联网体系与关键技术研究，提出并研制出标识和智慧网络系统。曾获得2014年和2017年国家技术发明奖二等奖、IEEE标准化组织突出贡献奖等，入选首批全国高校黄大年式教师团队。

目 录
第 1章 绪论 001
1．1 引言 002
1．2 移动内容分发的基本概念 004
1．2．1 移动内容分发所针对的主要服务 004
1．2．2 移动内容分发的主要组件 006
1．3 移动内容分发的发展与趋势 008
1．3．1 移动内容分发的发展历史 008
1．3．2 新型网络体系架构 010
1．4 移动内容分发的现状与挑战 017
1．4．1 应用现状 017
1．4．2 主要挑战 019
1．5 移动内容分发的关键技术 020
1．5．1 用户行为感知与认知 020
1．5．2 移动内容分发的资源管理与维护 024
1．5．3 移动环境的数据转发与路由 026
1．5．4 面向异构无线环境的传输控制 028
1．5．5 移动场景的内容缓存机制 030
1．5．6 移动内容预取与隐私安全 034
1．6 移动内容分发的未来研究方向 035
1．6．1 面向区块链的移动内容分发 035
1．6．2 基于人工智能的移动内容分发 035
1．7 本章小结 036
参考文献 036
第 2章 移动网络用户行为认知方法 039
2．1 研究背景 040
2．1．1 现存问题 040
2．1．2 研究现状 041
2．2 基于蚁群算法的用户请求偏好分析方法 043
2．2．1 算法概述 043
2．2．2 路径信息素的生成 045
2．2．3 路径启发因子的生成 046
2．2．4 加权路径选择概率模型 048
2．3 内容访问行为的状态评估与预测 049
2．3．1 状态评估模型 050
2．3．2 状态预测算法 051
2．4 基于马尔可夫的移动相似性评估方法 053
2．4．1 用户移动行为建模 053
2．4．2 移动行为相似性评估 054
2．5 实验验证和性能分析 056
2．5．1 实验环境设置 056
2．5．2 实验结果对比分析 056
2．6 本章小结 061
参考文献 061
第3章 移动网络的内容分发服务体系 065
3．1 研究背景 066
3．1．1 现存问题 066
3．1．2 研究现状 068
3．2 移动内容分发的服务框架与技术 070
3．2．1 分布式内容存储机制 071
3．2．2 移动环境资源定位方法 073
3．2．3 多路协同数据传输机制 076
3．2．4 用户感知的内容预取技术 078
3．3 仿真结果与性能分析 083
3．3．1 实验环境设置 084
3．3．2 实验结果对比分析 086
3．4 本章小结 096
参考文献 096
第4章 基于移动虚拟社区的资源管理与维护 101
4．1 研究背景 102
4．1．1 现存问题 102
4．1．2 研究现状 103
4．2 面向蜂窝网络的社区化资源管理方案 105
4．2．1 基于用户行为的社区构建 107
4．2．2 社区的网络层资源管理 110
4．2．3 社区的成员层资源维护 117
4．3 面向车联网的动态化资源维护方案 119
4．4 蜂窝网络环境下的实验结果和分析 124
4．4．1 实验环境设置 125
4．4．2 实验结果对比分析 126
4．5 车联网环境下的实验结果和分析 132
4．5．1 实验环境设置 132
4．5．2 实验结果对比分析 134
4．6 本章小结 139
参考文献 140
第5章 族群化的移动网络数据转发机制 143
5．1 研究背景 144
5．1．1 现存问题 144
5．1．2 研究现状 145
5．2 移动自适应的族群服务架构 146
5．3 面向移动族群的数据转发策略 148
5．3．1 最优内容提供节点选择机制 148
5．3．2 移动网络的启发式路由策略 149
5．3．3 移动感知的数据传输方法 150
5．4 实验验证和性能分析 151
5．4．1 实验环境设置 151
5．4．2 实验结果对比分析 152
5．5 本章小结 153
参考文献 154
第6章 基于随机优化的移动网络传输控制 157
6．1 研究背景 158
6．1．1 现存问题 158
6．1．2 研究现状 159
6．2 多路径时变信道下的传输控制模型 160
6．2．1 移动多路传输的多源网络模型 160
6．2．2 基于虚拟队列的传输质量评估方法 162
6．3 基于随机优化的联合传输控制技术 163
6．3．1 面向路径选择与速率控制的联合优化策略 163
6．3．2 基于交替下降法的分布式传输控制算法 168
6．4 实验验证和性能分析 173
6．4．1 实验环境设置 173
6．4．2 实验结果对比分析 174
6．5 本章小结 181
参考文献 182
第7章 能效均衡的分布式协作缓存技术 185
7．1 研究背景 186
7．1．1 现存问题 186
7．1．2 研究现状 187
7．2 基于流模型的缓存演化评估机制 190
7．2．1 网络节点状态描述 191
7．2．2 移动节点状态转移模型 192
7．2．3 基于流模型的移动缓存演化评估 197
7．3 面向时间阈值的缓存策略 200
7．3．1 能效均衡的缓存优化问题建模 201
7．3．2 面向时间阈值的分布式缓存优化算法 201
7．4 实验验证和性能分析 207
7．4．1 实验环境设置 207
7．4．2 实验结果对比分析 207
7．5 本章小结 211
参考文献 212
第8章 面向隐私保护的移动内容预取机制 215
8．1 研究背景 216
8．1．1 现存问题 216
8．1．2 研究现状 218
8．2 移动网络的内容预取优化模型 220
8．2．1 用户偏好因素分析 220
8．2．2 基于用户偏好、内容流行度和社交关系的预取优化问题建模 222
8．3 面向差分隐私的预取优化算法 229
8．4 实验验证和性能分析 240
8．4．1 实验环境设置 241
8．4．2 实验结果对比分析 241
8．5 本章小结 247
参考文献 248
名词索引 251