【摘要】：近些年來(lái),隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的提速降費(fèi),移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)逐漸受到人們的歡迎。DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)作為一種新型的視頻流媒體技術(shù),基于HTTP協(xié)議傳輸,部署靈活,不受防火墻的約束;同時(shí)DASH終端具有碼率自適應(yīng)的功能,用戶可以根據(jù)自身情況動(dòng)態(tài)地選擇最合適的視頻版本進(jìn)行下載�；谏鲜鎏攸c(diǎn),DASH業(yè)務(wù)發(fā)展迅速,受到市場(chǎng)的廣泛青睞。但是由于LTE網(wǎng)絡(luò)頻譜資源受限,且無(wú)線信道及用戶可用帶寬具有不穩(wěn)定的特點(diǎn),DASH業(yè)務(wù)在LTE網(wǎng)絡(luò)中的傳輸仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。本文以提升DASH業(yè)務(wù)在LTE網(wǎng)絡(luò)中的用戶體驗(yàn)質(zhì)量(Quality of Experience,QoE)為目標(biāo),分別從網(wǎng)絡(luò)側(cè)和用戶側(cè)對(duì)DASH業(yè)務(wù)的傳輸策略進(jìn)行優(yōu)化。在網(wǎng)絡(luò)側(cè),本文設(shè)計(jì)了一種面向用戶體驗(yàn)感知和終端節(jié)能的資源調(diào)度方案。LTE網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳統(tǒng)的資源調(diào)度方案都是針對(duì)QoS(Quality of Service)指標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì),不適合以優(yōu)化QoE為目標(biāo)的DASH業(yè)務(wù)。同時(shí),用戶在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中觀看DASH視頻時(shí)終端耗能較大,這對(duì)設(shè)備的待機(jī)時(shí)間影響顯著。因此,本文提出同時(shí)考慮用戶體驗(yàn)和終端能耗因素,通過(guò)對(duì)用戶緩存和終端能耗進(jìn)行建模,并引入李雅普諾夫優(yōu)化體系,設(shè)計(jì)了一種實(shí)時(shí)的資源調(diào)度算法。仿真表明,所提算法相比于其他同時(shí)考慮QoE和終端能耗的資源調(diào)度算法在中斷時(shí)長(zhǎng)方面減少約10%,同時(shí)終端能耗也能進(jìn)一步降低。在用戶側(cè),本文提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)識(shí)別的碼率自適應(yīng)方案。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中,由于存在衰落、干擾、噪聲等因素,用戶的無(wú)線信道通常不太穩(wěn)定;同時(shí),DASH業(yè)務(wù)作為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),傳輸中也可能會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)擁塞事件的影響,導(dǎo)致有線鏈路出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況�，F(xiàn)有碼率自適應(yīng)方案通常只針對(duì)無(wú)線信道不穩(wěn)定這一特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì),很少有工作考慮無(wú)線信道不穩(wěn)定和有線鏈路擁塞共存的場(chǎng)景。鑒于此種場(chǎng)景在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中客觀存在,本文提出一種在識(shí)別有線鏈路擁塞狀態(tài)的基礎(chǔ)之上有針對(duì)性地調(diào)整碼率自適應(yīng)方案的優(yōu)化策略。首先,通過(guò)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)協(xié)助型的DASH技術(shù)獲取網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù),例如TCP擁塞窗口值。進(jìn)一步地,利用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法對(duì)其進(jìn)行分類處理,識(shí)別當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生擁塞。如果有線鏈路發(fā)生擁塞,終端將根據(jù)鏈路的瞬時(shí)吞吐量自適應(yīng)調(diào)整碼率;若沒(méi)有出現(xiàn)擁塞,則根據(jù)平均吞吐量調(diào)整碼率。與傳統(tǒng)算法相比,本文提出的算法在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時(shí)由于碼率調(diào)整及時(shí),不會(huì)發(fā)生中斷,同時(shí)平均碼率性能也有所提升。
【圖文】：

