網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的邊緣化是近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算架構(gòu)技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì),逐漸形成基于邊緣基礎(chǔ)設(shè)施的智能網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)形態(tài),并推動(dòng)了基于邊緣計(jì)算的感知和計(jì)算模式。與傳統(tǒng)中心化網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算架構(gòu)相比,邊緣網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的分散會(huì)導(dǎo)致計(jì)算、存儲(chǔ)和傳輸資源分配策略局部化,相關(guān)服務(wù)與應(yīng)用受用戶(hù)移動(dòng)、交互行為的動(dòng)態(tài)化影響,使得資源分配策略效率低。因此邊緣智能給網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸、資源分配、模型部署、分布式訓(xùn)練等帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。而通過(guò)對(duì)于邊緣網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用和動(dòng)態(tài)的調(diào)整,提升用戶(hù)的服務(wù)質(zhì)量和降低運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本是實(shí)現(xiàn)高性能大規(guī)模邊緣智能服務(wù)的關(guān)鍵點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)邊緣網(wǎng)絡(luò)資源的細(xì)粒度感知、管理和調(diào)度,結(jié)合對(duì)邊緣智能中三個(gè)主流應(yīng)用場(chǎng)景的分析,研究了邊緣智能中的資源分配和任務(wù)調(diào)度的關(guān)鍵問(wèn)題。本文的主要貢獻(xiàn)如下:（1）針對(duì)邊緣視頻傳輸中多用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量公平性問(wèn)題,提出了基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)帶寬分配策略。本文首先分析HTTP自適應(yīng)流生態(tài)系統(tǒng)中的解決多用戶(hù)公平性的最佳切入點(diǎn),即網(wǎng)絡(luò)側(cè)的解決方案,然后設(shè)計(jì)了一個(gè)面向邊緣網(wǎng)絡(luò)的基于網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)流媒體傳輸框架,目的為局域網(wǎng)內(nèi)多個(gè)播放器競(jìng)爭(zhēng)場(chǎng)景下的每個(gè)用戶(hù)實(shí)現(xiàn)公平的體驗(yàn)質(zhì)量。為了解決在在... 

【文章來(lái)源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

論文整體框架

第3章面向邊緣視頻傳輸公平性的自適應(yīng)帶寬分配策略27基于Q-learning的在線(xiàn)帶寬分配算法，根據(jù)環(huán)境中瓶頸帶寬和用戶(hù)的請(qǐng)求分片信息，計(jì)算回報(bào)值，即QoE公平性效用值，來(lái)指導(dǎo)SDN控制器進(jìn)行帶寬分配。（3）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Mininet的真實(shí)原型系統(tǒng)，并進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，與基線(xiàn)方法相比，我們的解決方案可以提供公平的帶寬分配和平穩(wěn)的切換體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)較好的用戶(hù)級(jí)QoE公平。相關(guān)工作在本節(jié)中，我們首先介紹基于HTTP的自適應(yīng)流媒體傳輸協(xié)議和其生態(tài)系統(tǒng)，然后分析了多播放器場(chǎng)景下競(jìng)爭(zhēng)的QoE公平性問(wèn)題。最后，我們對(duì)最新的QoE公平性問(wèn)題進(jìn)行了梳理。DASH與比特率自適應(yīng)最近，基于HTTP的碼流自適應(yīng)協(xié)議已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)視頻分發(fā)的主流協(xié)議，其中DASH已經(jīng)成為了標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，用于規(guī)范現(xiàn)有的基于HTTP的碼流自適應(yīng)技術(shù)。DASH把一個(gè)多媒體文件分割成多個(gè)時(shí)常很短的文件分片，每個(gè)分片都會(huì)被轉(zhuǎn)碼成不用比特率的備選文件分片（例如50Kbit/s，200Kbit/s等）。當(dāng)一個(gè)多媒體文件被DASH客戶(hù)端請(qǐng)求時(shí)，客戶(hù)端針對(duì)每個(gè)分片片段將會(huì)根據(jù)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)條件動(dòng)態(tài)的選擇下載不同比特率的分片，進(jìn)行傳輸和播放，從而避免播放的卡頓和緩沖。DASH中的不同分片通過(guò)媒體演示描述（MDP）文件進(jìn)行描述和定位（例如，時(shí)間，URL，媒體特征，例如視頻分辨率和比特率等）。MPD和分片存儲(chǔ)在視頻傳輸服務(wù)器中，并通過(guò)HTTP協(xié)議進(jìn)行傳輸。DASH播放器首先請(qǐng)求MPD，得知播放器媒體內(nèi)容，持續(xù)時(shí)間，表示形式，最高和最低比特率，解析MPD后，播放器將可以得知每個(gè)不同比特率的分片的URL地址[21]，DASH的流程如圖3.1。圖3.1DASH的流程

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文30多用戶(hù)QoE公平性帶寬分配建模本節(jié)我們將考慮多用戶(hù)QoE公平性帶寬分配的模型，如圖3.3所示。（1）視頻傳輸模型我們假設(shè)一個(gè)局域網(wǎng)中有個(gè)DASH用戶(hù)，組成一組用戶(hù)集合[]1，這組用戶(hù)貢獻(xiàn)一個(gè)瓶頸鏈接，我們假設(shè)該鏈接是從視頻服務(wù)器到播放器的唯一瓶頸，假設(shè)時(shí)刻的瓶頸鏈路帶寬為()，()將根據(jù)網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況隨時(shí)間而變化。我們令()∈+表示用戶(hù)i在時(shí)刻的可用帶寬。因此我們有：∑∈[]()≤()(3.1)當(dāng)用戶(hù)∈[]開(kāi)始觀看視頻時(shí)，會(huì)向視頻服務(wù)器通過(guò)HTTP請(qǐng)求視頻分片。視頻分片被事先轉(zhuǎn)碼成一組G種比特率的集合BR。同時(shí)，我們會(huì)給每種比特率設(shè)定一個(gè)級(jí)別，用∈[]表示。用戶(hù)根據(jù)當(dāng)期估計(jì)的帶寬情況對(duì)該視頻分片選擇不同的比特率，即()∈，()∈[]。圖3.3多用戶(hù)QoE公平性帶寬分配模型（2）QoE公平性目標(biāo)對(duì)于多DASH用戶(hù)公平性來(lái)講，他們的目標(biāo)是最大化QoE公平性，我們選擇用戶(hù)級(jí)別的指標(biāo)來(lái)衡量QoE公平性，主要包括視頻質(zhì)量公平性VQ(t)和比特率1本文用[X]表示集合{1,2,…,X}


本文編號(hào)：3256750