基于Raptor碼的視頻多播跨層優(yōu)化算法.pdf

1、現(xiàn)在第四代移動(dòng)通信已趨于成熟，人們更加關(guān)注移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆?wù)質(zhì)量（QoS），尤其在多輸入多輸出（Multiple-Input-Multiple-Output，MIMO）系統(tǒng)下的視頻多播方面。隨著第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5G）時(shí)代的來(lái)臨，該系統(tǒng)下帶寬利用率、吞吐量、傳輸丟包率等關(guān)鍵指標(biāo)都有待進(jìn)一步提高。
　　首先研究視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐獠凯h(huán)境（即MIMO-OFDM系統(tǒng)），結(jié)合H.264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，將多播技術(shù)應(yīng)用于該系統(tǒng)。然后，為了提高

2、該系統(tǒng)效率，對(duì)適合跨層模型的多播策略——非線(xiàn)性整數(shù)規(guī)劃和貪婪搜索方法進(jìn)行仿真。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，表明該系統(tǒng)在無(wú)線(xiàn)環(huán)境下能夠不增加系統(tǒng)資源同時(shí)提高系統(tǒng)傳輸容量，起到了改進(jìn)視頻編碼模型的作用。
　　為了體現(xiàn)跨層優(yōu)化算法對(duì)視頻服務(wù)質(zhì)量的提升，探討了丟包率、帶寬利用率、吞吐量關(guān)鍵客觀(guān)指標(biāo)和圖像對(duì)比的主觀(guān)指標(biāo)。為了提高跨層優(yōu)化的視頻服務(wù)質(zhì)量，采用在鏈路傳輸中使用到的兩種鏈路效率機(jī)制，解決在低速鏈路和高速鏈路中帶寬資源的高效利用問(wèn)題；結(jié)

3、合WiMAX系統(tǒng)的QoS機(jī)制，運(yùn)用三種資源調(diào)度算法，保證了在不同的業(yè)務(wù)種類(lèi)和搭配條件下均可實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量。
　　基于上述研究成果，結(jié)合Raptor碼的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，增加自適應(yīng)調(diào)制模式和混合自請(qǐng)求技術(shù)，搭建基于Raptor碼的跨層模型。在此基礎(chǔ)上，又通過(guò)選擇MCS模式和Raptor碼率的最佳組合，提出基于Raptor碼的視頻多播跨層優(yōu)化算法，達(dá)到視頻多播移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的跨層優(yōu)化目的。
　　在MATLAB仿真環(huán)境下模擬仿真4×4MI

4、MO系統(tǒng)下的視頻多播跨層優(yōu)化算法，設(shè)置跨層系統(tǒng)仿真器的MAC SDU大小為815Bytes、MAC PDU最大值為200Bytes、ARQ塊大小為32Bytes，Raptor符號(hào)長(zhǎng)度T=32Bytes、資源塊大小K=1820。通過(guò)結(jié)果分析，得出：在移動(dòng)站相對(duì)速度為1km/h的情況下，Raptor優(yōu)化系統(tǒng)比其他糾錯(cuò)碼在下行鏈路的吞吐量至少增加28％;Raptor碼在節(jié)約信道資源方面至少減少18%;Raptor優(yōu)化系統(tǒng)在SNR小于13dB時(shí)