Digital Twin-Assisted Resource Demand Prediction for Multicast Short Video Streaming
本研究针对组播短视频流资源需求预测精度问题，提出数字孪生辅助方案，通过构建用户数字孪生收集状态、用强化学习赋能的K-means++聚类，结合观看行为与偏好预测资源需求，提升了预测准确性。
2023-06-09 cs.NI eess.IV
Efficient Digital Twin Data Processing for Low-Latency Multicast Short Video Streaming
提出高效数字孪生数据处理方案，通过联合优化DT模型大小与带宽分配，并采用基于扩散的资源管理算法，降低组播短视频流服务延迟。
2024-04-21 cs.NI
Resource Allocation for Loss Tolerant Video Streaming in eMBMS
带宽饥渴的视频内容已成为全球数据流量的主要贡献者。蜂窝网络不断发展以满足不断增长的业务需求。在过去的几年里，无线组播作为一种有效利用资源的手段已经获得了很多关注。多播传输允许频谱资源在流式传输相同内容的用户之间共享。即使多播传输允许在相同的资源上服务多个用户，为了成功地服务所有这些用户，基站不能以大于具有最差信道条件的用户可解码的速率来传输内容。在本文中，我们提出了一种方法来克服这个瓶颈。视频流服务可以承受一定量的数据包丢失，而不会使用户体验到的质量显著下降。我们利用视频流应用的这种容错特性来提高LTE和5G中多播视频服务的性能。本文将容错多播的资源分配问题转化为系统的稳定性问题。然后，我们提出了两个吞吐量最优的最大权重（MW）的政策，成功地稳定构建的排队系统。然而，MW策略的蛮力实现大多是NP难的。为了克服这一点，我们提出了一个最大权重二分匹配的方法，结果在一个多项式时间实施所提出的政策。我们还通过广泛的模拟评估我们的政策的性能。
2019-03-19 cs.NI
Digital Twin Based User-Centric Resource Management for Multicast Short Video Streaming
针对组播短视频流中用户需求动态多样的问题，提出基于数字孪生的以用户为中心的资源管理方案，通过UDT预测资源需求并求解优化问题，提升满意度且降低消耗。
2023-08-17 cs.NI
Wireless Multicast for Zoomable Video Streaming
可缩放视频流是指一类新的交互式视频应用，其中用户可以放大视频流以查看更高分辨率的所选感兴趣区域，并平移以移动感兴趣区域。缩放和平移效果通常通过将源视频分解成可独立解码的区块的网格来实现。使用广播将瓦片流式传输到一组异构用户是具有挑战性的，因为用户具有不同的链路速率和不同分辨率级别的不同感兴趣区域。在本文中，我们考虑以下问题：给定每个用户请求的瓦片的子集，每个用户的链路速率，以及可用的时隙，每个瓦片的分辨率应该被发送，以最大限度地提高所有用户接收到的整体视频质量。我们设计了一个有效的算法来解决上述问题，并使用10个移动设备的测试平台上评估的解决方案。我们的方法是能够实现高达12dB的改善，比其他探试法。
2015-05-08 cs.MM cs.NI
Digital Twin-Based Network Management for Better QoE in Multicast Short Video Streaming
针对组播短视频中用户滑动行为时空变化导致的QoE下降，提出基于数字孪生的自适应缓冲、QoE建模与联合优化方案，并用凸优化和深度强化学习求解，真实数据集验证其优于基准。
2024-01-23 cs.NI eess.IV
Efficient Group Key Management Schemes for Multicast Dynamic Communication Systems
组播动态组中的密钥管理是安全通信中最关键和最基本的部分之一，用户可以自由地加入或离开组播动态组。在过去的十年中，已经提出了各种有效的管理策略，旨在减少加密成本和传输开销。在本报告中，提出了两种不同类型的密钥管理方案。首先提出的方案是基于单向函数树（OFT）。所提出的方案满足了近年来已经指出的安全漏洞。第二种方案是基于逻辑密钥层次结构（LKH）的。该方案提供了更好的性能，而不灵活和昂贵的，LKH方案。
2012-11-15 cs.CR cs.NI
Multicast Group Management for Multi-View 3D Videos in Wireless Networks
