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第一部分 多媒体系统 3

第1章 无线多媒体传感器网络所面临的挑战和难题 3

1.1 引言 3

1.2 无线多媒体传感器网络的各种应用 4

1.3 无线多媒体传感器网络的特点及设计 5

1.4 网络架构 6

1.4.1 参考架构 6

1.4.2 单层与多层传感器部署架构 7

1.4.3 覆盖范围 8

1.4.4 多媒体传感器的内部组成 8

1.5 应用层 9

1.5.1 业务分类 9

1.5.2 多媒体编码技术 10

1.5.3 系统软件和中间件 12

1.5.4 协同网内处理 13

1.5.5 尚待解决的问题 13

1.6 协议 14

1.6.1 传输层协议 14

1.6.2 网络层 16

1.6.3 MAC层 17

1.6.4 跨层协议 21

1.7 物理层 22

1.7.1 超宽带通信 22

1.8 结论 24

参考文献 24

第2章 HSDPA承载多媒体业务的性能分析 29

2.1 引言 29

2.2 场景和模型描述 30

2.2.1 多小区传播模型 31

2.2.2 系统和用户特征 33

2.3 调度 33

2.3.1 轮询调度 34

2.3.2 最大C/I调度 34

2.3.3 正比公平调度 34

2.3.4 TTL调度算法 35

2.4 默认场景分析 35

2.4.1 小区选择的验证 36

2.4.2 混合业务场景 37

2.5 移动性：切换参数的优化 38

2.5.1 切换门限 39

2.5.2 切换时延 40

2.5.3 丢弃包定时 42

26 不同调度算法的性能 43

2.6.1 调度器的特性 43

2.6.2 优先级调度 48

2.6.3 不同调度算法的对比 50

2.6.4 系统资源消耗 51

27 结论 52

28 开放性问题 54

参考文献 54

第3章 交互式移动电视技术的研究 56

3.1 介绍 56

3.2 交互式移动电视系统的特点和需求 57

3.3 移动电视应用场景 58

3.3.1 广播多播流 58

3.3.2 广播多播下载和播放 59

3.3.3 用户交互的广播多播流 59

3.4 系统设计的原理和挑战 59

3.4.1 支持的多媒体类型和数据速率 59

3.4.2 进入频道时延 59

3.4.3 可靠的多媒体传输 60

3.4.4 漫游和切换 60

3.5 移动电视标准 60

3.5.1 3GPPMBMS 60

3.5.2 3GPP2BCMCS 62

3.5.3 DVB-H系统的IP数据广播 62

3.5.4 其他标准 64

3.5.5 OMABCAST 65

3.6 媒体传输框架 66

3.6.1 用户服务回应 66

3.6.2 文件下载协议 66

3.6.3 流协议 67

3.6.4 用户交互协议 67

3.6.5 文件下载会话的可靠性 68

3.6.6 流会话的可靠性 69

3.6.7 体验质量的框架 70

3.6.8 频道切换 70

3.7 多媒体编码和格式 71

3.7.1 多媒体编码 71

3.7.2 动态和交互式多媒体场景 72

3.7.3 容器文件格式 72

3.8 安全 72

3.9 结论和尚待解决的问题 73

参考文献 74

第4章 无线网络中的多方音频会议 76

4.1 介绍 76

4.2 交互式音频会议系统的理想特性 77

4.3 无线网络中交互式音频会议所受的限制 79

4.3.1 交互性 79

4.3.2 个性化混合 79

4.3.3 信令 80

4.3.4 可扩展性：参与者分散在各地 80

4.3.5 支持多播 80

4.3.6 减少业务量 81

4.3.7 基于包时延、丢包率和时延抖动的会议质量 81

4.4 多音频流管理技术 81

4.5 混合架构现状 82

4.5.1 中心混合架构 82

4.5.2 终端混合架构 83

4.5.3 分层混合 84

4.5.4 分布式局部混合 85

4.5.5 分布式混合系统 86

4.6 提出的新架构 87

4.6.1 设计要求 87

4.6.2 概述 87

4.6.3 流选择 88

4.6.4 语音大小指数 90

4.6.5 使用语音大小指数的选择算法 91

4.6.6 实体的自组织性能 92

4.6.7 降低带宽消耗 92

4.7 尚待解决的问题 93

4.8 结论 94

参考文献 94

第二部分 自组织网络及传感网络中的多媒体 101

第5章 无线AdHoc网络的视频通信路由 101

5.1 引言 101

5.2 问题公式化 102

5.2.1 应用层性能测量 103

5.2.2 视频比特速率和成功概率 104

5.2.3 最优两径路由问题 106

5.3 元启发式方法 107

5.3.1 基于遗传算法的解决过程 107

5.3.2 性能比较 110

5.4 基于分支限界的方法 112

5.4.1 分支限界法框架 113

5.4.2 问题重构 113

5.4.3 问题线性化 115

5.4.4 一种启发式算法 116

5.4.5 一种ε-最优算法 117

5.4.6 数据结果 119

5.5 分布式实现的考虑 121

5.6 结论 122

参考文献 122

第6章 无线AdHoc网络多路径单播和多播视频通信 125

6.1 引言 125

