异构无线网络中视频通信的资源分配机制设计.pdf

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3、nicationinheterogeneouswirelessnetworksThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByWeiShuzhiSupervisor:Prof.ZhuQiMarch2015摘要当前，通信信息技术日新月异，移动终端设备更新换代，未来的网络环境将是多种网络和技术并存、互补、协作融合的异构网络，视频通信也获得了发展的空间和平台，视频业务不断丰富和普及，逐渐体现出移动化、智能化、高清化的发展趋势。面对日益增长的用

4、户需求、急剧增加的网络流量和海量业务的传输和存储，如何根据网络的异构性和用户需求充分利用有限的稀缺无线资源，并通过异构网络的融合协作实现公平高效的带宽资源配置，为每个接入用户提供高质量的视频通信服务，实现网络和用户的双赢，是视频通信中的重要课题。本文针对异构无线网络视频通信的资源分配问题，总结了当前异构网络和视频通信的发展趋势，研究了现有的异构网络中视频通信的资源分配方法以及无线视频通信技术，在VC平台上利用视频编解码器进行视频序列分析验证的基础上，分别提出了基于用户效用的带宽分配机制、基于等级服务和公平服务的带宽分配策略以及基于网络选择机制的带宽博弈方法。本文的主要研究内容和贡

5、献可归纳为：（1）在VC平台上搭建H.264编解码器环境，对不同分辨率的视频序列的编码参数进行设置和调试分析。通过对不同视频序列在不同码率下的解码和视频质量指标分析，得到不同的视频序列在实际的编码传输过程中，获得相同的码率或者是带宽，其视频失真大小不同，获得的视频质量也不同的，因此需要对具有不同视频特征的用户进行资源分配机制设计。（2）提出了基于用户效用的异构网络多接入视频通信带宽分配机制。该机制将用户视频失真以及带宽支出作为用户效用函数。通过最大化用户效用函数实现带宽分配的最优策略，并给出了该分配机制实现过程。仿真表明，该机制能更加公平有效地进行带宽分配。（3）提出了一种基于等

6、级服务和公平服务的多接入自适应带宽分配策略。该策略引入了权重因子和不同的价格机制，从用户需求和支付能力角度构建效用函数。通过最大化用户效用函数实现带宽分配，并给出实现过程和步骤。仿真表明，提出方法能满足不同等级用户的需求，同时使网络获得更高的收益；公平服务则更好地保证不同用户其视频质量的公平性。（4）提出了一种基于网络选择的视频通信带宽博弈方法。该方法根据不同用户视频特性及当前网络状况，采用层次分析法和熵值法确定网络评价参数的权重，选择最佳网络。构建了基于用户收益和代价的用户效用函数，通过分布式迭代算法得到纳什均衡解，并证明了其存在性和唯一性。仿真表明，该方法使不同特性的视频用户

7、合理分布在不同网络，能兼顾用户公平性和网络拥塞控制，增加网络资源利用率，减小用户视频失真，提高用户视频质量。关键词:视频通信，异构网络，带宽分配，公平性，网络选择，纳什均衡IAbstractCurrently,communicationandinformationtechnologieschangerapidly,mobiledevicesupdateconstantly,allofwhichmakefuturenetworktobeanintegrationofheteroge