随着3D移动设备在市场上的出现，移动3D视频服务对于视频服务提供商（例如Youtube和Netflix）变得越来越重要，而多视图3D视频具有带来各种创新应用的潜力。然而，当我们多播视频的每个视图时，启用多视图3D视频服务可能会压倒WiFi网络。因此，在本文中，我们建议将基于深度图像的渲染（DIBR），它允许每个移动客户端合成所需的视图从附近的左，右视图，以有效地减少带宽消耗。此外，由于不同的信道条件，每个客户端可能遭受不同的分组丢失概率，并且重传引起额外的带宽消耗。为了解决这个问题，我们首先分析了通过DIBR的多视点视频组播视图保护的优点，然后设计了一个新的协议，命名为多视点组管理协议（MVGMP），组播用户的动态组管理。仿真结果表明，我们的协议有效地减少了带宽消耗，并增加了概率为每个客户端成功地播放所需的多视图的3D视频。
2014-12-03 cs.NI
Delay and Delay Variation Constrained Algorithm based on VNS Algorithm for RP Management in Mobile IPv6
随着网络多媒体技术的发展，越来越多的实时多媒体应用需要使用组播通信来传输信息。随着移动IPv6协议通过移动接收器和源的到来，这些应用变得更加重要。这些应用程序需要一个多播路由协议，该协议具有在指定的QoS保证和快速恢复机制内到达多播接收器的数据包。移动IPv6组播时，接收者和组播者的移动性会导致严重的问题。当接收者或发送者移动时，整个多播树的质量可能会下降，从而不能有效地转发多播数据报。D2 V-RPM（delay and delay variation RP Manager）问题是在给定的时延和时延变化范围内，为所有组播会话选择一个最优的组播路由器作为共享组播树（ST）的根，如果该路由器不是最优的或者发生故障，则恢复该路由器。这个NP难问题需要通过启发式算法来解决。在本文中，我们提出了一种新的RP管理算法的基础上可变邻域搜索算法，基于一个系统的邻域变化。D2 VVNS-RPM算法综合考虑树代价、时延和时延变化来选择和恢复RP路由器。仿真结果表明，该算法具有良好的性能.
2013-03-19 cs.NI
Graph Neural Network-Based Multicast Routing for On-Demand Streaming Services in 6G Networks
School of Telecommunications Engineering, Xidian University（西安电子科技大学电信工程学院）；Division of Integrative Systems and Design, The Hong Kong University of Science and Technology（香港科学与技术大学整合系统与设计系）；School of Electronic and Information Engineering, Beijing Jiaotong University（北京交通大学电子与信息工程学院）；Department of Electrical and Computer Engineering, University of Waterloo（滑铁卢大学电气与计算机工程系）
本文提出一种基于图神经网络的多播路由框架，通过强化学习构建多播树，在最小化传输成本的同时满足用户特定视频质量需求，接近最优解且显著降低计算复杂度。
2025-10-13 cs.LG cs.NI
Experimental Analysis and Evaluation of RaptorQ Codes for Video Multicasting over Wi-Fi
本文提出了一种可靠、高效的高质量视频流解决方案，可用于具有挑战性的室外Wi-Fi环境。在一个实际的基于Wi-Fi的服务器和客户端系统中实现了一种基于RaptorQ码的应用层前向纠错，以提高系统的可靠性。因此，本文首次详细分析了RaptorQ编码在Wi-Fi上传输高清视频的实现。测量是在布里斯托尔市中心进行的，参数包括RaptorQ符号大小、码率、缓冲时间以及调制和编码方案，并评估了基于这些参数的用户体验质量。对于多播直播视频流，证明了系统性能主要由受限主机平台上的硬件和软件限制主导，其中传入分组速率超过设备消耗流量的能力，即，即使在理想的信道条件下，Wi-Fi客户端也是数据包丢失的主要来源。客户端的限制被发现是一个函数的调制和编码方案和RaptorQ编码参数。因此，最佳的系统设计参数，如RaptorQ符号大小，编码速率和缓冲时间的调制和编码方案的建议，考虑实际的限制，从现实世界的测量。
