基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存方法及装置

摘要

本发明提供一种基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存方法及装置，包括：获取拓扑结构中各个节点信息和出口节点的出口流量；根据节点信息和出口节点的出口流量生成网络分簇模型；根据网络分簇模型计算获得节点簇信息；当入口节点接收到内容请求后判断确定对应的节点簇；根据节点簇信息和内容请求获得对应的簇内缓存节点；将内容请求转发到簇内缓存节点，若簇内缓存节点中存有请求的内容，则把内容返回。本发明提供的一种基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存方法及装置，通过对拓扑结构中的节点建立网络分簇模型，并采用模拟退火算法得到节点簇，再采用哈希算法寻找到簇内缓存节点，在内容请求转发过程中，实现路由和缓存联合考虑，保证高效内容分发。

权利要求

1.一种基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存方法，其特征在于，包括：获取一网络的拓扑结构；

根据所述拓扑结构获取各个节点信息和出口节点的出口流量；

根据所述节点信息和所述出口节点的出口流量生成网络分簇模型；

根据网络分簇模型计算获得节点簇信息；

当入口节点接收到内容请求后，根据所述内容请求判断确定对应的节点簇；

根据节点簇信息和内容请求获得对应的簇内缓存节点；

将内容请求转发到簇内缓存节点，若簇内缓存节点中存有请求的内容，则把内容返回；

其中，所述网络分簇模型，包括：

nj＝n·tj,j＝1,2,...,|ER|       (5)其中，ER为拓扑结构的出口节点集合，IR为拓扑结构的入口节点集合，V为第i个节点，ERj为第j个出口节点，IRk为第k个入口节点，|ER|为出口路由器集合的大小，nj为第j个簇的大小，tj为第j个出口节点的出口流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据网络分簇模型计算获得节点簇信息，包括：根据网络分簇模型采用模拟退火算法计算获得节点簇信息，所述节点簇信息包括节点簇的个数，以及每个节点簇的节点信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据节点簇信息和内容请求获得对应的簇内缓存节点，包括：根据节点簇信息和内容请求采用哈希函数获得对应的簇内缓存节点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将内容请求转发到簇内缓存节点，若簇内缓存节点中未存有请求的内容，则继续向出口节点转发。

5.一种基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存装置，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取一网络的拓扑结构；

第二获取模块，用于根据所述拓扑结构获取各个节点信息和出口节点的出口流量；

生成模块，用于根据所述节点信息和所述出口节点的出口流量生成网络分簇模型；

计算模块，用于根据网络分簇模型计算获得节点簇信息；

第一选择模块，用于当入口节点接收到内容请求后，根据所述内容请求判断确定对应的节点簇；

第二选择模块，用于根据节点簇信息和内容请求获得对应的簇内缓存节点；

转发模块，用于将内容请求转发到簇内缓存节点，若簇内缓存节点中存有请求的内容，则把内容返回；

其中，所述网络分簇模型，包括：

nj＝n·tj,j＝1,2,...,|ER|      (5)其中，ER为拓扑结构的出口节点集合，IR为拓扑结构的入口节点集合，V为第i个节点，ERj为第j个出口节点，IRk为第k个入口节点，|ER|为出口路由器集合的大小，nj为第j个簇的大小，tj为第j个出口节点的出口流量。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：根据网络分簇模型采用模拟退火算法计算获得节点簇信息，所述节点簇信息包括节点簇的个数，以及每个节点簇的节点信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二选择模块具体用于：根据节点簇信息和内容请求采用哈希函数获得对应的簇内缓存节点。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述转发模块还用于：将内容请求转发到簇内缓存节点，若簇内缓存节点中未存有请求的内容，则继续向出口节点转发。

