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基于再生编码的无线协作内容分发系统研究

基于再生编码的无线协作内容分发系统研究

作者：周薇华中科技大学

学位级别：硕士

随着第三代移动电话的出世，3G手机已经能够提供除了语音和SMS之外的更多种信息服务，比如网页浏览，电子邮件的查看，电话会议等。特别是近阶段YouTube，Facebook，Twitter等社交网络服务的出现与快速普及，人们可以方便地通过移动设... 详细信息

随着第三代移动电话的出世，3G手机已经能够提供除了语音和SMS之外的更多种信息服务，比如网页浏览，电子邮件的查看，电话会议等。特别是近阶段YouTube，Facebook，Twitter等社交网络服务的出现与快速普及，人们可以方便地通过移动设备共享图片和视频，发布日志，讨论感兴趣的话题。这使得移动设备接入互联网越来越流行，给移动通信的应用发展提供了新的契机。无线协作内容分发系统就是利用移动设备间的短距离连接，通过他们的相互协作来实现内容分发过程。本文首先简要介绍了无线协作内容分发系统，详细描述了其常用架构及典型的实际应用场景，并对无线协作网络的研究现状及数据分发过程中冗余策略的研究现状进行了归纳和总结。根据网络编码应用于小型手持设备的相关研究与测试，本文说明了在无线协作内容分发系统中应用网络编码的可行性，继而通过描述网络编码给内容分发系统的传输信息量，安全性等方面带来的益处说明了网络编码技术应用的必要性。根据无线协作内容分发系统的实际应用场景的描述，本文对其模拟场景进行了具体的方案设计，并在OMNeT++仿真平台上进行了其仿真场景的搭建，对场景内成功恢复原始数据的移动节点的百分比和节点恢复整个原始文件所需的平均时间这两个系统性能参数进行了评估，并分析了移动节点数目，存储节点数目，存储节点的移动特性等因素对这些性能参数的影响。分析显示，在不完全协作的情况下，移动节点的数目对系统性能参数影响不大，而存储节点的数目则对系统性能存在影响，在一定范围内，存储节点数越多，系统的总体性能越好。另外，存储节点的位置分布与移动速度对整个系统的性能也存在较大影响，当存储节点均匀分布于移动场景内，或者有效分布于用户密集区时，性能较好，而且选择移动速度和移动范围相对比较固定或不那么剧烈的节点作为存储节点较为合理。最后，根据前面得到的仿真实验结果，制定了新的存储节点的选取机制来取代随机选取机制，通过性能对比发现，新的选取机制能够实现性能优化。

关键词：内容分发系统无线协作再生编码 OMNeT++仿真性能评估

基于分片式网络编码的P2P内容分发系统设计与实现

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基于分片式网络编码的P2P内容分发系统设计与实现

作者：何海英电子科技大学

学位级别：硕士

P2P技术的出现推动着整个Internet网络的计算模式由集中式向分布式发展,传统的内容分发模式演变成了P2P与CDN的混合模式。实现大规模和大容量的内容分发已经不再是难事。BitTorrent、eMule和迅雷都是当前最流行的P2P内容分发系统(PPCDS)... 详细信息

P2P技术的出现推动着整个Internet网络的计算模式由集中式向分布式发展,传统的内容分发模式演变成了P2P与CDN的混合模式。实现大规模和大容量的内容分发已经不再是难事。BitTorrent、eMule和迅雷都是当前最流行的P2P内容分发系统(PPCDS),但是这些P2P内容分发系统仍然存在许多需要改进的地方:资源分块分布不均匀,形成下载死档;分块交换导致大部分已有分块资源的利用率降低;网络流没有达到最大化,存在重复数据流的传输。网络编码的出现引发了信息传输理论中的一场革命,吸引了广大学者的关注和研究。基于随机线性网络编码的Avalanche系统第一次将网络编码技术引入到内容分发系统中,其性能得到了很大的提升,但也存在编解码复杂度高的问题,影响了应用的推广。为提高编解码效率,本文设计了一种全新的编解码方式,并实现了在P2P内容分发系统中应用。本文的主要工作如下:1)通过综合分析P2P技术和Avalanche系统的缺陷,对共享资源的粒度进行了折中,提出了分片式网络编码思想,并对其编码和解码过程进行了详细的说明。在解码求系数矩阵的逆过程中摒弃了传统的高斯消元法,而采用了矩阵三角分解法。2)在研究了CoolStreaming模型的基础上,提出了基于分片式网络编码的PPCDS的系统架构,实现了系统中的各个模块,并给出了请求分片选择等关键算法。3)设计了简易的仿真系统,以平均下载时间为标准,优化了系统的关键参数,并与传统的PPCDS和基于随机线性网络编码的PPCDS进行了对比,对实验结果进行了简单的分析,最后得出结论基于分片式网络编码的PPCDS文件下载速度更快,系统更健壮。