2020-04-26 cs.NI
Optimized Live 4K Video Multicast
本文提出一种基于COTS WiGig设备的4K分层视频多播系统，通过优化视频质量模型、资源分配与波束成形，并结合fountain code与Leaky-Bucket拥塞控制策略，有效解决了mmWave网络下多用户4K视频流式传输的挑战。
2023-07-22 cs.NI
Multipath Approach for Reliability in Query Network based Overlaid Multicasting
在也称为覆盖多播的应用层多播（ALM）中，多播相关的功能被移动到终端主机。覆盖层提供的主要优势是灵活性、适应性和易于部署[1]。应用层组播建立了一个对等（P2P）覆盖组播树拓扑结构，由端到端的单播连接组成。最终用户将自己组织成逻辑覆盖网络，以实现高效的数据传输。在设计应用层组播协议时，主要考虑的是如何建立和维护一个拓扑结构，以有效和可靠地路由数据。我们在这里提出了一个方案，在该方案中，拓扑结构是建立增量，同时保持双馈的媒体流的任何节点从源接收数据包从两个替代品的最小差分延迟。我们已经假设了一个P2P查询搜索网络的可用性。这使得能够直接构建多播树作为覆盖。不需要维护覆盖的网格和运行多播路由协议来维护该网格中的多播树。因此，该计划是更简化比在早期的工作组播覆盖网格的创建和管理，然后创建和管理的组播树使用此网格。
2013-09-14 cs.NI
A Survey on Cloud Video Multicasting Over Mobile Networks
由于多媒体流已经成为非常热门的研究课题，在最近几年，本文综述了最先进的技术，介绍了移动网络上的多媒体组播。在本文中，我们给出了一个概述的多媒体组播机制在云移动通信，我们提出了一些建议的解决方案的角度来看。我们专注于专门为视频点播应用设计的算法。我们对视频点播应用的研究最终将涵盖云游戏等广泛的应用，而不会违反本次调查的有限范围。
2017-07-02 cs.NI
MCQUIC: Multicast and unicast in a single transport protocol
本文提出MCQUIC，一种扩展QUIC协议以支持多播通信的单一传输方案，通过利用QUIC特性与内置安全机制，使应用能高效使用多播并在网络不兼容时回退至单播。
2023-09-12 cs.NI
A Group Key Management Protocol Based on Weight-Balanced 2-3 Tree for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中的多播机制是一种很有吸引力的数据传输机制，因为它可以节省带宽。为了保证组播的安全性，使用组密钥对组播包进行加密和解密。然而，在无线传感器网络中提供密钥管理服务是复杂的，因为传感器节点拥有有限的计算，存储和通信资源。为了解决安全性和有限资源之间的平衡问题，提出了一种基于权重平衡2-3树的组播组密钥管理协议，以安全高效地生成、分发和更新组密钥。采用分散式组密钥管理方法。在每个子组中形成权重平衡的2-3密钥树。该方案采用最大距离可分码（MDS）技术动态地分发组播密钥，而不是使用传统的对称和非对称加密算法。在密钥更新过程中，总结了一系列的调整规则以保持树的权重平衡，并通过增加伪节点作为叶子节点来降低计算量和通信复杂性。与其他组密钥管理协议相比，我们的方案在安全性和性能上表现出更高的优越性。
2011-12-30 cs.CR cs.NI
Multicasting over Overlay Networks A Critical Review
多播技术通过在最接近客户端的点复制数据包，使用最少的网络资源来服务多个客户端。通过这种方式，无论有多少客户端接收到该数据包，在任何一个时间，最多只有一个数据包沿着网络链路向下传输。传统上，多播是在使用多播路由器构建的专用网络上实现的。这种网络的缺点是需要部署比普通路由器更昂贵的特殊路由器。最近，有新的兴趣在应用层覆盖网络上提供组播流量。应用层覆盖网络虽然建立在物理网络之上，但其行为就像一个独立的虚拟网络，仅由节点之间的逻辑链路组成。一些作者已经提出了用于在覆盖网络上实现多播媒体流的系统、机制和协议。在本文中，作者对这些制度和机制进行了批判性的审视，并特别提到了它们的优点和缺点。
2012-11-09 cs.NI