说明书

基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存方法及装置。

背景技术

[0002] 日益增长的网络规模和用户需求给互联网带来了诸多挑战，其中随着多媒体内容的增长，当今的互联网体系暴露了它在内容分发的低效性。用户通常更关心他们需求什么内容，而不是这些内容的位置，现有的端到端的通信模式与之并不匹配。如何从网络结构、协议体系和服务模式等方面应对这些挑战，将成为未来网络研究的一个重要方向。内容中心网络(CCN，Content Centric Network)是诸多研究中较为显著的一种解决方案，它是一种全新的基于内容的网络体系结构，其主要不同点是基于内容的命名、基于内容名称的路由和内嵌缓存(In-network Caching)等。

[0003] 在CCN中，路由器内建存储功能，用来缓存经过的数据包(Data)，用以加快其他用户访问缓存数据包的响应时间，同时可减少网络中的流量。当一个路由器收到用户请求的兴趣包(Interest)，利用名字进行最长前缀匹配查找，有三个关键数据结构完成转发：CS(Content Store)、PIT(Pending Interest Table)、FIB(Forwarding Interest Base)。CS可以尽可能长时间地缓存转发的包，以供其他消费者使用。PIT记录已经转发的兴趣包，为了让响应的数据包能到达其请求者。FIB类似IP的FIB。当一个兴趣包到达，首先匹配CS，如果有，则响应并丢弃兴趣包，其次匹配PIT，最后匹配FIB，如果没有匹配则丢弃。当数据包到达，则需要根据缓存策略决定是否缓存在路由器CS中。

[0004] CCN设计中有两个问题亟待解决：路由器如何判断是否缓存数据包；如果路由器没有满足兴趣包如何向邻居节点转发该兴趣包。目前CCN的缓存决策和转发决策主要分为两类：沿路(On-path)和脱离路径(Off-path)。沿路缓存意味着数据包被存储在请求路径上。CCN默认的缓存决策LCE(Leave Copy Everywhere)就是沿路缓存策略,当请求的内容返回时，沿途的所有节点都缓存该内容副本，显然这种方式导致缓存冗余，降低缓存空间利用率。即使研究者们提出了一些能够降低缓存冗余的沿路缓存方案，比如在路径上选择某一个节点或节点集合进行缓存，或者根据内容流行度决定缓存内容的优先级，但这些方案对网络性能的提高比较有限。另外，兴趣包一般以洪泛的方式向邻居节点转发，请求被命中是“碰巧的”；如果联合考虑缓存放置的转发策略，则需要一些复杂的转发协议来交互缓存节点之间的存储信息，这些都会降低网络性能。

[0005] 相反，Off-path缓存决策则是根据预定义的规则将内容缓存到指定节点上，兴趣包根据相同的规则向指定的节点转发，显然，Off-path缓存能够充分利用缓存空间，显著提高网络命中率。哈希路由(Hash-routing)是其中最为突出的一种解决方案，本提案也主要关注哈希路由，即将哈希路由技术引入到CCN中，通过哈希函数将内容标识符映射到缓存节点，并将缓存决策和请求转发统一起来，优化网络空间使用效率，最大化缓存命中率。

[0006] 尽管CCN引进哈希路由技术后能大大提高缓存命中率，但这是以兴趣包有可能需要被转发更多跳才被命中为代价的，进而导致下载时延和域内链路负载增加。如图4所示，假设接入路由器R8收到对内容A(兴趣包)的请求，通常R8会将请求沿着最短路径R7-R4-R9向出口路由器R10转发，从相应服务器获得请求的内容。然而，R8通过计算哈希函数知道路由器R11(指定的节点)负责缓存内容A，于是请求路径为R7-R11。如果路由器R11确实缓存了内容A，那么内容A沿着路径R7-R11返回给用户，否则，继续将请求沿着路径R4-R9向出口路由器R10转发，这比沿着最短路径转发多了一跳，其称之为路径延展(Path stretch)。如何避免路径延展也是引进哈希路由后面临的最大挑战。

[0007] Lorenzo Saino等人提出了一种基于哈希路由的缓存机制，该机制依赖于哈希函数计算得到的缓存节点位置以及出口路由器位置，动态选择内容回传路径。如果缓存节点没有在最短路径上，如图4所示，假设缓存节点为R11，内容A将沿着最短路径R10-R9-R4-R7-R8最快返回给用户，同时也会沿着反向请求路径R10-R9-R15-R11在指定缓存节点缓存内容副本。

