混合网络直播系统中无线组播代理机制研究

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1、华中科技大学硕士学位论文混合网络直播系统中无线组播代理机制研究姓名：甘泉申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：金海20070601华中科技大学硕士学位论文摘要传统的无线流媒体直播系统往往依托复杂的专用无线网络（如GPRS、CDMA）来提供服务，部署难度大，系统成本高，且与互联网缺少互动。而目前互联网中，对等网络流媒体直播系统虽然引入了应用层组播等技术，在媒体数据传输和服务质量控制方面取得大量成果，但如何将其有效地扩展到以IEEE802.11x为标准的无线局域网当中，组成高效的混合网络模式下的直播系统还缺少相应的解决方案。为解决无线局域网带宽低、丢包率高等问题，提出了基于代理选择算法和

2、组播缓冲调度策略的组播代理机制，并在此基础上，通过对原有对等流媒体直播系统的扩展，实现了混合网络直播系统MoSee，在有线网络中采用对等网络的组织结构，同时在无线局域网中采用选择代理节点组播媒体数据的方法。组播代理机制的核心思想是：无线组播代理在对等网络中通过与邻居节点的交互获得媒体数据，然后通过组播推送和组播补丁两种方式将媒体数据发送给其他无线节点。一般节点在保证缓冲连续的前提下按照紧急区域优先的调度策略请求数据，并设置请求周期和最大请求数来控制数据量以避免网络拥塞导致过度重发。代理节点响应请求时遵循基于截止时间和请求节点数的优先调度策略，生成组播补丁数据发送队列。同时提出作为代理选择标准的

3、两个关键因素初始时间槽号和服务能力并量化为竞争权值。在竞争权值和代理竞争算法的基础上建立一套有效机制应对代理节点离开网络或失效时无线节点重新竞争选择组播代理的情况。最后，通过分析基于组播代理机制的混合网络流媒体直播系统MoSee的运行数据和性能指标，组播代理机制下无线节点带宽占用情况(平均60KB/s)远小于非组播方式(200KB/s)，且启动延迟小，缓冲充满率高，证明了无线组播代理机制的正确性和有效性。关键词：无线局域网，流媒体直播，组播代理，代理竞争选择，组播缓冲调度I华中科技大学硕士学位论文AbstractThetraditionalwirelesslivestreamingsystem

4、sdependoncomplexnetworksandmanyswitchingdevices,whicharedifficultinimplementationandbringhighcosts.Andpeer-to-peerbasedlivestreamingsystemsachievelotsofimprovementsincludingefficientandstablestreamingstrategyandQoS(QualityofService)controlmethodbytakingadvantageoftechnologiessuchasapplicationlevelmu

5、lticastandsoon.However,peertopeerbasedlivestreamingtechnologyignoretheproblemsintheImplementationoflivestreamingsysteminthewirelesslocalareanetwork(WLAN)andfailtoproposeapropertechnologyorsolutionwhenfacingtospecificsituationinWLAN.Byadoptingthemechanismofmulticastagentbasedonagentselectalgorithmand

6、multicastbufferschedulestrategy,livestreamingsystemsinhybridnetworkMoSeetriestomulticastmediadatainwirelessnetwork.tosolvetheproblemssuchaslimitedbandwidthandnodemobilityinWLAN,whiletakingpeer-to-peernetworkaswirednetworkinfrastructure.Thecoreideaofmulticastagentmechanismisthatwirelessmulticastagent

7、acquiresmediadatafrominteractioninpeer-to-peernetworkandsendthedatatootherwirelessnodeinWLANthroughmethodsofmulticastpushandmulticastpull.Wirelessnoderequestsmediadatabasedonemergentareafirstschedulin