Optimal User-Cell Association for 360 Video Streaming over Dense Wireless Networks
为虚拟和增强现实提供360度视频流传输提出了许多技术挑战，特别是在带宽匮乏的无线环境中。最近，已经提出了所谓的两层方法，其递送基本层块和选择增强层块以在减少网络资源消耗的同时改善用户体验。视频块将经由单播或多播在具有足够带宽的超密集小型小区基础设施上传输，其中小型小区将视频块存储在本地高速缓存中。在这种设置中，用户-小区关联算法在有效地传递视频方面发挥着核心作用，因为用户只能从与他们相关联的小区下载视频块。受此启发，我们共同制定的问题的用户-细胞的关联和视频块组播/单播作为一个混合整数线性规划，证明其NP-困难，并通过分支定界方法研究的最优解。然后，我们提出了两个多项式时间，近似算法，并通过大量的模拟表明，他们是接近最佳的实践和提高用户体验的30%相比，基线用户小区关联方案。
2020-04-18 cs.NI
Netrawalm: Network Based Resource Aware Application Layer Multicast for Multiparty Video Conference
IP组播技术是解决视频会议、IPTV、E-Learning和远程医疗等大带宽Internet应用的最有效方法之一，但由于安全和管理方面的原因，IP组播在Internet骨干路由器中没有实现。为了解决这些问题，人们提出了许多应用层组播技术.现有的多播协议如NICE、ZIGZAG和OMNI都试图通过形成多播树来降低平均延迟。但这一问题仍未得到充分解决。我们提出了一个新的协议NetRawALM，通过构造基于网络的资源感知组播树算法，解决了实时的多媒体应用的平均延迟、节点间的可靠性、会议的可扩展性、异构性和弹性数据分发等问题。这是非常动态和分散的。所提出的架构是一个局域网意识，它是用来减少互联网流量。
2011-10-07 cs.NI
A Review of the Energy Efficient and Secure Multicast Routing Protocols for Mobile Ad hoc Networks
本文提出了一个彻底的调查，最近的工作，解决能源有效的多播路由协议和安全的多播路由协议在移动Ad hoc网络（MANDO）。在无线自组网中，能量管理和安全性的需求已经引起了很多问题和解决方案。多播路由协议的目标是支持数据从一个发送端传播到一个多播组的所有接收端，同时在频繁的拓扑结构变化的情况下有效地使用可用带宽。多播技术利用无线传输固有的广播特性，在发送多个消息副本时可以提高无线链路的效率。安全组播路由在移动自组网中起着重要的作用。然而，提供节能和安全的组播路由是一个困难和具有挑战性的任务。近年来，各种组播路由协议被提出用于移动自组网。这些协议具有不同的特征，并使用不同的机制
2010-06-17 cs.NI
Stateless multicast switching in software defined networks
多播数据递送可以显著减少运营商网络中的流量，但是由于诸如状态管理的可扩展性之类的问题而在部署中受到限制。本文展示了如何多播可以实现在当代软件定义网络（SDN）交换机，与现有的单播交换策略，通过利用布隆过滤器（BF）为基础的交换技术的状态更少。此外，所提出的机制只使用主动规则插入，因此，不受拥塞或延迟所引起的反应性的路由器辅助的规则插入。我们比较我们的解决方案对常见的交换机制，如层2交换和MPLS在现实的网络拓扑结构中的SDN交换机的TCAM状态大小建模。结果表明，我们的方法有显着较小的状态大小相比，现有的机制，因此是下一代网络的组播切换解决方案。
2015-11-19 cs.NI
Scalable Energy Efficient Location Aware Multicast Protocol for MANET (SEELAMP)
在带宽有限的多跳移动自组网络中，组播对于实现组通信起着重要的作用。然而，由于移动自组织网络的动态拓扑结构，建立最优的组播树和维护组成员是非常困难的，这使得在移动自组织网络（MANET）中实现可扩展的和鲁棒的组播更具挑战性。本文提出了一种可扩展且节能的移动自组织网络位置感知多播算法SEELAMP，该算法基于使用多播会话节点的物理位置创建共享树。它构造了一个共享的双向组播树，而不是一个网格，这有助于实现更有效的组播传输的路由操作。该算法使用的概念，每个节点周围的小重叠区域的主动拓扑维护与区域内。协议依赖于通过分布式定位服务获得的位置信息，有效地减少了路由搜索和共享组播树维护的开销。本文提出了一种新的本地连接管理技术，试图提高性能和可靠性。它采用了预防性的路由重新配置，以避免在链路中断的情况下的延迟，并防止网络分裂。
