命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中針對多客戶端的動態(tài)自適應(yīng)視頻流控制.pdf

1、隨著通信網(wǎng)絡(luò)和智能終端設(shè)備的快速發(fā)展，視頻業(yè)務(wù)正在逐漸成為網(wǎng)絡(luò)中流量的主要來源，網(wǎng)絡(luò)擁塞問題日益嚴(yán)峻。如何在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中保證視頻服務(wù)的質(zhì)量，引起了廣泛研究。動態(tài)自適應(yīng)視頻流(Dynamic Adaptive video Streaming，DAS)是一種很有前景的解決方案。此外，命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Named Data Networking，NDN)因其網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的緩存、興趣包聚合、多路徑轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)安全的優(yōu)勢，可以有效地提高視頻傳輸服務(wù)的質(zhì)量

2、。研究人員已經(jīng)證實(shí):在NDN架構(gòu)中的DAS性能優(yōu)于在傳統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中。
　　考慮到現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，用戶之間必須共享有限的帶寬資源的情況越來越普遍。雖然一些研究主要集中在基于NDN的DAS上，但由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化、網(wǎng)絡(luò)資源分配不均以及網(wǎng)絡(luò)緩存的異構(gòu)分布，它們在多客戶端的場景中是次優(yōu)的。因此，本文對NDN中完全基于客戶端的動態(tài)自適應(yīng)視頻流控制技術(shù)進(jìn)行研究，主要工作總結(jié)如下:
　　1.構(gòu)建了NDN中的自適應(yīng)視頻流架構(gòu)，建

3、立了針對多客戶端的動態(tài)自適應(yīng)視頻流控制的模型，設(shè)計(jì)了基于客戶端的碼率自適應(yīng)算法，不需要客戶端之間的通信或者對路由器進(jìn)行改變。但是由于客戶端對網(wǎng)絡(luò)狀況的未知性，不能直接獲得最優(yōu)解，只能通過對單個(gè)客戶端碼率選擇的優(yōu)化，來提升整體的用戶感知質(zhì)量(Quality of Experience,QoE)。
　　2.提出了基于效用函數(shù)的碼率自適應(yīng)算法(UB)，效用是用戶請求不同碼率的視頻時(shí)獲得的“利潤”，與收益和成本密切相關(guān)，用戶在請求視頻時(shí)考

4、慮付出的成本，有效地減弱了客戶端的侵略性，提高了帶寬共享的公平性。相比傳統(tǒng)的基于帶寬的(RB)和基于緩沖區(qū)狀況的(BB)算法在性能上有一定的提升，但本質(zhì)上還是基于單個(gè)客戶端進(jìn)行考慮的自適應(yīng)算法，對性能的提升有限。
　　3.將多客戶端DAS作為多階段貝葉斯博弈模型進(jìn)行建模，客戶端和網(wǎng)絡(luò)的剩余部分看做博弈的兩個(gè)參與人，并設(shè)計(jì)出合理的效用函數(shù)對。基于貝葉斯納什均衡（Bayesian Nash Equilibrium，BNE）求解，設(shè)計(jì)了