【摘要】：近幾年,隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,移動網(wǎng)絡(luò)的速率得到大大提升,移動視頻業(yè)務(wù)也隨之興起。視頻流量的帶寬消耗大,傳輸?shù)闹貜?fù)性高,需要采取措施實現(xiàn)無線資源的有效利用以滿足視頻數(shù)據(jù)高帶寬和低延時的需求。LTE作為新一代移動通信的領(lǐng)軍技術(shù),已經(jīng)在全球快速展開商用,研究如何提高視頻在LTE網(wǎng)絡(luò)中的傳輸效率對運營商、服務(wù)提供商以及用戶而言都具有重要意義,事實上,對于一些場景,如移動電視、直播等,向大量用戶傳輸同一份視頻數(shù)據(jù),組播技術(shù)可以有效提高視頻的傳輸效率。LTE的eMBMS擴展對組播和廣播服務(wù)提供了支持。在LTE/eMBMS系統(tǒng)中,組播服務(wù)由于邊緣用戶的存在難以取得較好的效果。本文結(jié)合可伸縮視頻編碼(SVC)與信道反饋信息,提出一個高效的分層組播方案。為基本層分配速率較低的調(diào)制編碼方法(MCS),使得大部分用戶都可以收到基本層,得到基礎(chǔ)的視頻質(zhì)量;為增強層分配速率較高的MCS,使得信道條件好的用戶可以收到更多的層,配合基本層解碼得到較好的視頻質(zhì)量。主要的工作概括如下:詳細介紹了 LTE/eMBMS系統(tǒng)分層組播架構(gòu),對服務(wù)端、終端以及基站為支持分層組播服務(wù)而加入的新特性作了說明。服務(wù)端和終端主要需要添加SVC編解碼的支持,而基站則需要重新設(shè)計分層組播服務(wù)的資源分配策略。為分層組播最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)即下行資源分配建立了數(shù)學(xué)模型,現(xiàn)有研究關(guān)于分層組播資源分配問題的解決方法基本都是基于確定性方法的,沒有考慮到無線信道的隨機性。本文將問題建模為隨機優(yōu)化模型,并用李雅普諾夫漂移和優(yōu)化理論對模型進行了求解。出于復(fù)雜度的考慮,單個組的資源分配算法通過最小化漂移加懲罰得到;為多個組場景設(shè)計了一個兩階段資源分配算法,第一階段為每個組預(yù)分配RBs,第二階段調(diào)用單個組的資源分配算法,整體復(fù)雜度較低。此外,為了提升系統(tǒng)的頻譜效率,對算法的MCS和RBs分配方案作了一些優(yōu)化。在Matlab上實現(xiàn)了一個仿真系統(tǒng),實現(xiàn)了鏈路自適應(yīng),下行調(diào)度器等模塊。對不同組播組數(shù)目和不同帶寬配置分別設(shè)計并進行了實驗,與對比算法在視頻質(zhì)量和帶寬占用上進行了比較。實驗結(jié)果表明本文提出的算法在相同帶寬占用的情形下可以提供更高的視頻質(zhì)量,為用戶提供更好的服務(wù)。此外,設(shè)計了參數(shù)靈敏度實驗。實驗結(jié)果表明可以調(diào)節(jié)參數(shù)來權(quán)衡帶寬占用和視頻質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5
【圖文】：

量大幅增長，尤其是視頻業(yè)務(wù)。根據(jù)思科提供的一份白皮書［１］，預(yù)計到２０２１年，逡逑全球每月產(chǎn)生的移動數(shù)據(jù)流量將達到驚人的４９ＥＢ，其中，視頻業(yè)務(wù)產(chǎn)生的流量逡逑所占的比重超過七成，如圖１．１所示。盡管今天的移動網(wǎng)絡(luò)提供的帶寬已經(jīng)很大，逡逑但如此大的數(shù)據(jù)量對今天的移動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來說仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)，如果不逡逑想辦法應(yīng)對，可能在不久的將來就會出現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)帶寬無法滿足用戶需求的情逡逑況。對于移動網(wǎng)絡(luò)運營商而言，單單靠網(wǎng)絡(luò)擴容和設(shè)備升級來應(yīng)對日益增長的帶逡逑寬需求，所要花費的代價是巨大的，因此，從問題的本身出發(fā)，研究視頻流量本逡逑身的特點，優(yōu)化視頻流量的傳輸方式，從而減少視頻流量傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)帶寬占用，逡逑對運營商來說具有重要的經(jīng)濟意義，對于廣大用戶和服務(wù)提供商而言，也能改善逡逑服務(wù)的質(zhì)量。逡逑２０１６－２０２１年按應(yīng)用類型劃分的移動數(shù)據(jù)流量逡逑６０邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ逡逑——視頻逡逑月邐網(wǎng)頁、ｖ0ｉｐ等逡逑５０邋＿邋ＩＫ％湖音頻邐￣逡逑ｉ邐ｌｉｉ邋分享逡逑４0邋－逡逑３０邐＾邋Ｉ逡逑Ｗｍｉ邋ｆｅ；＇：m楨義希玻埃保跺危玻埃保峰危玻埃保稿危玻埃保瑰危玻埃玻板危玻埃玻卞義賢跡保卞澹玻埃保噸粒玻埃玻蹦暌貧萘髁吭げ忮義嫌捎謔悠當(dāng)舊硎萘看蟮奶氐鬩約壩沒Ф允悠的諶菪棖蟮腦齔�，视票I

本文編號：2786830