[0008] Sen Wang等人提出了基于内容空间划分和哈希路由的协同缓存机制，通过智能划分内容空间，该机制能够有效约束由哈希路由导致的路径延展。因此，在进行内容划分时需要满足最差路径延展(worst path stretch,wps)并尽可能多的覆盖所有请求。如图4所示，如果wps设为一跳，那么从出口R14转出的内容被划分给节点R3,R4,R5,R7,R14(cluster-R14)，从出口R10转出的内容被划分给节点R4,R9,R10,R13(cluster-R10).

[0009] Lorenzo Saino等人提出的内容回传路径与请求路径是不对称的，并不适用CCN兴趣包和数据包的天然对称路径环境。

[0010] Sen Wang等人提出的约束最差路径延展是基于每条路径来实现的，缺乏全局考量，甚至会导致一些节点空闲没有被安排缓存内容。也会有一些节点同时属于多个划分，这些共用的节点上内容频繁替换，导致命中率下降。此外，划分内容空间时，没有考虑到不同出口路由器所能服务的流量差异，导致复用节点缓存空间的频繁替换，从而降低了网络性能。

发明内容

[0011] 本发明提供一种基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存方法及装置，用于解决现有技术中在网络拓扑结构中路由分发内容的低效问题。

[0012] 第一方面，本发明提供一种基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存方法，包括：

[0013] 获取一网络的拓扑结构；

[0014] 根据所述拓扑结构获取各个节点信息和出口节点的出口流量；

[0015] 根据所述节点信息和所述出口节点的出口流量生成网络分簇模型；

[0016] 根据网络分簇模型计算获得节点簇信息；

[0017] 当入口节点接收到内容请求后，根据所述内容请求判断确定对应的节点簇；

[0018] 根据节点簇信息和内容请求获得对应的簇内缓存节点；

[0019] 将内容请求转发到簇内缓存节点，若簇内缓存节点中存有请求的内容，则把内容返回。

[0020] 优选地，所述网络分簇模型，包括：

[0021]

[0022]

[0023]

[0024]

[0025] nj＝n·tj,j＝1,2,…,|ER|     (5)

[0026] 其中，ER为拓扑结构的出口节点集合，IR为拓扑结构的入口节点集合，V为第i个节点，ERj为第j个出口节点，IRk为第k个入口节点，|ER|为出口路由器集合的大小，nj为第j个簇的大小，tj为第j个出口节点的出口流量。

[0027] 优选地，所述根据网络分簇模型计算获得节点簇信息，包括：根据网络分簇模型采用模拟退火算法计算获得节点簇信息，所述节点簇信息包括节点簇的个数，以及每个节点簇的节点信息。

[0028] 优选地，所述根据节点簇信息和内容请求获得对应的簇内缓存节点，包括：根据节点簇信息和内容请求采用哈希函数获得对应的簇内缓存节点。

[0029] 优选地，还包括：将内容请求转发到簇内缓存节点，若簇内缓存节点中未存有请求的内容，则继续向出口节点转发。

[0030] 第二方面，本发明提供一种基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存装置，包括：

[0031] 第一获取模块，用于获取一网络的拓扑结构；

[0032] 第二获取模块，用于根据所述拓扑结构获取各个节点信息和出口节点的出口流量；

[0033] 生成模块，用于根据所述节点信息和所述出口节点的出口流量生成网络分簇模型；

[0034] 计算模块，用于根据网络分簇模型计算获得节点簇信息；

[0035] 第一选择模块，用于当入口节点接收到内容请求后，根据所述内容请求判断确定对应的节点簇；

[0036] 第二选择模块，用于根据节点簇信息和内容请求获得对应的簇内缓存节点；

[0037] 转发模块，用于将内容请求转发到簇内缓存节点，若簇内缓存节点中存有请求的内容，则把内容返回。

[0038] 优选地，所述网络分簇模型，包括：

[0039]

