發(fā)布時間：2017-08-19 10:29

  本文關鍵詞：面向協同化移動流媒體服務的多信道通信研究

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【摘要】：隨著無線網絡技術的不斷發(fā)展,移動網絡的性能得到了極大的提高。4G網絡,高性能Wi-Fi已經在生活中逐漸普及。與此同時,得益于移動終端設備性能的大幅提升,移動互聯網的應用空間得到了極大的擴展。目前,移動互聯網已經成為現代信息社會中最重要的組成部分之一。作為互聯網的核心應用之一,流媒體服務一直在互聯網應用中占據重要地位。在移動網絡時代,由于移動互聯網偏重個人化,娛樂化的應用特點,流媒體服務的地位進一步提升,并得到了業(yè)界的積極推廣然而不同于傳統互聯網,移動網絡的接入通常依賴基站設備或者Wi-Fi AP�；驹O備由于其帶寬瓶頸限制,高用戶密度下性能下降較為嚴重。Wi-Fi AP的接入通常需要固定的接入點,很多應用場景難以滿足這個要求,使得其缺乏擴展性和泛用性。因此,D2D服務模式引起了業(yè)界的關注,并被認為提升移動互聯網吞吐性能與服務質量的重要補充途徑�；诖�,本項目組設計并實現了“面向智能手機的協同化流媒體服務系統”,該系統基于智能手機平臺,通過組建Wi-Fi AdHoc網絡自組織地進行數據的共享與傳輸。在使用流媒體服務時,通過Wi-Fi與蜂窩網絡的協作傳輸,降低了對蜂窩網絡的帶寬需求,提高了Wi-Fi網絡的利用率,能夠起到很好的性能提升與資費降低的效果。Wi-Fi Ad Hoc網絡是整個流媒體協作系統的核心組成部分,其通信能力直接影響了流媒體服務的質量與Wi-Fi網絡的數據利用率。在許多高用戶密度應用場景下,Wi-Fi Ad Hoc網絡的性能存在一定的瓶頸�；诖�,本文對Ad Hoc網絡的性能優(yōu)化問題進行了相關研究,論文的主要工作如下：1.基于智能手機的多接口協同的多信道通信機制。通常Wi-Fi Ad Hoc網絡工作在同一通信信道下,當節(jié)點密度較大時,網絡的性能會受到較大的影響。通過使用多信道通信可以有效提升網絡的通信能力,然而傳統多信道通信網絡的實現依賴整個網絡的同步。在智能手機環(huán)境下,缺乏這樣的同步機制。因此,現有移動流媒體環(huán)境難以有效利用多信道通信資源。針對這一情況,本文設計了一個使用藍牙輔助通信的基于智能手機的多信道通信系統。通過藍牙通信的協作完成多信道的管理調度工作,使得手機可以在缺乏時鐘同步機制的條件下使用多信道通信以提升網絡的通信性能。同時,針對流媒體應用的傳輸特征,本系統對還其進行了相應的優(yōu)化,從而為用戶提供更高質量的流媒體服務。不同于傳統的多信道網絡相關工作,本系統實現無需修改現有通信協議與硬件設備,具有較好的泛用性與可擴展性。2.基于時域特征的多信道通信優(yōu)化。不同于有線網絡,移動網絡環(huán)境下無線信號的質量容易受到外部的干擾,因此其通信能力存在一定的波動。在多信道通信環(huán)境下,對信道資源的不合理分配會使得系統對于網絡資源的利用率降低,從而降低整個網絡的通信性能。針對這一問題,本文根據網絡質量變化的時域特征,提出了相應的信道分配策略與算法,實現了復雜應用場景下多信道Ad Hoc網絡的通信優(yōu)化。通過在多信道通信環(huán)境下針對網絡性能的波動對信道進行合理分配,實現了網絡通信性能的有效提升。
【關鍵詞】：移動流媒體 自組織網絡 多信道通信 藍牙網絡 信道調度
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 背景介紹12-13
• 1.2 移動流媒體技術13-15
• 1.3 移動流媒體系統的現狀與挑戰(zhàn)15-16
• 1.4 研究內容及主要工作16-17
• 1.5 本文組織結構17-18
• 第二章 相關工作18-32
• 2.1 基于D2D的協同化流媒體系統18-21
• 2.1.1 Ad Hoc網絡19-20
• 2.1.2 流媒體通信協作20-21
• 2.2 面向協同流媒體系統的優(yōu)化技術研究現狀21-23
• 2.3 信道接入技術23-25
• 2.4 現有多信道通信技術25-32
• 2.4.1 靜態(tài)多信道分配方案26-27
• 2.4.2 動態(tài)多信道動態(tài)分配算法27-32
• 第三章 基于多接口協同的多信道通信研究32-55
• 3.1 研究動機32
• 3.2 MC-MANET系統概述32-35
• 3.3 應用層代理程序35-36
• 3.4 雙層Ad Hoc網絡構建36-42
• 3.4.1 Wi-Fi Ad Hoc網絡構建36-37
• 3.4.2 藍牙Ad Hoc網絡構建37-41
• 3.4.3 節(jié)點的加入離開41-42
• 3.5 數據發(fā)送機制42-44
• 3.6 信道切換機制44-47
• 3.7 路由管理機制47-49
• 3.8 實驗分析49-54
• 3.8.1 NS-3實驗環(huán)境49-51
• 3.8.2 實驗結果與分析51-54
• 3.9 本章小結54-55
• 第四章 基于信道狀態(tài)的多信道網絡優(yōu)化55-66
• 4.1 研究動機55-57
• 4.2 基于網絡吞吐量度量的信道調度策略57-61
• 4.2.1 時域調度模型57-59
• 4.2.2 基于Ad Hoc網絡的算法實現59-61
• 4.3 基于網絡時延度量的信道調度策略61-63
• 4.4 實驗分析63-65
• 4.5 本章小結65-66
• 第五章 總結與展望66-68
• 5.1 本文總結66
• 5.2 前景展望66-68
• 參考文獻68-72
• 簡歷與科研成果72-73
• 致謝73-74

【參考文獻】

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本文編號：700214