移动边缘网络中流媒体协同缓存与分发技术研究

发布时间：2021-11-04 06:59

　　随着移动流媒体服务的日益普及和移动用户对视频质量的追求日趋提高,无线网络上视频流量呈现指数级增长趋势。在传统的集中式服务模式下,每一个移动设备经由蜂窝网基站独立从流媒体服务器请求数据,视频服务提供商将面临巨大的带宽开销。同时,针对热门视频的重复传输极易造成蜂窝网基站负载过重,以及流媒体服务器到基站的回程链路拥塞,影响流媒体服务质量。为了解决这一问题,一种行之有效的方案是基于边缘移动设备和网络终端的协同,将流媒体数据的缓存和分发卸载（offload）到移动边缘网络中距离流媒体用户更近的位置,如D2D（device to device）网络和小基站（small base station）网络。在这种协同模式下,移动设备和小基站以合作的方式缓存视频数据,并将数据通过本地链路分发给有需求的流媒体用户,不仅降低视频请求的响应时延,同时在很大程度上减少流媒体服务器针对热门视频重复冗余传输,有效提高了流媒体服务质量和系统的可伸缩性。基于此,本文将围绕移动边缘网络中流媒体协同缓存及分发技术的研究展开,以卸载流媒体服务器的流量为核心驱动,以协同的对象和范围为主要研究脉络,针对单跳D2D网络中同步视频、多... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：104 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２：三种移动边缘网络中的协同模型??

复杂编码模式下服务体验提高三个方面层层递进，在移动边缘网络中??．?建立高效的协同缓存与分发机制。我们在图１．３给出本文的研究思路和主要的研??宄脉络，具体的研宄内容与研究意义总结如下：??（１）在单跳Ｄ２Ｄ网络中考虑通信资源限制的同步视频快速分发问题。现??有基于Ｄ２Ｄ网络中的视频协同分发问题的研究往往只考虑Ｄ２Ｄ网络上的中．个ｆ，’ｉ??道，没有充分利用设备与设备间的通信资源。实际匕现／Ｉ：的智能移动设备Ｍ??７??

线性网络编码技术［５５，?７１，７２］。具体来说，我们使用有限域中的随机系数來构??造编码数据块。编码数据块是被分发的视频屮所行数据块的线性组介，并迪??过８２０和０２０链路传输，如图３．丨中的乙丨１？１，．．．，＞５５｝和１丨＞５７，＞５８丨。由于数据块被??编码，Ｗ此传输过程＋?耍反馈机制，视频服务器成移动设备仅需要为每次传??输采川新的系数纟丨１合卞成编时数倨块。七虑到接收数据包的冗余性，我们不允??许移动设备广播它们Ｍ过Ｄ２Ｄ链路接收的数据块，尽管这种中继方案可以提高??视频分发的效率。当从足够大的有限域中选择线性系数时，每个移动设备一旦??接收到个编码数据块就可以高概率地恢复原始视频文件。??３．４问题建模和复杂度分析??３．４．１问题建模??在本文中，我们关注视频的最小下载时间问题（ＭｉｎＣＤ），即所介移动设??２１??


本文编号：3475233