基于无线自组织网的移动流媒体系统技术研究

论文摘要

流媒体服务是互联网体验的重要组成部分。在流媒体服务中,用户可在无需下载整个媒体文件的前提下进行播放,在观看的同时下载媒体的剩余部分,提供了良好的用户体验。2012年优酷与土豆的合并,2013年百度对PPS的收购更标志着流媒体服务已成为互联网业界公认的下一个增长点。而在智能手机迅速普及,移动互联网规模快速增长的现在,移动互联网已经悄然比传统互联网更深层次地融入了人们生活和工作中。移动互联网技术的不断发展使得无线网络带宽不断增加,无线接入点覆盖不断扩展,无线服务能力不断增强。与此同时,许多网络运营商及内容提供商也将面向移动设备的移动流媒体作为增值服务的业务发展方向。然而无线网络服务环境的变迁也给移动流媒体服务的实现及大规模应用部署带来新的挑战。移动自组织网络由于其无中心、高度动态的特性,已成为多节点临时通讯的首选技术。智能手机间临时形成的移动自组织网更提供了类似于传统数据网络的基础,使得移动节点间构建P2P网络成为可能。为了解决移动流媒体服务在大规模应用部署中的诸多问题,本文提出并实现了一个基于移动自组织网络的P2P流媒体系统。该系统中的节点可通过移动自组织网络对各自的已下载内容进行共享,从而在减少网络数据流量的前提下提供与蜂窝数据网络相当甚至更好的服务质量。其次,本文针对移动自组织网络的特性,提出了一个基于移动自组织网络的P2P覆盖网络资源定位方法。实验表明该方法能够有效地对移动自组织网络中其它节点所拥有的资源进行发现及定位。最后,本文提出了一个移动自组织网络中节点的自适应缓存算法,使得在P2P覆盖网络中的移动自组织网络中转节点尽可能对转发的数据包进行缓存。实验表明该算法可显著减少基于移动自组织网络的P2P覆盖网络中的多跳请求,提高了P2P覆盖网络的整体性能并显著减少数据流量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 流媒体技术发展
• 1.3 主流移动流媒体架构技术
• 1.4 本文主要工作
• 1.5 本文组织架构
• 第二章 相关工作
• 2.1 P2P网络拓扑管理机制
• 2.1.1 集中目录式
• 2.1.2 非结构化纯分布式
• 2.1.3 结构化纯分布式
• 2.1.4 混合式
• 2.1.5 基于MANET的P2P网络拓扑管理机制选择
• 2.2 流媒体系统中的数据分发
• 2.2.1 基于树状拓扑的流媒体数据分发
• 2.2.2 基于数据驱动的流媒体数据分发
• 2.3 自适应缓存
• 2.3.1 被动式自适应缓存
• 2.3.2 主动式自适应缓存
• 第三章 基于移动自组织网络的P2P流媒体系统设计
• 3.1 系统应用场景
• 3.2 系统抽象架构
• 3.3 客户端模块设计
• 3.3.1 P2P覆盖网络层模块介绍
• 3.3.2 应用程序层模块介绍
• 3.3.3 缓存管理器
• 3.3.4 模块间交互
• 3.4 模块设计
• 3.4.1 任务管理器
• 3.4.2 缓存
• 第四章 基于移动自组织网络的P2P覆盖网络中的资源定位
• 4.1 相关工作
• 4.2 广播策略
• 4.3 资源定位机制
• 4.4 邻居节点维护
• 4.5 性能分析
• 4.5.1 实验场景
• 4.5.2 实验过程及数据分析
• 第五章 移动自组织网络中流媒体数据的自适应缓存
• 5.1 AODV路由生成树
• 5.2 通讯策略
• 5.3 优先级算法
• 5.3.1 缓存命中率
• 5.4 缓存策略
• 5.5 失效节点处理
• 5.6 性能分析
• 5.6.1 模拟场景
• 5.6.2 模拟算法
• 5.6.3 性能对比
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 简历与科研成果
• 致谢