2010-06-04 cs.NI
Network Coding for Multi-Resolution Multicast
多分辨率编码使不同的接收器能够以不同的速率进行多播，这种设置通常适用于图形或视频流。我们提出了一个简单的，分布式的，两阶段的消息传递算法来生成网络代码的多分辨率代码的单源组播。这种“后推算法”的目标是最大化所有接收器实现的总速率，同时保证每个接收器处的基本层的可解码性。通过进行回推和代码生成阶段，该算法利用层间以及层内编码。数值模拟表明，在实现的总速率方面，推回算法优于路由和层内编码方案，即使码字大小小至10位。此外，性能差距扩大的接收器的数量和网络中的节点的数量增加。我们还观察到，在某些网络条件下，简单的层间编码方案可能比层内方案执行得更差。
2009-08-04 cs.IT cs.NI math.IT
Insights from Analysis of Video Streaming Data to Improve Resource Management
今天，互联网流量的很大一部分是视频。Over The Top（OTT）服务提供商通过在多个实体拥有的物理基础设施之上创建大型分布式云网络来提供视频流服务。我们的研究通过分析从韩国最大的OTT服务提供商收集的数据，探索了视频流媒体活动的见解。我们对全国性数据的分析显示了视频流的有趣特性，例如用户简档信息（例如，年龄、性别）和观看习惯、用户的观看习惯（用户何时观看？使用哪些设备？），观看模式（早退观看者与稳定观看者）等。视频点播（VoD）流传输涉及昂贵的（并且通常是有限的）计算、存储和网络资源。本研究的结果将有助于OTT、内容分发网络、互联网服务提供商（ISP）和运营商网络运营商改进其资源分配和管理技术。
2018-09-06 cs.NI
Transcoder Migration For Real Time Video Streaming Systems
实时的超高清视频服务的增加对当前网络基础设施提出了挑战性的问题，因为其高带宽使用率使网络链路饱和。所需的带宽与数字媒体的严格QoS要求有关。目前有一些系统可以帮助减少这些问题，例如代码转换器和应用层多播。然而，这些方法是有限的，因为它们通常被实现为静态资源。相比之下，通过使用本文中提出的基于OpenFlow的系统，可以提供使用动态资源的更有效的方法-通过在网络中最佳地放置转码器，以及通过在流传输发生时将它们迁移到不同的位置。这种迁移机制提供了一种近乎无缝的数据交换，对客户端的中断最小。
2015-09-27 cs.NI
Effective Resource Allocation in 5G-Satellite Networks
本文讨论了新兴的第五代卫星系统（5G卫星）中的多播传输的无线电资源管理。一个子分组的方法是利用任何组播组划分成子组，以提供视频流服务的卫星用户。这允许根据经验丰富的信道条件有效利用多用户多样性并实现高吞吐量水平。主要缺点是高计算成本通常与最佳子群配置的选择。在本文中，我们提出了一个低复杂度的子分组算法，实现性能接近最佳。我们的解决方案是适合在实际系统中，如卫星长期演进（S-LTE）的实施，因为计算成本不依赖于组播组的大小和可用资源的数量。通过在不同的无线电传播和组播组环境中进行的模拟活动，所提出的子组形成方案的有效性进行了评估。
2015-10-06 cs.NI
Digital Twin-Driven Network Architecture for Video Streaming
本文提出面向视频流的数字孪生驱动网络架构DTN4VS，通过多类数字孪生实现网络虚拟化与定制化管理，并给出数据利用、性能评估和模型更新方法及短视频切片案例。
2024-04-08 cs.NI
Yodel: A Layer 3.5 Name-Based Multicast Network Architecture For The Future Internet
本文提出Yodel，一种可在现有互联网基础设施上运行的基于名称的3.5层多域组播架构，以克服应用层方案复杂且偏离高效组播目标的问题。
2024-03-01 cs.NI
Optimal Multicast Service Chain Control: Packet Processing, Routing, and Duplication
