本文選題：混合網(wǎng)絡(luò) + 移動自組網(wǎng)��； 參考：《南京大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：近年來,智能手機行業(yè)的高速發(fā)展見證了移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃繁榮。手機作為第一大上網(wǎng)終端,已成為中國網(wǎng)民增長的主要驅(qū)動力,并促成移動流媒體服務(wù)躍升為移動互聯(lián)網(wǎng)第五大應(yīng)用。然而傳統(tǒng)基于基站接入的流媒體構(gòu)建方案因蜂窩網(wǎng)絡(luò)容量有限、下行速度抖動和資費昂貴等原因限制了移動流媒體的應(yīng)用普及。為此近年來學(xué)術(shù)界提出基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)及WiFi網(wǎng)絡(luò)混成融合架構(gòu)的移動流媒體系統(tǒng)構(gòu)建方案,即移動用戶一方面通過B2D連接(蜂窩網(wǎng)絡(luò)接口)與視頻服務(wù)器連接,一方面通過D2D連接(WiFi)與鄰近用戶組成移動自組網(wǎng)(MANET)以共享數(shù)據(jù)�；旌暇W(wǎng)絡(luò)的P2P移動流媒體系統(tǒng)主要分為兩類：第一類為基于單跳廣播的P2P移動流媒體系統(tǒng)。系統(tǒng)用戶基于P2P協(xié)同技術(shù)分別下載視頻數(shù)據(jù)的不同部分,然后通過無線網(wǎng)絡(luò)MAC廣播進行節(jié)點間數(shù)據(jù)的分享。系統(tǒng)的優(yōu)點為數(shù)據(jù)傳輸速度快,傳輸效率高,缺點為用戶必須都處于彼此的通信覆蓋范圍,限制了系統(tǒng)的規(guī)模。第二類為基于多跳路由的P2P移動流媒體系統(tǒng)。系統(tǒng)中用戶首先嘗試通過D2D連接利用Ad-Hoc多跳路由機制從周邊節(jié)點獲取數(shù)據(jù),失效時通過B2D連接從遠程流媒體服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的優(yōu)點為可以覆蓋更多的用戶和資源,缺點為數(shù)據(jù)傳輸會出現(xiàn)帶寬瓶頸,且系統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)負載存在優(yōu)化空間。在基于多跳路由的P2P移動流媒體系統(tǒng)中數(shù)據(jù)調(diào)度鏈路的實際拓撲,包括鏈路長度,轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的負載決定了調(diào)度的性能,當(dāng)數(shù)據(jù)需要經(jīng)過多個節(jié)點進行轉(zhuǎn)發(fā)時或轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點負載很大時,數(shù)據(jù)調(diào)度會出現(xiàn)帶寬瓶頸,影響系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量;其次蜂窩網(wǎng)絡(luò)負載仍存在優(yōu)化空間,用戶存在重復(fù)下載同一數(shù)據(jù)的現(xiàn)象,且用戶的蜂窩數(shù)據(jù)流量不平衡,影響系統(tǒng)的可擴展性和實際應(yīng)用。針對上述問題論文對基于旁助節(jié)點’協(xié)同的流調(diào)度優(yōu)化機制和QoS保障的蜂窩網(wǎng)絡(luò)負載優(yōu)化策略開展了研究。本文的主要工作如下：1.本文針對基于智能手機自組網(wǎng)的P2P移動流媒體系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)調(diào)度出現(xiàn)的帶寬瓶頸問題,提出了基于旁助節(jié)點協(xié)同的流調(diào)度優(yōu)化機制,通過將系統(tǒng)中的用戶和D2D連接建模為加權(quán)有向圖,將數(shù)據(jù)調(diào)度優(yōu)化問題規(guī)約為最短路徑問題,提出了基于Dijkstra算法的最短路徑算法,最后通過實驗驗證了算法隨著節(jié)點規(guī)模的擴大性能穩(wěn)定優(yōu)良,具有移動的可擴展性,且算法在不同節(jié)點密度,不同旁助節(jié)點比例和不同旁助節(jié)點緩存上限情況下都能有穩(wěn)定且優(yōu)良的性能。2.針對基于多跳路由的P2P移動流媒體系統(tǒng)中蜂窩網(wǎng)絡(luò)負載優(yōu)化的問題,在保證QoS的前提下,將此問題建模為求最小下載節(jié)點集合的問題,并證明了該問題是一個NP-Hard問題。在此基礎(chǔ)上提出了優(yōu)化蜂窩網(wǎng)絡(luò)負載和平衡節(jié)點蜂窩網(wǎng)絡(luò)下載數(shù)據(jù)量的啟發(fā)式貪心算法。通過實驗的驗證,算法可以有效的降低系統(tǒng)整體的蜂窩網(wǎng)絡(luò)流量和平衡用戶節(jié)點的蜂窩網(wǎng)絡(luò)下載數(shù)據(jù)量。
[Abstract]:In recent years, the rapid development of the smartphone industry witnessed the flourishing of mobile Internet. As the largest Internet terminal, mobile phone has become the main driving force for the growth of Internet users in China, and has promoted mobile streaming media services to become the fifth largest mobile Internet application. However, the traditional streaming media construction scheme based on base station access limits the popularity of mobile streaming media applications due to the limited capacity of cellular networks, downlink speed jitter and high tariff. In recent years, the academic community has proposed a mobile streaming media system based on the hybrid architecture of cellular network and WiFi network, that is, mobile users connect to video server through B2D connection (cellular network interface). On the one hand, a mobile ad hoc network (Manet) is formed with neighboring users via D2D connection WiFi. to share data. P2P mobile streaming media systems in hybrid networks are divided into two categories: the first is a P2P mobile streaming media system