隨著移動(dòng)設(shè)備和各式移動(dòng)應(yīng)用的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商面臨著井噴式移動(dòng)數(shù)據(jù)流量帶來(lái)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),其中,四分之三的數(shù)據(jù)流量為視頻流量,然而由于視頻業(yè)務(wù)的大帶寬、用戶大概率重復(fù)請(qǐng)求相同內(nèi)容等固有特性,給現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)該挑戰(zhàn),減輕運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的巨大壓力,現(xiàn)有兩種行之有效的解決方案,一種是將業(yè)務(wù)下沉到本地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中,實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的本地化分流,以降低基站和源服務(wù)器間的巨大回程壓力;另一種是使用組播、廣播方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中寬帶、視頻、流媒體等業(yè)務(wù)的傳輸。本文在深入分析了加入本地緩存面臨的挑戰(zhàn)后,給出了本地緩存的可選網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并在該架構(gòu)基礎(chǔ)上分析了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中上下文信息獲取流程。最后,為了使用戶獲取本地緩存服務(wù)器處緩存的內(nèi)容,提出了三種業(yè)務(wù)選擇性加速方案,具體包括:基于用戶端輔助的本地緩存協(xié)議方案、基于網(wǎng)絡(luò)輔助的本地緩存協(xié)議方案和基于服務(wù)器輔助的本地緩存協(xié)議方案。以上三種方案符合3GPP(3rd Generation Partnership Project)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),解決了加入本地緩存后如何獲取內(nèi)容的技術(shù)難題,為后續(xù)針對(duì)本地緩存的研究提供了技術(shù)支持。為了驗(yàn)證本地緩存技術(shù)方案的有效性,本文結(jié)合理論分析,仿真驗(yàn)證了加入本地緩存帶來(lái)顯著系統(tǒng)性能提升。此外,本文深入分析了現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中組播、廣播傳輸方式存在的缺陷,并針對(duì)第四代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提出一種新型的空口組播傳輸方案,該方案實(shí)現(xiàn)了直播業(yè)務(wù)的組播傳輸,并將其與現(xiàn)有eMBMS(Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service)業(yè)務(wù)的SC-PTM(Single Cell-Point to Multipoint)、MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network)組播、廣播傳輸方式進(jìn)行性能對(duì)比,仿真結(jié)果表明,所提新型空口組播方案的頻譜效率和SC-PTM接近,并在用戶數(shù)較少時(shí)優(yōu)于MBSFN的性能�；谏鲜鲅芯拷Y(jié)果和點(diǎn)播業(yè)務(wù)無(wú)法使用組播傳輸這一技術(shù)難題,本文將本地緩存技術(shù)和組播傳輸方式相結(jié)合,提出一種點(diǎn)播業(yè)務(wù)的空口組播傳輸方案,該方案在本地緩存服務(wù)器上緩存一定時(shí)間長(zhǎng)度的視頻文件,從而使特定時(shí)間段內(nèi)請(qǐng)求某文件的用戶使用組播方式傳輸用戶所請(qǐng)求的數(shù)據(jù),在保證用戶服務(wù)質(zhì)量的前提下,提高資源利用效率。為了獲得本地緩存服務(wù)器最佳的緩存空間分配方案,本文將其建模成一個(gè)多目標(biāo)最優(yōu)化問(wèn)題,后將該問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)問(wèn)題,并通過(guò)仿真獲得最佳的緩存空間分配方案。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

下文感知的本地緩存技術(shù)綜述上下文感知的本地緩存架構(gòu)設(shè)計(jì)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量快速增長(zhǎng)，對(duì)于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施是個(gè)巨較大是亟待解決的問(wèn)題，而且由于在無(wú)線接入網(wǎng)和應(yīng)用服務(wù)器之致用戶獲取內(nèi)容具有較大時(shí)延。基于此提出將內(nèi)容下沉至無(wú)線接在無(wú)線網(wǎng)側(cè)將用戶請(qǐng)求進(jìn)行分流。出了基于上下文感知的本地緩存研究框圖。如圖所示，將緩存下：一是加入本地緩存后的架構(gòu)設(shè)計(jì)；二是使能本地緩存所需的具入本地緩存后所帶來(lái)的問(wèn)題，其中問(wèn)題主要表現(xiàn)為內(nèi)容獲取流程的路由路徑的選擇。流標(biāo)識(shí)APP端信息 用戶側(cè)信息 RAN側(cè)信息 QoS內(nèi)容獲取流程 TCP連接優(yōu)化 靈活路由路

之間會(huì)傳輸 IP 數(shù)據(jù)包，兩者之間的接口設(shè)計(jì)可參照 S1-U 進(jìn)行。綜上所述，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)本地緩存服務(wù)器的放置位置取決于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度、成本和性能等因素。2.1.2 本地緩存架構(gòu)中上下文信息獲取無(wú)線接入網(wǎng)具備跨層上下文感知能力后，有助于無(wú)線緩存網(wǎng)絡(luò)中的用戶服務(wù)進(jìn)行選擇性加速、TCP 連接優(yōu)化以及靈活的選擇路由路徑。為了使加入緩存后的無(wú)線網(wǎng)能夠針對(duì)用戶請(qǐng)求進(jìn)行選擇性的服務(wù)加速，需要獲取詳細(xì)服務(wù)信息，該服務(wù)信息可從用戶端、網(wǎng)絡(luò)或者應(yīng)用（APP,Application）服務(wù)器處獲取[44]。圖 2.6 給出了無(wú)線緩存網(wǎng)絡(luò)中的跨層上下文信息獲取流程。由圖可知，跨層信息主要有兩個(gè)獲取源，一是用戶處，二是 APP 服務(wù)器處，用戶處又有三種信息獲取源，分別是終端、APP和調(diào)制解調(diào)器。其中，終端和APP處于上層能夠直接獲取用戶請(qǐng)求的URL、IP 地址和端口號(hào)等信息，而調(diào)制解調(diào)器位于底層，需要對(duì)下發(fā)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行檢測(cè)才能獲取 URL、IP 地址和端口號(hào)等信息。APP 服務(wù)器處能夠提供服務(wù)器端上層應(yīng)用的相關(guān)信息，如允許無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商緩存的內(nèi)容 URL 信息等。用戶無(wú)線接入網(wǎng)核心網(wǎng)Cross-Layer FunctionAPP服務(wù)器APP

本地緩存方案均在本地緩存網(wǎng)絡(luò)中添加器之間，具體位置如圖 2.7 所示。本地站和本地網(wǎng)關(guān)或本地緩存的連接方式更之間的接口，加入本地網(wǎng)關(guān)后，基站和本地緩存服務(wù)器可一一對(duì)應(yīng)，也可以讓更好的處理計(jì)費(fèi)和合法監(jiān)聽(tīng)問(wèn)題；三是好的處理用戶的移動(dòng)性問(wèn)題。緩存方案根據(jù)用戶處配置選擇加速列表 APP 或客戶端處，另外一種是選擇加存服務(wù)器的地址列表，列表包含了本地至用戶的調(diào)制解調(diào)器處，用于在 TCP 鏈?zhǔn)呛驮捶⻊?wù)器建立連接 。
【參考文獻(xiàn)】

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1 關(guān)娜;周一青;石晶林;;IMT-Advanced增強(qiáng)多媒體多播技術(shù)[J];中興通訊技術(shù);2011年05期

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1 崔華杰;大型直播與點(diǎn)播IPTV系統(tǒng)的用戶行為分析[D];中山大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2863521