关键词： P2P 内容分发系统网络编码分片式网络编码

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一种内容分发系统的设计与实现

一种内容分发系统的设计与实现

作者：吴车海电子科技大学

学位级别：硕士

目前,内容提供商提出了利用互联网传播大尺寸块式内容(如游戏软件)和流式内容(如高清流媒体)的需求。而传统的CDN(Content Distribution Network,内容分发系统)面对这样的需求,存在两个问题:第一,很难同时支持块式内容和流式内容的分发... 详细信息

目前,内容提供商提出了利用互联网传播大尺寸块式内容(如游戏软件)和流式内容(如高清流媒体)的需求。而传统的CDN(Content Distribution Network,内容分发系统)面对这样的需求,存在两个问题:第一,很难同时支持块式内容和流式内容的分发,分发算法对于两种内容性能差距很大;第二,对于分发系统中边缘服务器上内容存储可靠性的保证涉足较少,一旦内容失效,恢复效率低下。为了能够满足最新的需求,解决上述问题,本文在研究了当前CDN的基础上,设计并实现了SmartCDN内容分发系统。首先,本文介绍了一个简单的分布式哈希表服务SmartDHT(Smart Distributed Hash Table),为SmartCDN提供了分布式可靠存储和快速查询平台。然后,本文考察了当前的内容分发算法,并根据SmartCDN的特点,在SmartCDN一级分发网络上,设计了一个通过参数自适应调整,能同时支持块式内容和流式内容的内容分发算法SmartCDA(Smart Content Distribution Algorithm)。SmartCDA依赖于SmartDHT,结合了BitTorrent的优点,采用同自治域优先的聚类算法和紧急内容分片优先下载策略,可以最小化块式内容平均分发时间并满足流式内容的分发实时性要求。接着,在总结了常见内容存储可靠性保证机制的优缺点后,考虑到SmartCDN的实际需求,实现了一套内容失效恢复机制SmartCRM(Smart Content Recovery Mechanism)。SmartCRM在SmartDHT上维护系统全局状态,采用“软状态”探测内容丢失,并通过P2P(Peer-to-Peer,点对点)互传恢复内容。这样可以及时发现内容失效,并快速恢复,减少了平均故障恢复时间,提高了内容的可用率。另外,为了能够高效地实现SmartCDN的各个服务器模块,本文在Linux2.6 epoll高性能IO事件通知机制的基础上,采用面向对象的思想,建立了一个在复杂业务逻辑中能处理与多种通信实体交互的内容服务器架构SmartCSF(Smart Content Server Framework)。SmartCDN中所有的服务器模块都采用了SmartCSF。最后,通过功能测试和仿真性能对比测试,不仅得出了SmartCDA算法参数的最佳值,而且表现了SmartCDA和SmartCRM的性能优势。实际部署中用户的积极反馈也进一步验证了SmartCDN的优良性能。

关键词：内容分发系统 DHT 内容分发算法存储可靠性网络服务器架构

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8K超高清内容分发系统的设计

广播电视网络 2022年第5期29卷 72-75页

作者：任光涛北京歌华有线电视网络股份有限公司

8K超高清节目的码率远超高清或4K节目,对内容分发系统也提出了更高的要求。本文主要介绍了在实现北京广播电视台冬奥纪实8K超高清测试频道的直播入网过程中,8K超高清内容分发系统的相关设计情况。

关键词： 8K超高清 IP直播内容分发系统

基于网络编码的BitTorrent内容分发系统研究

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电脑知识与技术 2012年第4X期8卷 2737-2739页

作者：张旋西安理工大学陕西西安710048

分析了目前流行的BitTorrent系统的工作原理及存在的文件分块调度复杂、文件下载稳定性等问题,提出了在BitTorrent系统中采用网络编码解决这些问题的方法,证明使用网络编码技术可以增强系统的鲁棒性,降低系统调度算法的复杂性,并能有效... 详细信息

分析了目前流行的BitTorrent系统的工作原理及存在的文件分块调度复杂、文件下载稳定性等问题,提出了在BitTorrent系统中采用网络编码解决这些问题的方法,证明使用网络编码技术可以增强系统的鲁棒性,降低系统调度算法的复杂性,并能有效地解决BitTorrent系统中由于"种子"退出造成的文件下载不完的问题。

关键词：随机网络编码 BitTorrent P2P网络内容分发系统

基于内容分发与网络协同的缓存系统设计与实现

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基于内容分发与网络协同的缓存系统设计与实现

作者：王芳北京邮电大学

学位级别：硕士

随着手机等移动终端的飞速发展,移动互联网所承载的数据量急剧增长。在移动网络所传输的内容中,视频内容占据了的很大的比例,并且这一比例还在逐年增长。然而,移动网络的普及以及视频直播等业务的发展,为人们的生活带来便利的同时,也为... 详细信息

