異構(gòu)節(jié)點(diǎn)P2P流媒體直播數(shù)據(jù)分發(fā)方法研究.pdf

1、由于具有較高應(yīng)對(duì)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)性的能力、較高的節(jié)點(diǎn)上行帶寬利用率和可擴(kuò)展性，Mesh-Pull P2P流媒體直播分發(fā)方法贏得了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛青睞，但是此分發(fā)方法存在以下問題：傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)中大規(guī)模應(yīng)用的Mesh-Pull P2P流媒體直播系統(tǒng)具有較高的視頻啟動(dòng)延遲；隨著移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，隨著電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合進(jìn)程的加快，移動(dòng)終端、個(gè)人電腦和機(jī)頂盒等異構(gòu)節(jié)點(diǎn)將能以P2P的方式共享流媒體，然而Mesh-Pull P2P流

2、媒體分發(fā)方法在此場(chǎng)景中仍具有較高的視頻啟動(dòng)延遲；至今P2P流媒體直播系統(tǒng)的規(guī)模與影響系統(tǒng)規(guī)模的各關(guān)鍵屬性（源服務(wù)器帶寬等）之間的關(guān)系仍沒有被透徹地量化分析過，這使得系統(tǒng)部署時(shí)武斷地分配源服務(wù)器帶寬等配置參數(shù)的大小，導(dǎo)致無法充分利用系統(tǒng)中用戶節(jié)點(diǎn)的帶寬資源，增加了源服務(wù)器的運(yùn)營(yíng)成本。
　　 基于對(duì)P2P流媒體研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的分析，針對(duì)以上問題，本文對(duì)Mesh-Pull P2P流媒體直播分發(fā)方法和P2P流媒體直播系統(tǒng)規(guī)模進(jìn)行了深

3、入研究，取得如下成果：
　　 1.提出了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)單碼流場(chǎng)景下Mesh-Pull P2P流媒體直播的數(shù)據(jù)調(diào)度模型和數(shù)據(jù)調(diào)度算法。本文首先分析了此場(chǎng)景下基于Pull的數(shù)據(jù)調(diào)度問題的特點(diǎn)：相同的視頻質(zhì)量需求；單碼流編碼使數(shù)據(jù)塊只具有時(shí)間特性；節(jié)點(diǎn)下行鏈路不是瓶頸；異構(gòu)的節(jié)點(diǎn)上行帶寬和網(wǎng)絡(luò)延遲。然后基于以上特點(diǎn)提出了此場(chǎng)景中高視頻播放質(zhì)量保證下局部延遲最優(yōu)的數(shù)據(jù)調(diào)度模型，為數(shù)據(jù)調(diào)度算法提供了設(shè)計(jì)指導(dǎo)。最后提出了基于TOPSIS的數(shù)據(jù)調(diào)

4、度算法，該算法采用TOPSIS方法來解決調(diào)度算法中數(shù)據(jù)塊優(yōu)先級(jí)的量化這一多屬性決策問題，采用時(shí)間最優(yōu)的數(shù)據(jù)塊分配方法和非周期性的數(shù)據(jù)調(diào)度方式，節(jié)點(diǎn)加入時(shí)采用能同時(shí)傳送數(shù)據(jù)塊的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)最多和能立刻提供最多數(shù)據(jù)塊的首個(gè)數(shù)據(jù)塊選擇方法，以降低節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)延遲。仿真實(shí)驗(yàn)表明，本算法可以在保證高視頻播放質(zhì)量的情況下降低用戶觀看視頻的延遲；
　　 2.提出了三網(wǎng)融合累積分層編碼場(chǎng)景下Mesh-Pull P2P流媒體直播的數(shù)據(jù)調(diào)度模型和數(shù)據(jù)

5、調(diào)度算法。本文擴(kuò)展分析了此場(chǎng)景下基于Pull的數(shù)據(jù)調(diào)度問題的特點(diǎn)：異構(gòu)的視頻質(zhì)量需求；累積分層編碼使數(shù)據(jù)塊不僅具有時(shí)間特性而且具有層次特性；節(jié)點(diǎn)下行鏈路可能出現(xiàn)瓶頸；異構(gòu)的節(jié)點(diǎn)上行帶寬和網(wǎng)絡(luò)延遲。然后基于以上特性提出了此場(chǎng)景中高視頻播放質(zhì)量保證下局部延遲最優(yōu)的數(shù)據(jù)調(diào)度模型，為數(shù)據(jù)調(diào)度算法提供了設(shè)計(jì)指導(dǎo)。最后提出了基于TOPSIS的數(shù)據(jù)調(diào)度算法，該算法采用TOPSIS方法來解決下行鏈路可能出現(xiàn)瓶頸導(dǎo)致的候選鄰居節(jié)點(diǎn)選擇這一新問題，量化數(shù)據(jù)

6、塊優(yōu)先級(jí)時(shí)擴(kuò)展考慮了累積分層編碼帶來的層次特性等更復(fù)雜的屬性，該算法仍采用時(shí)間最優(yōu)的數(shù)據(jù)塊分配方法和非周期性的數(shù)據(jù)調(diào)度方式。仿真結(jié)果表明，本算法可以在保證高視頻播放質(zhì)量的條件下降低用戶觀看視頻的延遲：
　　 3.提出了P2P流媒體直播系統(tǒng)的規(guī)模模型和降低源服務(wù)器帶寬的策略。本文首先分析了影響P2P流媒體直播系統(tǒng)規(guī)模的關(guān)鍵因素，如源服務(wù)器上傳帶寬、節(jié)點(diǎn)到達(dá)模型等。然后分析了P2P流媒體直播系統(tǒng)的分發(fā)過程，并提出了P2P流媒體直播系