分布式计算（云）网络，例如，移动边缘计算（MEC）在诸如工业自动化、沉浸式视频和增强现实之类的实时流处理应用的高效托管、运行和交付中发挥着越来越重要的作用。虽然这样的应用需要对同时对多个用户/设备有用的实时流进行及时处理，但是现有技术缺乏有效的机制来处理其日益增加的多播性质，从而导致不必要的业务冗余和相关联的网络拥塞。在本文中，我们解决了分布式数据包处理，路由和复制策略的最优控制组播流处理服务的设计。我们提出了由高效数据包复制产生的扩大容量区域的特征，并设计了第一个完全分布式的多播流量管理策略，该策略稳定了容量区域内部的任何输入速率，同时最大限度地降低了总体运营成本。数值结果表明，所提出的政策，以实现吞吐量和成本最优的交付流处理服务的分布式计算网络的有效性。
2022-05-31 cs.NI cs.SY eess.SY
MA-CDMR: An Intelligent Cross-domain Multicast Routing Method based on Multiagent Deep Reinforcement Learning in Multi-domain SDWN
Xidian University（西安电子科技大学）
针对多域SDWN跨域组播路由现有方案感知能力弱、收敛慢的问题，提出MA-CDMR方法，通过多控制器协作机制、多智能体协作及混合训练模式优化路由，提升收敛速度与服务质量。
2024-09-11 cs.AI cs.NI
QoE Management of Multimedia Streaming Services in Future Networks: A Tutorial and Survey
在本文中，我们提供了一个教程和全面的调查QoE管理解决方案在当前和未来的网络。我们从多媒体服务的QoE管理的高级描述开始，其集成了QoE建模、监控和优化。随后讨论了HTTP自适应流媒体（HAS）解决方案作为在尽力而为的互联网上流媒体视频的主要技术。然后，我们总结了SDN/NFV中的关键要素，并概述了与SDN、NFV和其他新兴应用相关的正在进行的研究项目、标准化活动和用例。我们提供了对QoE管理技术的最新技术的调查，这些技术被分为三个不同的组：a）使用SDN和/或NFV的QoE感知/驱动策略; b）用于新兴架构（例如多接入边缘计算、云/雾计算和以信息为中心的网络）上的自适应流的QoE感知/驱动方法;以及c）在诸如沉浸式增强和虚拟现实、多媒体和视频游戏应用的新领域中的扩展QoE管理方法。基于审查，我们提出了一个列表，确定未来的QoE管理的挑战，新兴的多媒体应用，网络管理和编排，网络切片和协作服务管理软件化网络。最后，我们提供了一个讨论未来的研究方向，重点是新兴的研究领域，在QoE管理，如QoE为导向的商业模式，基于QoE的大数据策略，并在QoE优化的可扩展性问题。
2019-12-28 cs.MM cs.NI eess.SP
Anticipatory Radio Resource Management for Mobile Video Streaming with Linear Programming
在预期组网中，信道预测被用来提高通信性能。本文介绍了一种新的方法，分配资源的视频流业务，同时占服务质量。所提出的方法是基于将用户的本地播放缓冲器的模型集成到无线电接入网络中。这个模型的线性允许制定一个线性规划问题，优化分配的资源和媒体流的停滞时间之间的权衡。我们的模拟结果表明，在一个简单的，但有代表性的情况下，预期优化的全部力量。与瞬时自适应相比，我们的预期解决方案在可行的计算时间内表现出令人印象深刻的频谱效率和停滞持续时间的增益，同时对预测误差具有鲁棒性。
2016-03-08 cs.MM cs.NI
A Trust-based Pollution Attack Prevention Scheme in Peer-to-Peer Streaming Networks
如今，对等（P2P）流媒体系统已成为一种流行的方式来提供多媒体内容在互联网上，由于其低带宽的要求，高视频流的质量，和灵活性。然而，P2P流媒体系统是脆弱的各种攻击，特别是污染攻击，由于其分布和动态变化的基础设施。在本文中，通过探索各种污染攻击的特点，我们提出了一个适合P2P流媒体系统的信任管理系统。在信任管理系统的设计中，考虑了直接信任和间接信任。提出了一种新的直接信任模型。提出并研究了一种动态信任因子，该因子可以动态调整信任计算中直接信任和间接信任的权重。提出了一种新的双门限信任利用方案。实验结果表明，该信任管理系统能够有效地识别污染者，防止他们进一步共享污染数据块。
2014-07-24 cs.GT cs.NI
The Feasibility of Scalable Video Streaming over Femtocell Networks