[0040]

[0041]

[0042]

[0043] nj＝n·tj,j＝1,2,…,|ER|     (5)

[0044] 其中，ER为拓扑结构的出口节点集合，IR为拓扑结构的入口节点集合，V为第i个节点，ERj为第j个出口节点，IRk为第k个入口节点，|ER|为出口路由器集合的大小，nj为第j个簇的大小，tj为第j个出口节点的出口流量。

[0045] 优选地，所述计算模块具体用于：根据网络分簇模型采用模拟退火算法计算获得节点簇信息，所述节点簇信息包括节点簇的个数，以及每个节点簇的节点信息。

[0046] 优选地，所述第二选择模块具体用于：根据节点簇信息和内容请求采用哈希函数获得对应的簇内缓存节点。

[0047] 优选地，所述转发模块还用于：将内容请求转发到簇内缓存节点，若簇内缓存节点中未存有请求的内容，则继续向出口节点转发。

[0048] 由上述技术方案可知，本发明提供的一种基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存方法及装置，通过对拓扑结构中的节点建立网络分簇模型，并采用模拟退火算法得到节点簇，再采用哈希算法寻找到簇内缓存节点，在内容请求转发过程中，实现路由和缓存联合考虑，保证高效的内容分发。

附图说明

[0049] 图1为本发明实施例1提供的基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存方法的流程示意图；

[0050] 图2为本发明实施例提供的内容缓存和请求路径的示意图；

[0051] 图3为本发明实施例2提供的基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存装置的结构示意图；

[0052] 图4为现有技术中内容缓存和请求路径的示意图。

具体实施方式

[0053] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0054] 图1示出了本发明实施例1提供一种基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存方法，包括：

[0055] S11、获取一网络的拓扑结构。

[0056] 在本步骤中，需要说明的是，获取AS域的拓扑结构，用于对AS域的拓扑结构进行网络节点(路由器)分簇。

[0057] S12、根据所述拓扑结构获取各个节点信息和出口节点的出口流量。

[0058] 在本步骤中，需要说明的是，对拓扑结构进行节点分簇需要建立网络分簇模型，建立模型首先要获取建立过程中所需的信息。对于一个拓扑结构来说，其存在的各个节点信息均能够得到。节点信息可包括入口节点、出口节点和中间节点的个数以及位置关系。

[0059] 除此之外，簇的大小直观反映着一个簇的服务能力，而有多少请求流量被直接发送给某个出口意味着这个簇需要承载多少流量。

[0060] 因此本方法进行分簇需通过根据出口流量动态调整簇的大小，实现合理使用网络缓存资源的目标，故需通过计算获得每个出口节点的出口流量。

[0061] S13、根据所述节点信息和所述出口节点的出口流量生成网络分簇模型。

[0062] 在本步骤中，需要说明的是，首先要建立网络分簇模型，可定义如下表1的变量：

[0063] 表1表示为节点变量

[0064]变量 定义
G 拓扑结构
ER 出口节点集合
IR 入口节点集合
Vi 第i个节点
ERj 第j个出口节点
IRk 第k个入口节点
|ER| 出口节点集合的大小
nj 第j个簇的大小
tj 第j个出口节点的出口流量

[0065] 假设CCN中一个任意AS缓存拓扑结构，由无向图G＝(V,E)表示，该图有n个顶点和m条边。根据出口将网络分成相应的簇，即决定节点Vi是否属于簇j，具体表述如下：

[0066] 其中node为节点，cluster为簇。

[0067] 给定一组出口节点和入口节点，该优化问题的目标是将图G划分成大小有限的|ER|个簇，同时最小化指定节点到对应出口的距离以及指定节点到所有入口的距离和。即网络分簇模型为：

[0068]

[0069]

[0070]

[0071]

[0072] nj＝n·tj,j＝1,2,…,|ER|    (5)

