本文關(guān)鍵詞：基于NDN機制的MANET網(wǎng)絡(luò)流媒體系統(tǒng)的研究

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【摘要】：MANET（Mobile Ad hoc NETworking）網(wǎng)絡(luò)不依靠基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，每個處于MANET網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點除去主機的身份外還具備路由的功能，可以靈活、快速地組網(wǎng)。流媒體技術(shù)是一種將媒體文件轉(zhuǎn)變?yōu)榱鞯男问皆诰W(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸?shù)姆绞�，不需要將媒體文件全部下載到本地，而是設(shè)置一個緩沖區(qū)用以存放已經(jīng)下載的數(shù)據(jù)，在下載的同時進(jìn)行播放，可以有效的滿足用戶觀看音視頻文件的實時性需求。流媒體技術(shù)的發(fā)展推進(jìn)了移動流媒體應(yīng)用的開展，但是應(yīng)用在MANET環(huán)境中的流媒體系統(tǒng)并不多見，，本文設(shè)計了一個應(yīng)用在移動設(shè)備上的MANET網(wǎng)絡(luò)流媒體系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力有限的情況下可以通過本系統(tǒng)自動組網(wǎng)，播放網(wǎng)內(nèi)用戶共享的媒體文件。 本流媒體系統(tǒng)的架構(gòu)分為流媒體播放層和網(wǎng)絡(luò)層兩大部分。流媒體播放層實現(xiàn)流媒體文件的緩沖處理、拼幀、編解碼和播放等功能；網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)為媒體文件的無線傳輸提供穩(wěn)定高效的服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計是本文研究的重點，采用基于NDN機制實現(xiàn)流媒體數(shù)據(jù)在MANET網(wǎng)絡(luò)中的分發(fā)、查找和路由，并對網(wǎng)絡(luò)層中的數(shù)據(jù)命名策略、通信協(xié)議以及緩存算法等進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。 目前的IP模型通過地址來標(biāo)識主機以及主機上的內(nèi)容，無線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點變動頻繁，地址信息需要進(jìn)行經(jīng)常性的維護(hù)，經(jīng)常造成網(wǎng)絡(luò)間歇或中斷。NDN（Named Data Networking）只關(guān)注所請求的數(shù)據(jù)內(nèi)容并不關(guān)注數(shù)據(jù)是從哪個節(jié)點而來，數(shù)據(jù)內(nèi)容分別對應(yīng)一個唯一的名字。NDN這種不關(guān)心內(nèi)容所在節(jié)點地址的特點，正好可以解決MANET網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在IP模型下存在的問題。因此在設(shè)計上本MANET網(wǎng)絡(luò)流媒體系統(tǒng)中內(nèi)置了一個網(wǎng)絡(luò)層，使用NDN機制替換MANET網(wǎng)絡(luò)的原有路由協(xié)議,。NDN引入了節(jié)點緩存的新概念，提高數(shù)據(jù)的響應(yīng)速度，減少網(wǎng)絡(luò)流量。經(jīng)過節(jié)點的內(nèi)容會依據(jù)一定的策略被保存在節(jié)點的內(nèi)容存儲庫中。但NDN網(wǎng)絡(luò)采取的沿路徑緩存算法給移動網(wǎng)絡(luò)并不富裕的存儲空間帶來了極大的負(fù)擔(dān)。為此，本文提出了一種新的LF（Less space still Faster）緩存算法，旨在盡可能有效的緩存內(nèi)容，在存儲負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)性能之間找到良好的平衡點。 在ndnSIM模擬平臺實現(xiàn)了LF緩存算法，并與NDN中的兩個緩存算法進(jìn)行了比較，由實驗分析結(jié)果表明LF緩存算法在有效降低了緩存負(fù)載后仍具有良好的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時間、較低的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載以及較好的緩存命中率，能夠有效地提高基于NDN機制的MANET網(wǎng)絡(luò)流媒體系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)效率。
【關(guān)鍵詞】：流媒體系統(tǒng) MANET NDN 緩存算法
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 研究背景和意義9-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述12-15
• 1.2.1 NDN 研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 流媒體技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 可實現(xiàn)在 NDN 機制下的流媒體框架14-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容15-16
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)16-17
• 第2章 基于 NDN 的 MANET 網(wǎng)絡(luò)流媒體系統(tǒng)的相關(guān)研究17-27
• 2.1 流媒體技術(shù)的相關(guān)研究17-18
• 2.2 MANET 網(wǎng)絡(luò)介紹18-19
• 2.3 NDN 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述19-24
• 2.3.1 NDN 的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)19-20
• 2.3.2 NDN 的通訊機制20-21
• 2.3.3 NDN 的路由轉(zhuǎn)發(fā)機制21-23
• 2.3.4 NDN 的命名機制23-24
• 2.4 NDN 機制應(yīng)用在 MANET 網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢分析24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 第3章 基于 NDN 的 MANET 網(wǎng)絡(luò)流媒體系統(tǒng)架構(gòu)27-47
• 3.1 系統(tǒng)應(yīng)用場景設(shè)計27-28
• 3.2 NDM 流媒體系統(tǒng)架構(gòu)28-29
• 3.3 流媒體播放層的設(shè)計29-31
• 3.4 NDM 流媒體系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計31-45
• 3.4.1 NDN 機制在 MANET 網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用方式分析31-33
• 3.4.2 數(shù)據(jù)的命名策略設(shè)計33-34
• 3.4.3 NDM 流媒體網(wǎng)絡(luò)層通信協(xié)議設(shè)計34-44
• 3.4.4 緩存算法設(shè)計44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 第4章 LF 緩存算法的設(shè)計47-55
• 4.1 現(xiàn)有緩存算法分析47-49
• 4.2 LF 緩存算法概述49-54
• 4.2.1 LF 緩存算法介紹49
• 4.2.2 LF 緩存算法考量的因素49-51
• 4.2.3 LF 緩存算法的工作流程51-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 第5章 LF 緩存算法的實驗與分析55-71
• 5.1 ndnSIM 模擬平臺55-56
• 5.2 模擬實驗設(shè)計56-57
• 5.3 算法的模擬實現(xiàn)57-64
• 5.4 實驗評估指標(biāo)64-65
• 5.5 實驗結(jié)果與分析65-70
• 5.6 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的科研成果79-81
• 致謝81

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本文編號：749966