了采集使用案例并探索相應(yīng)的解決方案�；冢茫牛樱粒危牡某晒�，ＭＰＥＧ在２０１５年首次在逡逑ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨ標(biāo)準(zhǔn)第五部分內(nèi)容中添加了對(duì)ＳＡＮＤ的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型以及傳輸協(xié)議相關(guān)逡逑的定義。圖２－２展示的是ＳＡＮＤ的參考架構(gòu)閣，可以看出，ＳＡＮＤ架構(gòu)中包括了四種不同逡逑的網(wǎng)絡(luò)單元，分別是：逡逑＞具有ＳＡＮＤ能力的ＤＡＳＨ客戶端：可以與ＤＡＮＥ進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的ＤＡＳＨ客戶端。逡逑＞邋ＤＡＳＨ邋感知型網(wǎng)絡(luò)單元（ＤＡＮＥ，邋ＤＡＳＨ邋Ａｗａｒｅ邋ａｎｄ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋Ｅｌｅｍｅｎｔｓ）：能夠感知所逡逑傳對(duì)象是否屬于ＤＡＳＨ格式，可以對(duì)ＤＡＳＨ的ＭＰＤ文件進(jìn)行解讀，并且可以根據(jù)逡逑所傳ＤＡＳＨ格式的對(duì)象采取一定的行為。逡逑＞邐ＤＡＳＨ指標(biāo)服務(wù)器：負(fù)責(zé)從客戶端收集ＤＡＳＨ相關(guān)的指標(biāo)。逡逑＞常規(guī)網(wǎng)絡(luò)單元（ＲＮＥ

＼邋ｓｔａｒｔ＝４５ｓｅｃ逡逑＇邋ｈｔｔｐ：／／ｅｘ．ｃｏｍ／ｖ４ｊｍｐ４逡逑圖２－１邋ＭＰＤ分層數(shù)據(jù)模型Ｗ逡逑？邋ＳＡＮＤ邋（邋Ｓｅｒｖｅｒ邋ａｎｄ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋Ａｓｓｉｓｔｅｄ邋ＤＡＳＨ邋）逡逑由于傳統(tǒng)的ＤＡＳＨ標(biāo)準(zhǔn)具有去中心化及用戶驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)，，網(wǎng)絡(luò)不能有效地管理資源，逡逑從而無(wú)法保證優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。因此，２０１３年ＭＰＥＧ和ＩＥＴＦ就第一版ＤＡＳＨ標(biāo)準(zhǔn)中存在的問(wèn)逡逑題和可能的解決方案舉行了一次研討會(huì)，并啟動(dòng)ＣＥ－ＳＡＮＤ邋（Ｃｏｒｅ邋Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ邋ｏｎ邋Ｓｅｒｖｅｒ逡逑ａｎｄ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ－ａｓｓｉｓｔｅｄ邋ＤＡＳＨ，服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)協(xié)助型ＤＡＳＨ核心實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)１１７１丨２４１，主要是為逡逑了采集使用案例并探索相應(yīng)的解決方案�；冢茫牛樱粒危牡某晒�，ＭＰＥＧ在２０１５年首次在逡逑ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨ標(biāo)準(zhǔn)第五部分內(nèi)容中添加了對(duì)ＳＡＮＤ的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型以及傳輸協(xié)議相關(guān)逡逑的定義。圖２－２展示的是ＳＡＮＤ的參考架構(gòu)閣，可以看出，ＳＡＮＤ架構(gòu)中包括了四種不同逡逑的網(wǎng)絡(luò)單元，分別是：逡逑＞具有ＳＡＮＤ能力的ＤＡＳＨ客戶端：可以與ＤＡＮＥ進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的ＤＡＳＨ客戶端。逡逑＞邋ＤＡＳＨ邋感知型網(wǎng)絡(luò)單元（ＤＡＮＥ
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.5

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