based on single hop broadcasting. The users of the system download different parts of video data based on P2P collaboration technology, and then share the data between nodes through wireless network MAC broadcast. The advantages of the system are high data transmission speed, high transmission efficiency, and the disadvantage is that the users must be in the communication coverage range of each other, which limits the scale of the system. The second is P2P mobile streaming media system based on multi-hop routing. In the system, users first try to obtain data from peripheral nodes by using Ad-Hoc multi-hop routing mechanism through D2D connection, and obtain data from remote streaming media server by B2D connection when failure occurs. The advantage of the system is that it can cover more users and resources, but the disadvantage is that the bandwidth bottleneck will occur in the data transmission, and there is optimization space for the system's cellular network load. In P2P mobile streaming media system based on multi-hop routing, the actual topology of the data scheduling link, including the link length and the load of the forwarding node, determines the scheduling performance. When the data needs to be forwarded through multiple nodes or when the load of the forwarding node is very heavy, the bandwidth bottleneck will appear in the data scheduling, which will affect the quality of service of the system. Secondly, there is still optimization space for the cellular network load. The phenomenon that users repeatedly download the same data, and the user's cellular data flow is unbalanced, which affects the scalability and practical application of the system. In order to solve the above problems, this paper studies the flow scheduling optimization mechanism based on the side help node 'cooperation and the load optimization strategy of the cellular network supported by QoS. The main work of this paper is as follows: 1. Aiming at the bandwidth bottleneck of data scheduling in P2P mobile streaming media system based on smart phone ad hoc network, this paper proposes a flow scheduling optimization mechanism based on side-help node collaboration. By modeling the user and D2D connection in the system as weighted directed graph, the data scheduling optimization problem is reduced to the shortest path problem, and the shortest path algorithm based on Dijkstra algorithm is proposed. Finally, it is verified by experiments that the algorithm has good stability and scalability with the expansion of node size, and the algorithm has different node densities. Under the condition of different ratio of auxiliary nodes and upper limit of buffer of different side aid nodes, stable and excellent performance. 2. 2. Aiming at the problem of load optimization of cellular network in P2P mobile streaming media system based on multi-hop routing, this problem is modeled as the problem of finding the minimum download node set under the premise of guaranteeing QoS, and it is proved that this problem is a NP-Hard problem. On this basis, a heuristic greedy algorithm is proposed to optimize the load of cellular network and balance the download data of node cellular network. The experimental results show that the algorithm can effectively reduce the overall cellular network traffic and balance the download data of the user nodes in the cellular network.
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.5