6.1.1 单播 125

6.1.2 多播 126

6.2 相关的工作 126

6.2.1 单播 126

6.2.2 多播 127

6.3 单播流的多径选择 128

6.3.1 设想的网络模型 128

6.3.2 最优多径选择问题 128

6.3.3 节点不相交两条路径的并发丢包率 129

6.3.4 一条链路的PDP计算 130

6.3.5 最优多路径选择的一个启发式解决方案 131

6.3.6 仿真结果 132

6.4 测试台的操作和评估 133

6.4.1 软件架构 133

6.4.2 简单的速率控制方案 134

6.4.3 测试台的建立 134

6.4.4 802.11a无线AdHoc网络结果：静态节点 134

6.4.5 IEEE802.11a无线AdHoc网络结果：移动的节点 137

6.5 无线AdHoc网络中的复合树多播视频通信 138

6.5.1 树的连通性和相似性 138

6.5.2 多树组播包转发 139

6.6 串行多个互不相交树的组播路由协议 140

6.7 并行多个几乎不相交树的多播路由协议 141

6.7.1 并行MNTMR的总结 141

6.7.2 条件和规则 142

6.7.3 两棵几乎不相交树的详细构建 142

6.7.4 讨论 143

6.7.5 仿真结果 143

6.8 结论 146

6.9 附录 147

6.9.1 说明1的证明 147

6.9.2 说明2的证明 147

参考文献 148

第7章 基于无线传感器网络的视频传输 151

7.1 介绍 151

7.2 背景知识 153

7.2.1 WLAN中的视频传输 153

7.2.2 WSN中时间受限业务的QoS保证 153

7.2.3 WSN中的视频传输 154

7.3 WSN中基于多径的实时视频通信 155

7.3.1 视频传感器网络的架构 155

7.3.2 基于多径的视频传输策略 156

7.4 仿真方法论 159

7.4.1 仿真模型 159

7.4.2 性能参数 160

7.5 性能评估 161

7.6 结论 165

参考文献 165

第三部分 无线局域网中的多媒体 171

第8章 IEEE802.11标准对于多媒体服务质量的保证 171

8.1 介绍 171

8.2 无线局域网的多媒体传输：背景知识 172

8.2.1 要求和挑战 172

8.2.2 IEEE802.11协议 172

8.2.3 原有IEEE802.11对于QoS支持的不足之处 174

8.3 IEEE802.11e对QoS能力的增强 175

8.3.1 HCCA：参数化QoS协议 176

8.3.2 调度算法：参考设计 176

8.3.3 EDCA：区分优先级的QoS协议 177

8.3.4 接入控制 178

8.3.5 EDCA：性能评估 179

8.4 IEEE802.11n的QoS特征 183

8.4.1 IEEE802.11n概述 183

8.4.2 MAC层的有效改进 183

8.4.3 反向协议 186

8.5 IEEE802.11sMesh网络的QoS机制 187

8.5.1 IEEE802.11s概述 187

8.5.2 Mesh决定接入 187

8.5.3 Mesh公用控制信道协议 188

8.5.4 CCCMAC：性能评估 189

8.6 挑战和展望 192

参考文献 192

第9章 LAN中基于伙伴协助的视频流传输 196

9.1 介绍 196

9.2 使用伙伴协助传输机制的起因 197

9.2.1 IEEE802.11WLAN中流媒体传输面临的挑战 197

9.2.2 基于保护的解决方案 197

9.2.3 研究节点资源提高流传输质量 198

9.3 伙伴协助视频传输 199

9.3.1 内容发现 200

9.3.2 节点移动性追踪 201

9.3.3 伙伴选择 202

9.3.4 数据选择：速率失真优化 203

9.4 使用缓存提高流传输质量 204

9.4.1 基于资源的缓存算法 204

9.4.2 基于流行程度的缓存算法 205

9.4.3 前缀缓存算法 205

9.4.4 可选部分缓存算法 205

9.4.5 最小化失真智能缓存算法 205

9.5 能量有效性和节能策略 206

9.5.1 节能策略 206

9.5.2 针对能耗的伙伴选择 208

9.6 尚待解决的问题 209

9.6.1 变化的无线信道质量 209

9.6.2 具有不同服务质量需求的业务 209

9.6.3 节点合作的激励机制 210

9.6.4 安全问题 210

9.7 小结 210

参考文献 211

第10章 宽带无线局域网上的多媒体服务 213

10.1 简介 213

10.1.1 技术和应用趋势 213

10.1.2 无线局域网 214

10.1.3 多媒体应用的需求和标准 215

10.2 研究难点 216

10.2.1 链路容量和自适应 216

10.2.2 MAC层QoS机制 217

10.2.3 端到端QoS方案 217

10.2.4 跨层设计和自适应 217

10.2.5 移动性支持 218

10.3 IEEE802.11对QoS的支持 218

10.3.1 物理层增强技术 218

10.3.2 WLAN中的QoS机制 219

10.3.3 WLAN的QoS算法 219

10.4 端到端QoS支持 221

