泛在網(wǎng)絡下關于多流視頻傳輸?shù)姆召|量改進研究.pdf

1、隨著移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，各種網(wǎng)絡技術不斷涌現(xiàn)并迅速進入實際使用，使得現(xiàn)有的網(wǎng)絡環(huán)境日益復雜。對于應用程序選擇合適的網(wǎng)絡以及用戶選擇合適的程序造成了額外的負擔。泛在網(wǎng)絡(ubiquitous network)是一種無所不在的網(wǎng)絡，它可以與環(huán)境融為一體，方便快捷地連接任意位置的人和物，隨時隨地提供各種貼合需求的應用。多流多宿技術是泛在網(wǎng)絡中一種非常有效的傳輸技術。多流技術可以依據(jù)數(shù)據(jù)本身的特征以及對網(wǎng)絡資源的需求把數(shù)據(jù)分類，放到不同

2、的流中傳輸，提高網(wǎng)絡使用效率和安全性。多宿主技術允許一個主機擁有多個網(wǎng)絡地址，在進行通信時可以在根據(jù)具體情況在多個IP地址間切換使用。流控制傳輸協(xié)議SCTP(Stream Control Transmission Protocol)協(xié)議是一個實現(xiàn)了多流多宿主技術的傳輸層協(xié)議，它借鑒吸收了UDP協(xié)議的某些特性改進了TCP協(xié)議的某些缺陷，使得網(wǎng)絡傳輸過程更安全快捷。
　　 雖然網(wǎng)絡的融合發(fā)展帶來了更多的帶寬資源，但是仍然滿足不了日益

3、增長的應用程序的需求，因此在泛在網(wǎng)絡研究中網(wǎng)絡資源的分配仍然是是一個重要問題。許多現(xiàn)有的資源分配方法僅僅考慮了無線網(wǎng)絡環(huán)境的情形，沒有考慮到有多種網(wǎng)絡的綜合環(huán)境。另外一些方法僅僅考慮單個源點接收點的數(shù)據(jù)發(fā)送情況，對于多個源點協(xié)作傳輸?shù)膽眯枨鬅o法滿足其要求。還有一些方法側重于服務有穩(wěn)定較大流量傳輸?shù)挠脩?，所以對?shù)據(jù)量變化明顯的用戶不公平，使其在使用網(wǎng)絡時可能遇到更多的丟包情況。另外，一般的資源傳輸方法都偏向于僅考慮網(wǎng)絡端的狀況，而沒有對

4、所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)做進一步的處理以適應網(wǎng)絡傳輸?shù)男枨蟆Ｒ虼?，本文研究了適用于多網(wǎng)絡環(huán)境中多點協(xié)作的傳輸方式，它可以讓數(shù)據(jù)量不確定的視頻用戶群通過選擇不同的網(wǎng)絡從而降低網(wǎng)絡使用總代價，另外，對于源數(shù)據(jù)按照其重要程度不同而作優(yōu)先級劃分可以更好的幫助提高重要數(shù)據(jù)的傳輸比率。
　　 本文主要研究了泛在網(wǎng)絡的復雜背景下的多點視頻監(jiān)控場景，在此場景下多個協(xié)同工作的視頻終端監(jiān)控一片區(qū)域，并利用網(wǎng)絡將視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h端控制點，并依據(jù)新的需求做出反饋

5、和調(diào)整。可以將這多個視頻監(jiān)控點視作一個綜合的用戶，在此基礎上利用它們使用網(wǎng)絡所需付出的總代價來作為判斷資源分配方式好壞的依據(jù)。然后對整個問題做數(shù)學抽象得到一個最有規(guī)劃模型，并提出一個改進的分支切割方法(IPSBC)來解決該問題。IPSBC算法遵循分而治之的原則，在充分考慮網(wǎng)絡選擇二元性的基礎上解決了原問題。算法由C和Lingo構成的模擬程序進行對比驗證。與傳統(tǒng)的CRA算法和CGA算法相比，IPSBC方法分別有13.0％以及30.6％的效

6、率提升。
　　 如果在上述視頻監(jiān)控場景中，網(wǎng)絡環(huán)境發(fā)生了變化，不能夠滿足所有監(jiān)控點的視頻傳輸需求，則此時對于每一個監(jiān)控點來說，主要任務就從最小化用戶開銷轉變?yōu)榕⒁曨l數(shù)據(jù)中最重要的一部分發(fā)送出去，這里就涉及了數(shù)據(jù)的重要性定義、數(shù)據(jù)包的分組發(fā)送、網(wǎng)絡選擇優(yōu)先權和數(shù)據(jù)包的重組問題。為了解決這個問題，本文中提出了一個基于傳輸優(yōu)先級的調(diào)度方法JYS算法，它能夠在資源相對較少的情況下優(yōu)先保證重要程度高的數(shù)據(jù)的傳送需求。在具體實驗中是通過