LTE系統(tǒng)視頻分層組播建模與優(yōu)化.pdf

1、近幾年，隨著無線通信技術的快速發(fā)展，移動網(wǎng)絡的速率得到大大提升，移動視頻業(yè)務也隨之興起。視頻流量的帶寬消耗大，傳輸?shù)闹貜托愿?，需要采取措施實現(xiàn)無線資源的有效利用以滿足視頻數(shù)據(jù)高帶寬和低延時的需求。LTE作為新一代移動通信的領軍技術，已經在全球快速展開商用，研究如何提高視頻在LTE網(wǎng)絡中的傳輸效率對運營商、服務提供商以及用戶而言都具有重要意義，事實上，對于一些場景，如移動電視、直播等，向大量用戶傳輸同一份視頻數(shù)據(jù)，組播技術可以有效提高視頻

2、的傳輸效率。LTE的eMBMS擴展對組播和廣播服務提供了支持。在LTE/eMBMS系統(tǒng)中，組播服務由于邊緣用戶的存在難以取得較好的效果。
　　本文結合可伸縮視頻編碼(SVC)與信道反饋信息，提出一個高效的分層組播方案。為基本層分配速率較低的調制編碼方法(MCS)，使得大部分用戶都可以收到基本層，得到基礎的視頻質量;為增強層分配速率較高的MCS，使得信道條件好的用戶可以收到更多的層，配合基本層解碼得到較好的視頻質量。主要的工作概括如

3、下:
　　詳細介紹了LTE/eMBMS系統(tǒng)分層組播架構，對服務端、終端以及基站為支持分層組播服務而加入的新特性作了說明。服務端和終端主要需要添加SVC編解碼的支持，而基站則需要重新設計分層組播服務的資源分配策略。
　　為分層組播最關鍵的環(huán)節(jié)即下行資源分配建立了數(shù)學模型，現(xiàn)有研究關于分層組播資源分配問題的解決方法基本都是基于確定性方法的，沒有考慮到無線信道的隨機性。本文將問題建模為隨機優(yōu)化模型，并用李雅普諾夫漂移和優(yōu)化理論對模

4、型進行了求解。出于復雜度的考慮，單個組的資源分配算法通過最小化漂移加懲罰得到;為多個組場景設計了一個兩階段資源分配算法，第一階段為每個組預分配RBs，第二階段調用單個組的資源分配算法，整體復雜度較低。此外，為了提升系統(tǒng)的頻譜效率，對算法的MCS和RBs分配方案作了一些優(yōu)化。
　　在Matlab上實現(xiàn)了一個仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)了鏈路自適應，下行調度器等模塊。對不同組播組數(shù)目和不同帶寬配置分別設計并進行了實驗，與對比算法在視頻質量和帶寬占用