10.4.1 综合服务和区分服务因特网QoS体系结构 222

10.4.2 基于区分服务的端到端QoS支持 222

10.4.3 基于综合服务的端到端QoS支持 222

10.5 跨层优化和自适应 223

10.5.1 跨层优化的解决方案 223

10.5.2 自适应体系结构 223

10.6 范例学习：WLAN中由媒体发起的应用 224

10.6.1 图像传输 224

10.6.2 VoIP 225

10.6.3 视频流 225

10.7 无缝多媒体QoS支持 226

10.7.1 WLAN漫游 226

10.7.2 与蜂窝网络的互操作 227

10.8 开放课题 228

10.9 结论 228

参考文献 229

第11章 改善WLAN中视频流用户体验到的QoS 232

11.1 简介 232

11.2 无线局域网 233

11.2.1 概述 233

11.2.2 IEEE802.11家族 233

11.2.3 IEEE802.11e：MAC层的QoS增强 236

11.3 自适应多媒体流系统和解决方案 238

11.3.1 多媒体流：概述 238

11.3.2 自适应多媒体流传输：原理 239

11.3.3 自适应多媒体流传输：解决方案 239

11.3.4 自适应多媒体流传输：讨论 241

11.4 多媒体流传输中用户感受到的质量 243

11.4.1 影响多媒体流传输的与QoS相关的因素 243

11.4.2 客观视频质量度量 245

11.5 最优化自适应基于轨道的由质量发起的调整方案 246

11.5.1 自适应视频流传输中的用户感受 246

11.5.2 由质量发起的自适应方案的原理 247

11.5.3 最优自适应轨道原理 248

11.6 由质量发起的多媒体流传输评估 254

11.6.1 仿真设置 254

11.6.2 多媒体片段 255

11.6.3 仿真模型 255

11.6.4 测试场景 255

11.6.5 测试结果 256

11.7 结论 258

参考文献 259

第四部分 服务质量及相关技术 265

第12章 无线因特网中具有端到端QoS保证的视频分发 265

12.1 引言 265

12.2 以网络为中心的端到端跨层QoS保障 267

12.2.1 无线因特网的QoS保障 268

12.2.2 无线因特网中视频业务的跨层QoS保障 269

12.3 以终端为中心的端到端跨层QoS保障 271

12.3.1 网络自适应拥塞控制 271

12.3.2 自适应差错控制 273

12.3.3 功率与差错联合控制 274

12.3.4 基于率失真的比特分配 275

12.4 结论与进一步的讨论 275

参考文献 276

第13章 无线多媒体服务切换管理：中间方式 282

13.1 引言 282

13.2 移动多媒体切换管理：挑战、需求及设计策略 283

13.2.1 针对切换管理的全面上下文感知 284

13.2.2 切换管理需求 287

13.2.3 对于服务连续性的切换管理：设计策略 288

13.3 当前切换管理解决方案的综述 290

13.3.1 数据链路/网络/传输层 291

13.3.2 应用层 292

13.3.3 讨论 296

13.4 切换管理：下一步 298

13.4.1 当前工业界的进展 298

13.4.2 开放性研究问题 299

13.5 结论 301

参考文献 301

第14章 宽带无线多媒体网络中的包调度 306

14.1 引言 306

14.2 无线调度模型 306

14.2.1 网络模型 306

14.2.2 信道模型 307

14.2.3 业务模型 308

14.3 无线调度中的主要问题 309

14.3.1 挑战 309

14.3.2 目标 310

14.4 现有的调度算法 311

14.4.1 有线网络 311

14.4.2 Gilbert-Elliot信道模型下的算法 313

14.4.3 多状态信道模型下的算法. 314

14.4.4 现有算法的总结 315

14.5 基于学习的包调度 316

14.5.1 半马尔可夫决策过程公式化 316

14.5.2 代价函数的构造 318

14.5.3 神经元动态规划解 319

14.5.4 性能评估 321

14.6 未来方向 323

14.6.1 系统信息的不精确性 323

14.6.2 与接入控制和拥塞控制的结合 323

14.6.3 与标准的兼容性 324

参考文献 324

第15章 正交频分复用无线通信系统中的峰均功率比问题 326

15.1 引言 326

15.2 OFDM信号特性 327

15.3 OFDM信号的PAPR 328

15.4 OFDM系统中的PAPR分布 328

15.5 OFDM系统中的PAPR降低技术 331

15.5.1 限幅与滤波 331

15.5.2 编码方案 332

15.5.3 PTS与SLM 333

15.5.4 非线性压缩扩展变换 335

15.5.5 TR与TI方法 337

15.6 OFDM系统中的PAPR降低准则 338

15.7 WiMAX及MIMO-OFDM系统中的PAPR降低技术 339

15.7.1 WiMAX系统中的PAPR降低技术 339

15.7.2 MIMO-OFDM系统中的PAPR降低技术 340

15.8 结论 341

参考文献 341