带有用户属性感知的D2D视频分发策略研究
随着移动用户数量以及无线多媒体应用的迅速增长,有限的频谱资源及日益增长的业务需求已经成为移动通信中面临的主要问题。为应对持续增长的移动数据需求,第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partner Project,3GPP）定义了终端直接通信技术（Device-to-Device,D2D）,该技术使得物理位置邻近的终端可以在近距离范围内直接进行数据传输,而不需要经过基站转发,从而能够极大程度地减轻基站负载、提高频谱资源利用效率及网络吞吐量。然而,用户之间的数据共享将会带来额外的能量开销,用户的个体理性使得其参与意愿降低,最终限制了数据的分发效率。首先,文中介绍了D2D通信的基本概念、特点及典型应用场景,并对当前的研究热点进行了简要分析。其次,重点描述了基于D2D通信的视频分发机制,深入分析了现有分发机制的特点并对其进行了归纳总结。其次,文中提出一种带有用户属性感知的D2D视频分发策略。根据用户兴趣相似程度分布式地建立虚拟社区,并采用基于网格的分簇方法对用户的位置进行划分,以便能够有效利用用户之间建立的临时链路将部分核心网功能转移至网络边缘。此外,利用可伸缩视频编码技术,并以能耗为约束,将用户社会属性与视频码流特性以及用户设备能力相匹配,为视频传输提供一定的可靠性和自由度。仿真结果表明,所提机制能够有效降低基站负载,并且能够显著提高视频分发的灵活性。再次,文中提出一种以用户为中心的视频分发策略,该策略允许移动用户之间以协作的方式共享缓存。具体地,为了能够在蜂窝网络中提供具有体验质量（Quality of Experience,QoE）保证的视频流服务,所提策略综合考虑了用户偏好、用户共享意愿、用户位置分布以及用户对QoE的需求。基于此,推导出用户之间成功传输视频的概率,从而为服务使用者动态配置服务集。随后,基站将所需视频推送至服务集,并由服务集内服务提供者以“多对一”的方式将视频传输至服务使用者。仿真结果表明,所提机制不仅能够改善用户体验,而且能够有效降低基站侧的数据流量。最后,对全文的研究工作进行了总结,并对后续的研究方向进行了展望。
- 作者：
- 刘倩茹
- 学位授予单位：
- 重庆邮电大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2018年
- 导师姓名：
- 吴大鹏
- 中图分类号：
- TN929.5
- 关键词：
- 终端直接通信技术；视频分发；用户属性；体验质量
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