在本文中，我们认为毫微微蜂窝CR网络，毫微微基站（FBS）的部署，大大提高了网络的覆盖范围和容量。我们研究了毫微微蜂窝网络中的通用数据组播问题。我们重新制定所产生的MINLP问题成一个更简单的形式，并推导出性能的上限和下限。然后，我们考虑了三个典型的连接场景中的毫微微蜂窝网络，并开发了最佳和近最佳的算法。其次，我们解决了在毫微微蜂窝CR网络中的流媒体可扩展视频的问题。一个框架的开发，以捕捉关键的设计问题和权衡与随机规划问题制定。在一个单一的FBS的情况下，我们开发了一个最佳实现分布式算法，这也是最佳的情况下，多个非干扰FBS的。在干扰FBS的情况下，我们开发了一个贪心算法，可以计算近最优解，并证明了其性能的封闭形式的下界。
2012-10-19 cs.IT cs.NI math.IT
A Sidelink-Aided Approach for Secure Multicast Service Delivery: from Human-Oriented Multimedia Traffic to Machine Type Communications
迄今为止，面向组的通信主要用于在面向人的通信中递送多媒体服务，而在未来的第五代（5G）蜂窝网络中，对象将是主要目标。物联网（IoT）无疑将在5G网络中发挥关键作用，其中大规模机器类型通信（mMTC）具有至关重要的挑战性，因为预计蜂窝物联网连接将在未来大幅增长。为了提高容量和能效，5G网络可以利用设备到设备（D2 D）通信，这被认为是一种有效的卸载技术。这是由于在传统D2 D通信中，数据直接从一个设备发送到另一个设备，避免了网络的交叉。显然，这种通信范例的分布式性质和无线信道的固有广播性质使得有必要考虑如何保护所谓的“侧链路”传输。这项工作提出了一种协议，用于在面向5G的物联网场景中高效可靠地管理组播服务，其中安全性是必须满足的关键要求。所提出的协议是针对窄带物联网（NB-IoT）量身定制的，并利用D2 D通信，旨在提高网络效率和优化网络资源利用率。此外，利用网络安全和社会可信度机制来保护D2 D通信。
2021-10-07 cs.NI
Coded Caching over Multicast Routing Networks
编码缓存计划最初提出的Maddah-Ali和Niesen（MAN）传输编码组播消息从服务器到用户配备缓存通过一个容量限制共享链路，并被证明是信息理论上最优的常数乘法因子内。这项工作扩展的MAN计划的一类两跳有线无线网络，包括一个服务器通过前传链路连接到一层的$H$助手节点（接入点/基站），这反过来又通过无线接入网络通信到$K$用户，每个配备有自己的缓存。两个变量被认为是不同的接入段的建模。这两种模型都应被视为在网络层上对物理场景（如局域网和蜂窝网络）的抽象，在空间上分布在某个覆盖区域上。我们的方法的重点包括通过网络的MAN型组播消息的路由和制定的最佳路由方案作为一个优化问题，可以精确地解决或我们给强大的启发式算法。我们的方法解决了许多开放的实际问题，这些问题被认为是编码缓存在实际场景中应用的绊脚石，即：异步流会话、有限的文件大小、该方案对大型和空间分布网络的可扩展性、用户移动性和随机活动（用户在任意时间加入和离开系统）、缓存内容的分散式预取、HTTPS请求的端对端加密、这使得帮助节点不注意用户需求。
2020-08-20 cs.IT cs.NI cs.SY
NEWCAST: Anticipating Resource Management and QoE Provisioning for Mobile Video Streaming
由于移动应用程序和服务以及智能手机传感器提供了丰富的上下文信息，了解移动网络中未来吞吐量变化的可能性越来越大。甚至可能的是，这样的上下文信息（可能包括业务、移动性和无线电条件）将导致尚未想到的新颖的敏捷资源管理。在本文中，我们提出了一个框架（称为NEWCAST），预计吞吐量的变化，提供视频流内容。我们开发了一个优化问题，实现了关键指标，影响用户的感知体验质量（QoE）和系统利用率的成本之间的基本权衡。从[1]中收集的模拟和真实世界吞吐量跟踪都被用来评估NEWCAST的性能。特别是，我们的数值结果表明，NEWCAST提供了新的5G架构在计算复杂性和鲁棒性方面所需的效率。我们还实现了一个原型系统的NEWCAST和评估它在一个真实的环境中与一个真实的播放器，以显示其效率和可扩展性相比，基线自适应比特率算法。
2018-01-25 cs.MM cs.NI
Resource Allocation Frameworks for Network-coded Layered Multimedia Multicast Services