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃杰,張力軍;第三代移動通信網(wǎng)的QoS研究[J];南京郵電學(xué)院學(xué)報;2003年01期

2 王浩詒;;第三代移動通信系統(tǒng)QoS的研究[J];常州工學(xué)院學(xué)報;2009年Z1期

3 喻曉和;數(shù)字化圖書館的QoS研究[J];中國西部科技;2003年05期

4 吳文敬;;不同網(wǎng)絡(luò)Qos管理機制的分析[J];鐵路通信信號工程技術(shù);2005年03期

5 史學(xué)棟;;服務(wù)質(zhì)量(QoS)協(xié)議的研究與分析[J];電子技術(shù)與軟件工程;2013年19期

6 陶乃勇,劉文杰;第三代移動通信系統(tǒng)的QoS和資源管理[J];中國數(shù)據(jù)通信;2002年07期

7 楊云帆,唐志兆;分層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)QOS問題鑒別[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年03期

8 張傳福,吳偉陵;第三代移動通信系統(tǒng)的QoS[J];通信學(xué)報;2001年01期

9 陳瑞亮,代春陽,高傳善;基于行動預(yù)測的支持移動自組網(wǎng)QoS的路由方案[J];計算機工程;2004年02期

10 朱躍龍;陳巍;馮鈞;張鵬程;;基于QoS的反射中間件重配置機制研究[J];計算機工程;2006年03期

相關(guān)會議論文 前5條

1 呂雁飛;武珊珊;谷峪;許嘉;于戈;;一種數(shù)據(jù)流上統(tǒng)計性查詢QoS的保證方法[A];第二十四屆中國數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會議論文集（研究報告篇）[C];2007年

2 李冉;于炯;侯勇;;基于信任驅(qū)動的網(wǎng)格QoS匹配算法[A];2008年全國開放式分布與并行計算機學(xué)術(shù)會議論文集(下冊)[C];2008年

3 張金宏;宋杰;;基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的Web服務(wù)QoS短期預(yù)測[A];中國運籌學(xué)會模糊信息與模糊工程分會第五屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

4 易軍;黃河;李太福;;基于DPSO的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)QOS路由算法[A];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會C卷[C];2011年

5 李曉琳;;信息化系統(tǒng)的安全技術(shù)及其應(yīng)用[A];中國煙草行業(yè)信息化研討會論文集[C];2004年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 Extreme服務(wù)供應(yīng)商高級市場經(jīng)理Ashok Madanahalu;以太網(wǎng)要萬兆也要QoS[N];中國計算機報;2002年

2 ;交換機市場 QoS成為主流[N];中國計算機報;2002年

3 ;住宅網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部QoS將有規(guī)范[N];計算機世界;2003年

4 本報記者 張欣;向以太網(wǎng)“要”QoS[N];計算機世界;2002年

5 丁峰;電信網(wǎng)業(yè)務(wù)的競爭法寶是QoS[N];中國電子報;2006年

6 曉嵐;思科支持分類服務(wù)QoS[N];計算機世界;2001年

7 吳秋元;清華比威交換機注重QoS 倡導(dǎo)智能[N];中國計算機報;2002年

8 Chin Foo（作者系思達網(wǎng)絡(luò)公司亞太區(qū)市場總監(jiān)）;想增加帶寬？先考慮QoS吧！[N];計算機世界;2001年

9 高勝;智能QoS打通網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用筋脈[N];北京科技報;2001年

10 本報記者 高穎;QoS網(wǎng)絡(luò)性能提升另辟蹊徑[N];計算機世界;2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 陳繼明;基于QoS的可擴展分布式虛擬環(huán)境的研究[D];江蘇大學(xué);2008年

2 關(guān)禮安;基于多下一跳路由機制的QoS保證技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2011年

3 陳艷平;基于網(wǎng)絡(luò)演算的QoS分析方法與保障技術(shù)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

4 劉勤讓;T比特高性能路由器QoS實現(xiàn)機制研究[D];中國人民解放軍信息工程大學(xué);2004年

5 任淑婷;寬帶IP網(wǎng)絡(luò)中基于QoS的計費研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王崢;基于PTN的TD-LTE傳輸承載方案研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

2 時富軍;基于QoS感知的Web服務(wù)選擇算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 方正;協(xié)同化移動流媒體系統(tǒng)中QoS感知的優(yōu)化調(diào)度技術(shù)研究[D];南京大學(xué);2014年

4 黃濤;面向應(yīng)用級QoS中間件平臺的解決方案[D];廣東工業(yè)大學(xué);2005年

5 程小鷗;實時自適應(yīng)調(diào)度任務(wù)的QoS確保[D];電子科技大學(xué);2009年

6 萬里平;基于QoS的服務(wù)發(fā)現(xiàn)與服務(wù)組合研究[D];湖南師范大學(xué);2007年

7 吳金鋒;移動流媒體嵌入式數(shù)據(jù)庫服務(wù)器設(shè)計及QoS優(yōu)化[D];暨南大學(xué);2010年

8 王丹;移動通信網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量評估模型及移動流媒體QOS的研究[D];華南理工大學(xué);2010年

9 李偉;CNGI QoS管理系統(tǒng)中QoS測量功能的研究與實現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2007年

10 何全勝;IP電話的互通、QoS和計費研究[D];暨南大學(xué);2001年

，

本文編號：1785267