[0073] 其中，第一个约束意味着所有节点都必须划分到某一个簇，没有遗漏，这样不会出现空闲节点；第二个约束则表明一个节点只能属于一个簇，否则在被多个簇共用的节点上缓存的内容会频繁替换，导致缓存命中率下降；第三个约束说明每个簇的大小有限，式(5)则进一步说明簇的大小正比于出口流量，并可以根据出口流量动态调整簇的大小。

[0074] S14、根据网络分簇模型计算获得节点簇信息。

[0075] 在本步骤中，需要说明的是，根据网络分簇模型采用模拟退火算法计算获得节点簇信息，所述节点簇信息包括节点簇的个数，以及每个节点簇的节点信息。

[0076] 本方法中，最优划分定义为划分后缓存节点与入口节点以及出口节点之间的总距离最小。因此，本提案采用模拟退火算法，该算法是一种贪心算法，并不一定能找到全局的最优解，但可以比较快的找到问题的近似最优解，如果参数设置得当，模拟退火算法搜索效率比穷举法要高。算法具体过程如下：

[0077]

[0078]

[0079] 算法先以搜寻空间内一个给定的簇大小(正比于出口流量)的分簇状态作起始：每一次通过交换属于两个不同簇的两个节点来选择一个“邻居”分簇状态，如果新的分簇状态有更小的总距离，则接受当前解；否则以一定的概率来接受一个比当前解要差的解，而且这个概率随着时间推移逐渐降低(逐渐降低才能趋向稳定)。因此模拟退火算法是一种随机算法，有可能会跳出这个局部的最优解，达到全局的最优解。

[0080] 可以理解的是，本发明实施例并不局限于上述算法得到全局的最优解。对于可以得到全局最优解的其他算法均可使用。如蚁群算法、遗传算法等。

[0081] 通过上述算法对网络分簇模型进行求解，可得到拓扑结构中的节点簇，每个节点簇内包括多个节点。

[0082] S15、当入口节点接收到内容请求后，根据所述内容请求判断确定对应的节点簇。

[0083] 在本步骤中，需要说明的是，分簇后，每个簇内有且仅有一个出口节点。因此，从该出口节点向内容源转发的内容仅在对应的簇内缓存。当入口节点收到对某内容请求兴趣包时，首先根据请求的内容标识符判断将从哪个出口转出，进而找到对应的簇，簇内的每个节点都有一个簇内标签。

[0084] S16、根据节点簇信息和内容请求获得对应的簇内缓存节点。

[0085] 在本步骤中，需要说明的是，在步骤S15确定节点簇后，再通过哈希函数确定该内容在簇内具体的缓存位置，以及在簇内进行哈希路由。通过哈希函数确定该内容在簇内具体的缓存位置是较成熟的技术，在此不再赘述。

[0086] S17、将内容请求转发到簇内缓存节点，若簇内缓存节点中存有请求的内容，则把内容返回。

[0087] 在本步骤中，需要说明的是，通过哈希计算，将内容标识符映射到簇内缓存节点，于是将该缓存节点的标签添加到兴趣包前缀上，直接将兴趣包路由到指定节点上，沿路节点并不需要进行查询。如果该缓存节点有请求的内容，则把内容返回给用户；否则，继续向出口转发，以从内容源获得内容。

[0088] 当请求内容从出口节点进入AS域内时，沿着反向路径返回给用户，并在指定节点上缓存内容副本。因此，某个内容在簇内至多一个节点上缓存，如果从不同出口节点转出的内容是异构的，那么在整个AS内某个内容也至多在一个节点上缓存，从而避免了缓存冗余，缓存空间得以更加高效的利用。另外，通过哈希路由，可实现了路由和缓存联合考虑，保证高效的内容分发。

[0089] 下面以具体实施例对上述方法进行具体解释说明：

[0090] 通过哈希函数，内容标识符被映射到值xi:i∈[1,nj]，其中nj是簇j中路由器数目。任何哈希函数都可以用于本方案。为了方便表述，现采用模哈希(key模n)。模哈希广泛应用于路由转发和缓存决策。在本方法中，key为内容标识符，n为簇中路由器数目。

