【摘要】：近些年來,隨著移動互聯網技術的發(fā)展以及移動網絡的提速降費,移動視頻業(yè)務逐漸受到人們的歡迎。DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)作為一種新型的視頻流媒體技術,基于HTTP協(xié)議傳輸,部署靈活,不受防火墻的約束;同時DASH終端具有碼率自適應的功能,用戶可以根據自身情況動態(tài)地選擇最合適的視頻版本進行下載�；谏鲜鎏攸c,DASH業(yè)務發(fā)展迅速,受到市場的廣泛青睞。但是由于LTE網絡頻譜資源受限,且無線信道及用戶可用帶寬具有不穩(wěn)定的特點,DASH業(yè)務在LTE網絡中的傳輸仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。本文以提升DASH業(yè)務在LTE網絡中的用戶體驗質量(Quality of Experience,QoE)為目標,分別從網絡側和用戶側對DASH業(yè)務的傳輸策略進行優(yōu)化。在網絡側,本文設計了一種面向用戶體驗感知和終端節(jié)能的資源調度方案。LTE網絡內傳統(tǒng)的資源調度方案都是針對QoS(Quality of Service)指標來設計,不適合以優(yōu)化QoE為目標的DASH業(yè)務。同時,用戶在移動網絡中觀看DASH視頻時終端耗能較大,這對設備的待機時間影響顯著。因此,本文提出同時考慮用戶體驗和終端能耗因素,通過對用戶緩存和終端能耗進行建模,并引入李雅普諾夫優(yōu)化體系,設計了一種實時的資源調度算法。仿真表明,所提算法相比于其他同時考慮QoE和終端能耗的資源調度算法在中斷時長方面減少約10%,同時終端能耗也能進一步降低。在用戶側,本文提出了一種基于網絡狀態(tài)識別的碼率自適應方案。移動網絡中,由于存在衰落、干擾、噪聲等因素,用戶的無線信道通常不太穩(wěn)定;同時,DASH業(yè)務作為數據業(yè)務,傳輸中也可能會受到網絡擁塞事件的影響,導致有線鏈路出現不穩(wěn)定的情況�，F有碼率自適應方案通常只針對無線信道不穩(wěn)定這一特點來設計,很少有工作考慮無線信道不穩(wěn)定和有線鏈路擁塞共存的場景。鑒于此種場景在實際網絡中客觀存在,本文提出一種在識別有線鏈路擁塞狀態(tài)的基礎之上有針對性地調整碼率自適應方案的優(yōu)化策略。首先,通過服務器和網絡協(xié)助型的DASH技術獲取網絡運行的相關數據,例如TCP擁塞窗口值。進一步地,利用機器學習的方法對其進行分類處理,識別當前網絡是否發(fā)生擁塞。如果有線鏈路發(fā)生擁塞,終端將根據鏈路的瞬時吞吐量自適應調整碼率;若沒有出現擁塞,則根據平均吞吐量調整碼率。與傳統(tǒng)算法相比,本文提出的算法在網絡出現擁塞時由于碼率調整及時,不會發(fā)生中斷,同時平均碼率性能也有所提升。
【圖文】：

了采集使用案例并探索相應的解決方案�；冢茫牛樱粒危牡某晒停校牛窃冢玻埃保的晔状卧阱义希停校牛牵模粒樱葮藴实谖宀糠謨热葜刑砑恿藢Γ樱粒危牡慕Y構、數據模型以及傳輸協(xié)議相關逡逑的定義。圖２－２展示的是ＳＡＮＤ的參考架構閣，可以看出，ＳＡＮＤ架構中包括了四種不同逡逑的網絡單元，分別是：逡逑＞具有ＳＡＮＤ能力的ＤＡＳＨ客戶端：可以與ＤＡＮＥ進行數據交互的ＤＡＳＨ客戶端。逡逑＞邋ＤＡＳＨ邋感知型網絡單元（ＤＡＮＥ，邋ＤＡＳＨ邋Ａｗａｒｅ邋ａｎｄ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋Ｅｌｅｍｅｎｔｓ）：能夠感知所逡逑傳對象是否屬于ＤＡＳＨ格式，可以對ＤＡＳＨ的ＭＰＤ文件進行解讀，并且可以根據逡逑所傳ＤＡＳＨ格式的對象采取一定的行為。逡逑＞邐ＤＡＳＨ指標服務器：負責從客戶端收集ＤＡＳＨ相關的指標。逡逑＞常規(guī)網絡單元（ＲＮＥ

＼邋ｓｔａｒｔ＝４５ｓｅｃ逡逑＇邋ｈｔｔｐ：／／ｅｘ．ｃｏｍ／ｖ４ｊｍｐ４逡逑圖２－１邋ＭＰＤ分層數據模型Ｗ逡逑？邋ＳＡＮＤ邋（邋Ｓｅｒｖｅｒ邋ａｎｄ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋Ａｓｓｉｓｔｅｄ邋ＤＡＳＨ邋）逡逑由于傳統(tǒng)的ＤＡＳＨ標準具有去中心化及用戶驅動的特點，，網絡不能有效地管理資源，逡逑從而無法保證優(yōu)質的服務。因此，２０１３年ＭＰＥＧ和ＩＥＴＦ就第一版ＤＡＳＨ標準中存在的問逡逑題和可能的解決方案舉行了一次研討會，并啟動ＣＥ－ＳＡＮＤ邋（Ｃｏｒｅ邋Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ邋ｏｎ邋Ｓｅｒｖｅｒ逡逑ａｎｄ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ－ａｓｓｉｓｔｅｄ邋ＤＡＳＨ，服務器和網絡協(xié)助型ＤＡＳＨ核心實驗）實驗１１７１丨２４１，主要是為逡逑了采集使用案例并探索相應的解決方案。基于ＣＥ－ＳＡＮＤ的成果，ＭＰＥＧ在２０１５年首次在逡逑ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨ標準第五部分內容中添加了對ＳＡＮＤ的結構、數據模型以及傳輸協(xié)議相關逡逑的定義。圖２－２展示的是ＳＡＮＤ的參考架構閣，可以看出，ＳＡＮＤ架構中包括了四種不同逡逑的網絡單元，分別是：逡逑＞具有ＳＡＮＤ能力的ＤＡＳＨ客戶端：可以與ＤＡＮＥ進行數據交互的ＤＡＳＨ客戶端。逡逑＞邋ＤＡＳＨ邋感知型網絡單元（ＤＡＮＥ
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5

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1 本報記者 黃s

本文編號：2609966