随着手机等移动终端的飞速发展,移动互联网所承载的数据量急剧增长。在移动网络所传输的内容中,视频内容占据了的很大的比例,并且这一比例还在逐年增长。然而,移动网络的普及以及视频直播等业务的发展,为人们的生活带来便利的同时,也为移动网络的内容分发带来了极大的挑战。现在很多企业广泛采用了内容分发网络(CDN,Content Delivery Network),但是移动网络下的内容分发技术还存在许多瓶颈。为解决这些瓶颈,移动网络运营商尝试在现有架构中部署移动内容分发网络(Mobile Content Delivery Network,MCDN)。本文首先分析了 CDN技术基础、流媒体传输关键技术,并围绕着移动网络中缓存及内容分发技术进行了研究。在理论基础的研究上,还进行了相关实践,设计并实现了移动网络内容分发系统。文章还提出将移动边缘计算节点(Mobile Edge Computing,MEC)作为缓存节点,采用多级缓存等方式,实现无线侧的内容缓存。同时提出协同区域的概念,通过缓存节点间的协同,提高协同区域内节点的缓存利用率,并将所开发的内容分发系统作为测试平台,进行了相关策略的验证。此外,本文通过对Ali-Nieson、PDA、时延敏感型等几种编码缓存算法的研究,提出了应用于流媒体视频,考虑业务优先级的场景优化策略。并通过本文所开发的平台将该策略进行了测试验证。系统的开发使用了很多新技术,运用了模块化的思想。并且文中对各个模块,技术框架、部署等进行了详细的设计。其中播放器模块的实现参考了基于HTTP的自适应流(Http Live Streaming,HLS)协议,将m3u8列表的生成从服务端迁移到了客户端,使整个传输网络可以忽略在移动分发网络中视频自适应传输的复杂性。虽然该平台已经能够灵活稳定的实现多种缓存策略,但是,在安全性、性能优化等方面仍然存在许多需要改进之处,这些改进工作也将成为日后研究的重点。

关键词：移动网络内容分发缓存协同移动边缘计算编码缓存内容分发系统

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基于网格技术的分布式VoD系统设计

电视技术 2007年第B8期31卷 87-90页

作者：王毅张毓森刘鹏解放军理工大学指挥自动化学院江苏南京210007 解放军理工大学军事网格研究中心江苏南京210007

基于网格CDN设计了VoD系统,该系统以标准的接口支持CDN服务节点的动态加盟。提出了基于就近性、内容分布和节点服务能力的三维全局视图进行调度的全局负载均衡策略,采用了集群作为VoD服务节点,降低了成本,对其内部负载均衡策略进行了设... 详细信息

基于网格CDN设计了VoD系统,该系统以标准的接口支持CDN服务节点的动态加盟。提出了基于就近性、内容分布和节点服务能力的三维全局视图进行调度的全局负载均衡策略,采用了集群作为VoD服务节点,降低了成本,对其内部负载均衡策略进行了设计,提高其QoS。

关键词：网格内容分发系统集群虚拟服务器动态加盟

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新余电视台网络流媒体直播系统设计与实施

电视技术 2011年第12期35卷 55-57,67页

作者：罗蕴军朱卓尔新余电视台江西新余338000 不详

介绍了新余电视台网络流媒体直播系统的建设。先阐述了网络流媒体直播系统主要功能及优势、系统设计原则、系统设计方案,然后介绍了流媒体直播系统功能及扩展功能。新余电视台网络流媒体直播系统的启用,延伸了电视节目的覆盖面,进一步... 详细信息

介绍了新余电视台网络流媒体直播系统的建设。先阐述了网络流媒体直播系统主要功能及优势、系统设计原则、系统设计方案,然后介绍了流媒体直播系统功能及扩展功能。新余电视台网络流媒体直播系统的启用,延伸了电视节目的覆盖面,进一步扩大了电视节目的影响力。

关键词：网络流媒体直播直播系统视音频内容分发系统

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基于P2P的网络编码的应用与分析

基于P2P的网络编码的应用与分析

作者：鄂华君西安电子科技大学

学位级别：硕士

网络编码的概念自2000年由香港中文大学的***提出以来,已经经历了10年的不断创新与发展,理论逐渐趋于成熟,实践也有所突破。网络编码是一种新兴的具有革命性意义的网络通信技术,它允许节点在转发数据前先进行编码,使网络中传输的数据具... 详细信息

网络编码的概念自2000年由香港中文大学的***提出以来,已经经历了10年的不断创新与发展,理论逐渐趋于成熟,实践也有所突破。网络编码是一种新兴的具有革命性意义的网络通信技术,它允许节点在转发数据前先进行编码,使网络中传输的数据具有平等性和可替代性,这种方式改善了文件共享的效率。本文在分析了P2P网络和网络编码理论的基础上,对线性网络编码的构造进行了研究,着重介绍了稀疏编码与分代编码的结合,同时为了验证方案的性能,对编译码器的性能进行了分析。本文主要工作内容如下:首先,介绍线性网络编码的编译码思想,并初步研究网络编码中的稀疏编码策略以及分代编码策略;其次,结合稀疏编码策略和分代编码策略的优点,并且将两种思想结合在一起,给出了该系统的设计思想、框架和工作流程;最后,测试了采用稀疏编码策略的随机网络编码的编译码器性能,并分析了其编解码速率,表明了稀疏编码和分代编码结合的优越性。

关键词： P2P 内容分发系统网络编码稀疏编码最大流最小割