面向移动互联网的机会性数据传输研究

With the popularity of multi-radio smartphones and emergence of mobile applications, it has become a prominent problem that the capacity of their battery cannot meet the demand for energy from the ever-increasing data traffic. This project tries to design data transmission protocols to achieve maximum energy efficiency while the OoS requirement of application is also satisfied. Related researches on energy efficiency of data transmission are based on the end-to-end argument, which contradicts with the opportunistic nature of the wireless access network. To solve this problem, traffic pattern-aware data transmission energy consumption model for multi-radio mobile devices is given. Based on this model, opportunistic traffic scheduling, circuit switch assisted push notification service and data mobility based data accessing are proposed for energy efficient opportunistic data transmission mechanism. The prototype of the opportunistic data transmission is to be implemented and its energy efficiency is to be evaluated.

随着智能移动终端的日益普及和移动互联网应用的百花齐放，移动数据流量呈爆炸性增长。数据流量不断增长带来的通信能耗和电池容量相对受限之间的矛盾越来越凸显。本项目试图使数据传输在满足用户应用需求的同时，能够充分利用无线网络接口的能耗特点以实现能耗节约。通过对国内外研究现状的调研发现，现有面向移动互联网的网络协议设计沿袭了传统互联网中端到端的设计理念，无法有效利用移动互联网中数据传输的机会性。针对该问题，本项目研究流量模型感知的多模移动终端数据传输能耗模型，通过分析能耗模型提出机会性流量调度算法、电路域辅助的消息推送服务和基于数据移动的数据访问策略来设计机会性数据传输机制，并对其进行原型验证以及节能效果评估。

随着智能移动终端的日益普及和移动互联网应用的百花齐放，移动数据流量呈爆炸性增长。数据流量不断增长带来的通信能耗和电池容量相对受限之间的矛盾越来越凸显。本项目试图使数据传输在满足用户应用需求的同时，能够充分利用无线网络接口的能耗特点以实现能耗节约。.本项目研究移动应用的广告流量特征以及其对移动终端能耗的影响。我们通过对两个流行的免费应用gReader, Angry Bird流量分析发现广告流量比非广告流量更大，通过进一步分析，我们发现广告流量当中包含大量冗余的用户上下文信息，我们设计了用户上下文信息冗余删除机制，最高能够减少94%的广告流量。.本项目研究使用最为频繁的即时通讯工具wechat, QQ的能耗和流量之间的关系。我们分别了分析两款最流行的移动即时通讯工具Wechat和QQ的消息，发现群组消息所占的比例非常大，而且由于群组消息的突发背景流量特性，群组消息造成很大的能耗，我们设计了网络感知和用户定制的群组消息推送机制。实验评估表明该机制能够节省多达32%的能耗。另外，我们还分析了日益流行的多媒体消息（图片、视频等），我们发现多媒体消息中存在大量的冗余，我们提出利用数据缓存和哈希机制来减少重复的多媒体信息传输，能够节省多达60%的能耗。.本项目研究数据移动对移动终端数据传输所消耗能耗的影响。我们研究利用本地化预取来节约数据传输的能耗，设计和实现本地化预取原型系统一套，实验结果表明，通过数据移动能够将数据传输的能耗降低50%。.本项目研究无线局域网数据传输对能耗。通过实验数据分析，我们发现无线组播传输是造成大量能量浪费的主要原因，因此我们设计高效的组播传输机制，将降低至少30%的无线能量消耗。进一步分析，我们发现80%以上的STA工作在IL状态，导致大量的能量浪费。.本项目的研究成果能够1）减少数据传输的能耗，延长移动终端电池的续航时间；2）为能耗节约的应用程序设计提供指导，促进移动应用生态的发展；3）为适合移动互联网的数据存储的设计和部署提供经验。