基于CDN的無線混合網(wǎng)絡(luò)流媒體服務(wù)策略研究.pdf

1、當(dāng)前，移動(dòng)終端的流媒體服務(wù)需求量日益增長(zhǎng)，造成較大的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載壓力，與蜂窩網(wǎng)絡(luò)有限的無線資源形成矛盾，極大地影響了移動(dòng)終端的用戶體驗(yàn)。為解決這一問題，需要一種能夠適應(yīng)無線環(huán)境特點(diǎn)的無線混合網(wǎng)絡(luò)流媒體服務(wù)架構(gòu)，以有效增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)載能力，改善用戶體驗(yàn)。
　　本文提出一種基于CDN的無線混合網(wǎng)絡(luò)流媒體服務(wù)架構(gòu)。該架構(gòu)首先基于廣播與蜂窩組建混合網(wǎng)絡(luò)，利用廣播大區(qū)域覆蓋、高速傳輸與蜂窩網(wǎng)絡(luò)支持多用戶接入和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)服務(wù)的優(yōu)點(diǎn)，通過廣播通道實(shí)現(xiàn)信息推

2、送，通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息拉取，兩者有機(jī)結(jié)合降低流媒體服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)資源開銷。同時(shí)，本文提出在終端用戶區(qū)域內(nèi)架設(shè)無線CDN邊緣節(jié)點(diǎn)，從廣播和蜂窩兩個(gè)通道接收、存儲(chǔ)流媒體內(nèi)容，并盡可能通過CDN邊緣節(jié)點(diǎn)向終端用戶提供服務(wù)，進(jìn)一步降低多用戶并發(fā)請(qǐng)求對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)造成的負(fù)載壓力。
　　為了研究基于CDN的無線混合網(wǎng)絡(luò)流媒體服務(wù)架構(gòu)，本文基于OMNET++網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)構(gòu)建了完善的仿真系統(tǒng)，基于靜態(tài)內(nèi)容集和內(nèi)容流行度，分析不同網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景下該架構(gòu)的系統(tǒng)容

3、量與系統(tǒng)平均響應(yīng)延時(shí)。研究結(jié)果表明，基于CDN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與蜂窩/廣播的混合傳輸兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)都能有效改善系統(tǒng)性能。隨著CDN邊緣節(jié)點(diǎn)緩存空間的增加，流媒體服務(wù)網(wǎng)絡(luò)用戶容量以對(duì)數(shù)形式增加，而系統(tǒng)平均延時(shí)以對(duì)數(shù)形式減少；隨著廣播信道傳輸速率的提升，系統(tǒng)容量先顯著增加，后趨于平緩，而系統(tǒng)平均響應(yīng)延時(shí)以對(duì)數(shù)形式降低；隨著邊緣CDN節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加，系統(tǒng)容量也會(huì)相應(yīng)增加。
　　由于流媒體服務(wù)內(nèi)容集會(huì)隨時(shí)間更新，有新內(nèi)容加入及舊內(nèi)容淘汰，內(nèi)容更新

4、的平均時(shí)間間隔會(huì)以負(fù)指數(shù)趨勢(shì)影響系統(tǒng)性能。廣播推送策略需要隨著內(nèi)容集的變化周期性更新流媒體推送內(nèi)容。
　　本文發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)內(nèi)容集更新頻率較低時(shí)，廣播推送更新周期對(duì)系統(tǒng)容量和系統(tǒng)平均響應(yīng)延時(shí)的影響較??；在系統(tǒng)內(nèi)容集更新較頻繁時(shí)，過短與過長(zhǎng)的廣播推送更新周期都會(huì)導(dǎo)致較低的系統(tǒng)容量。為優(yōu)化廣播推送更新周期，本文研究了系統(tǒng)容量與系統(tǒng)內(nèi)容集更新時(shí)間間隔之間的關(guān)系，確定不同的系統(tǒng)內(nèi)容集更新時(shí)間間隔下，系統(tǒng)容量隨廣播推送更新周期的變化趨勢(shì)，優(yōu)化選