[0091] 拓扑如图2所示，假设出口节点R14流量为70％的总流量，出口节点R10流量为剩下的30％。根据分簇算法可得：节点R6,R9,R10,R12和R13属于cluster(簇)-R10，剩下的11个节点属于cluster(簇)-R14。因此，值(0,1,2,3,4)随机分配给cluster-R10，值(0,1,2,…,10)随机分配给cluster-R14。cluster-R14的分配结果如下表所示。每个入口节点的都需要维护这样的分配映射表。

[0092] 如图2所示，当入口节点R8收到对内容A的请求兴趣包时，查询该请求内容名称前缀会知道将从哪个出口节点离开AS信息，即，请求如果在AS内没有得到满足则将通过该出口并验证相应域间AS链路转发给相应内容源。经过查询出口节点为R14，则指定的缓存节点应该属于簇cluster-R14。通过哈希计算后得到值10，而10对应的路由器为R16(指定用来缓存内容A的节点)，于是，直接将兴趣包转发给指定的缓存节点R16。如果内容A缓存在节点R16中，则直接通过入口R8返回给用户。否则，继续向出口R14转发，以从内容源获得内容。

[0093] 本发明实施例1提供的一种基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存方法，通过对拓扑结构中的节点建立网络分簇模型，并采用模拟退火算法得到节点簇，再采用哈希算法寻找到簇内缓存节点，在内容请求转发过程中，实现路由和缓存联合考虑，保证高效的内容分发。

[0094] 图3示出了本发明实施例2提供的基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存装置，包括第一获取模块21、第二获取模块22、生成模块23、计算模块24、第一选择模块25、第二选择模块26和转发模块27，其中：

[0095] 第一获取模块21，用于获取一网络的拓扑结构；

[0096] 第二获取模块22，用于根据所述拓扑结构获取各个节点信息和出口节点的出口流量；

[0097] 生成模块23，用于根据所述节点信息和所述出口节点的出口流量生成网络分簇模型；

[0098] 计算模块24，用于根据网络分簇模型计算获得节点簇信息；

[0099] 第一选择模块25，用于当入口节点接收到内容请求后，根据所述内容请求判断确定对应的节点簇；

[0100] 第二选择模块26，用于根据节点簇信息和内容请求获得对应的簇内缓存节点；

[0101] 转发模块27，用于将内容请求转发到簇内缓存节点，若簇内缓存节点中存有请求的内容，则把内容返回。

[0102] 在执行过程中，第一获取模块21获取一网络的拓扑结构。第二获取模块22获取该拓扑结构各个节点信息和出口节点的出口流量。生成模块23根据节点信息和出口节点的出口流量建立网络分簇模型。计算模块24采用模拟退火算法对网络分簇模型进行计算获得节点簇信息。当入口节点接收到内容请求后，第一选择模块25根据内容请求判断确定对应的节点簇。第二选择模块26根据节点簇信息和内容请求采用哈希算法获得对应的簇内缓存节点。转发模块27，将内容请求转发到簇内缓存节点，若簇内缓存节点中存有请求的内容，则把内容返回。若簇内缓存节点中未存有请求的内容，则继续向出口节点转发。

[0103] 由于本发明实施例4所述装置与上述实施例所述方法的原理相同，对于更加详细的解释内容在此不再赘述。

[0104] 需要说明的是，本发明实施例中可以通过硬件处理器(hardware processor)来实现相关功能模块。

[0105] 本发明提供的一种基于网络分簇和哈希路由的CCN协同缓存装置，通过对拓扑结构中的节点建立网络分簇模型，并采用模拟退火算法得到节点簇，再采用哈希算法寻找到簇内缓存节点，在内容请求转发过程中，实现路由和缓存联合考虑，保证高效的内容分发。

[0106] 此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

[0107] 应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

[0108] 本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。