基于协作机制的无线多媒体网络效用提升方法研究

Facing the mass wireless communication needs and multimedia transmission efficiency bottleneck, the traditional network transmission technology has not guaranteed wireless multimedia applications service quality already. In order to improve the quality of multimedia transmission without change of network hardware, this study aims to improve the multimedia transmission and enhance network utility based on the cooperative diversity. .1).Introducing the discrete utility function to characterize user's perception, a wireless multicast resource optimization model is proposed base on user perception differentiation and cooperative diversity to enhance QoE(Quality of Experience) and efficiency of network. .2).Considering the dependence of multi-flows, a wireless resource optimization model is presented based on mission-oriented and cooperative diversity to enhance QoE and resource allocation. .The network utility will be increased by 10% in the same experimental conditions.Research results will upgrade the QoS (Quality of Service) of wireless multimedia, optimize resource allocation and improve the efficiency of resource utility. This study is of great significance in that it extends and complements the research field of wireless multimedia, provides optimization theory and research method.

面对海量泛在的无线通信需求和多媒体传输效率瓶颈，实现高速高质量的多媒体业务服务面临严峻挑战。在不增加现有网络硬件，为获得更高的网络容量和更好的上层多媒体传输性能，本研究提出基于协作分集的多媒体传输网络效用提升方法。1）引入表征用户感知特性的离散效用函数，结合无线协作带来的网络增益，建立基于用户感知差异化和协作分集的多播无线资源优化模型，提升多播用户感知质量和无线网络的高效性；2）从多媒体数据流之间存在依赖关系的特性出发，建立面向任务和协作分集的网络效用资源优化模型，提升新型复杂多媒体任务的质量。研究成果预期可在相同实验条件下使网络效用提高10%，提升无线多媒体传输用户服务质量，优化资源分配，提高资源效率利用；本研究可补充和扩展多媒体无线通信研究领域，提供优化理论和研究方法具有重要的意义。

随着移动互联网的发展，人们对多媒体在无线网络上的应用需求急剧增加。但传统的无线网络对多媒体应用的发展难以提供可靠和有效的技术支持，严重阻碍了多媒体应用的推进。协作通信可以提高网络带宽的资源利用率，成为无线网络领域发展的主要趋势。本项目利用无线多播天然的协作优势，建立了基于带宽需求敏感的用户协作模型，能够提高网络网络带宽资源的利用效率。在该研究方面我们发表了一篇国际会议文章，并获得一项国家发明专利授权。在基于统一任务目标的多数据流协作通信方面，我们提出了一个带宽资源分配比例积分算法，可以提高多数据流传输带宽的综合利用效率。在该研究方面，我们发表了一篇国际会议文章，并获得一项国家发明专利授权。此外，我们建立了无线节点能量感知的分布式能量优化技术，可以使无线网络自适应分配发送节点的能量大小，优化网络的工作状态。建立了面向网络反馈误差和传输延迟的网络控制优化技术。在本项目的实施过程中，共发表文章7篇，其中SCI期刊论文3篇，国际会议文章4篇；申请发明专利4箱，其中授权2项；申请软件著作权2项；培养硕士生8人，毕业2人；并由第三方机构“湖北软件测评中心”对本项目基于协作分集的多媒体软件进行性能测试，结论为：较传统方法，网络传输效率提高10%。