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LTE-A中无线视频业务QoE管理方法研究

LTE-A中无线视频业务QoE管理方法研究

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作者：傅彬北京邮电大学

学位级别：硕士

为了应对无线数据流量的迅速增长以及业务需求的高速增长,3GPP组织提出了LTE以及LTE-A技术,其发展和演进也是倍受瞩目。由于无线频谱资源是十分有限的,LTE-A中提出了中继以及分层异构网络等先进的技术来提高移动通信系统的频谱利用率。... 详细信息

为了应对无线数据流量的迅速增长以及业务需求的高速增长,3GPP组织提出了LTE以及LTE-A技术,其发展和演进也是倍受瞩目。由于无线频谱资源是十分有限的,LTE-A中提出了中继以及分层异构网络等先进的技术来提高移动通信系统的频谱利用率。但与此同时,分层异构以及密集部署使得干扰场景和干扰程度更加的复杂,严重阻碍了无线视频业务等的进一步发展。为了促进移动通信业务的发展,需要进一步研究有效的QoE评价和保障技术以达到利用有限的无线资源保障无线业务体验质量QoE的目的。本文围绕LTE-A系统中无线视频业务的QoE管理问题,从业务QoE评价方法及业务QoE保障方法两个方面进行了研究。首先,本文针对LTE-A网络分析对小区间干扰问题的原理以及目前典型的干扰协调方案进行了总结介绍。考虑到用户的主观感知决定着视频业务的质量,因此对针对移动网络中的视频业务QoE保障机制进行了介绍和分析。其次,本文提出了基于HVS的视频QoE评价方法。由于利用QoE衡量视频业务质量比服务质量QoS更加直观准确,文中基于视觉感兴趣区域ROI和时域聚合提出了符合人眼视觉特性的QoE评价模型。该模型从空时域两方面对帧级别的视觉感兴趣区域进行提取,结合复杂度低、准确度高的结构相似度算法SSIM计算单帧质量,最后再根据视频流级别的人眼视觉特性采用时域聚合的方法实现对无线业务整体QoE的评价。然后,针对LTE-A网络中提出了有效的无线视频业务QoE管理方法。本部分先对未来无线网络密集部署导致的小区间干扰问题建模,分析无线视频业务和best-effort业务的流量模型和业务特征,提出利用调整因子进行小区间的干扰整形处理,最终保障视频业务QoE,同时保证了不同业务用户之间的公平性。该模型反映了突发干扰对视频业务的影响，也反映了本文所提方法在视频业务QoE管理方面的有效性。最后,为了验证本文所提方法的有效性对LTE-A仿真平台进行建模与实现。按照通信仿真平台的设计思想,从系统级仿真模块、链路级仿真模块和业务级仿真模块三个方面搭建了整个仿真平台。利用所搭建的仿真平台,可以快速、方便、直观的验证和评估研究中的新技术和新算法。

关键词： LTE-A 视频业务干扰管理 best-effort QoE 干扰整形

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