基于CDN的無線混合網(wǎng)絡流媒體服務策略研究.pdf

1、當前，移動終端的流媒體服務需求量日益增長，造成較大的網(wǎng)絡負載壓力，與蜂窩網(wǎng)絡有限的無線資源形成矛盾，極大地影響了移動終端的用戶體驗。為解決這一問題，需要一種能夠適應無線環(huán)境特點的無線混合網(wǎng)絡流媒體服務架構，以有效增加網(wǎng)絡負載能力，改善用戶體驗。
　　本文提出一種基于CDN的無線混合網(wǎng)絡流媒體服務架構。該架構首先基于廣播與蜂窩組建混合網(wǎng)絡，利用廣播大區(qū)域覆蓋、高速傳輸與蜂窩網(wǎng)絡支持多用戶接入和點對點服務的優(yōu)點，通過廣播通道實現(xiàn)信息推

2、送，通過蜂窩網(wǎng)絡實現(xiàn)信息拉取，兩者有機結合降低流媒體服務的網(wǎng)絡資源開銷。同時，本文提出在終端用戶區(qū)域內(nèi)架設無線CDN邊緣節(jié)點，從廣播和蜂窩兩個通道接收、存儲流媒體內(nèi)容，并盡可能通過CDN邊緣節(jié)點向終端用戶提供服務，進一步降低多用戶并發(fā)請求對蜂窩網(wǎng)絡造成的負載壓力。
　　為了研究基于CDN的無線混合網(wǎng)絡流媒體服務架構，本文基于OMNET++網(wǎng)絡仿真平臺構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)絡場景下該架構的系統(tǒng)容

3、量與系統(tǒng)平均響應延時。研究結果表明，基于CDN的網(wǎng)絡架構與蜂窩/廣播的混合傳輸兩項關鍵技術都能有效改善系統(tǒng)性能。隨著CDN邊緣節(jié)點緩存空間的增加，流媒體服務網(wǎng)絡用戶容量以對數(shù)形式增加，而系統(tǒng)平均延時以對數(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)平均響應延時以對數(shù)形式降低；隨著邊緣CDN節(jié)點數(shù)量的增加，系統(tǒng)容量也會相應增加。
　　由于流媒體服務內(nèi)容集會隨時間更新，有新內(nèi)容加入及舊內(nèi)容淘汰，內(nèi)容更新

4、的平均時間間隔會以負指數(shù)趨勢影響系統(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，廣播推送更新周期對系統(tǒng)容量和系統(tǒng)平均響應延時的影響較小；在系統(tǒng)內(nèi)容集更新較頻繁時，過短與過長的廣播推送更新周期都會導致較低的系統(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)容集更新時間間隔之間的關系，確定不同的系統(tǒng)內(nèi)容集更新時間間隔下，系統(tǒng)容量隨廣播推送更新周期的變化趨勢，優(yōu)化選