移动内容的爆炸式增长，如视频流到移动设备，推动了对多媒体广播和组播方案的研究。已经提出了多速率传输策略作为向经历不同下行链路信道条件的用户递送分层服务的手段。在本文中，我们考虑点到多点分层服务交付在一个通用的蜂窝系统，并通过应用不同的随机线性网络编码的方法来改善它。我们推导出数据包错误概率的表达式，并使用它们作为性能指标的制定资源分配框架。这些框架的目的是传输方案的优化和每个下行链路信道上的广播分组的数量的最小化，同时向预定比例的用户提供服务保证。作为一个案例的研究，我们提出的框架，然后适应LTE-A标准和eMBMS技术。我们专注于提供基于H.264/SVC标准的视频服务，并展示了分层网络编码在多速率传输中的优势。此外，我们建立的网络编码技术和资源分配方法的选择起着至关重要的作用，对网络的足迹，每个接收到的视频层的质量。
2014-11-20 cs.IT cs.MM cs.NI
Quantifying Multimedia Streaming Quality: A Practical Analysis using PIE and Flow Queue PIE
本文研究了使用PIE和FQ-PIE技术通过多路径传输提升DASH流媒体的QoE
2025-10-22 cs.NI
Automatic Detection and Query of Wireless Spectrum Events from Streaming Data
在过去的十年中，已经提出了几种更有效的频谱管理的替代方案，从而产生了用于自动宽带频谱感测的新技术。然而，虽然频谱感知技术很重要，但理解、使用这些数据并对其采取行动以更好地管理频谱和网络资源至少同样重要。在本文中，我们提出了一个系统，能够自动检测无线频谱事件从流频谱感知数据，并使消费的事件，因为它们是生产，作为统计报告或按查询的基础上。所提出的系统被称为频谱流，并且是无线技术不可知的、可扩展的，能够向人类和机器提供可操作的信息，并且还能够通过对检测到的事件的自定义查询来实现应用开发。
2018-04-13 cs.NI
A Survey of Approaches and Challenges in the Real-time Multimedia Streaming
我们提出了一个简短的总结，目前的方法和挑战，在网络流量管理领域。在这篇文章中，我们很好地涵盖了最新的实验网络流量和行为的应用程序在各种网络条件下。用户体验质量是这组实验中考虑的最重要因素。
2016-10-25 cs.NI
Adaptive Video Streaming over 6G Networks: Buffer Control and User Behavior Analysis
本研究针对6G网络下的自适应视频流场景，提出利用6G超可靠低时延特性的新型缓冲区管理策略，结合用户观看行为优化算法，经仿真验证可提升用户体验质量，并指明该领域未来研发方向。
2025-08-01 cs.GR cs.NI
On the Correlation of Geographic and Network Proximity at Internet Edges and its Implications for Mobile Unicast and Multicast Routing
最近已经投入了大量的努力来加速下一代移动互联网中的切换操作。因此，开发高效的移动组播管理系统是当务之急。这两个问题同时暴露了作为接入网络中切换性能的特征参数的后续附接点之间的路由复杂性。由于连续的移动性路由器之间必然会发生位于地理附近的接入路由器，本文调查的假设，地理相邻的边缘网络达到减少网络距离相比，任意的互联网节点。因此，我们评估和分析边缘距离分布在各个地区的集群IP范围在他们的地理位置，如城市。我们使用traceroute来收集每个中间结点的封包转送路径和往返时间，以扫描方式推导出节点距离的上界。不同的扫描起点的结果进行比较，以获得每对网络距离的最佳估计。我们的研究结果进行了比较，相应的分析CAIDA突击者的数据，总体上导致相当稳定，可重复的边缘距离分布。作为第一个结论预期的影响切换性能的措施，我们的研究结果表明，在802.11网络的切换预期时间为25毫秒的一般最佳。
2007-01-20 cs.AR cs.NI cs.PF
Dynamic Buffer Management for Multimedia QoS in Beyond 3G Wireless Networks
研究了一种用于超3G无线系统中多媒体业务QoS控制的动态缓存管理方案。该方案是在最先进的3.5G系统，即高速下行链路分组接入（HSDPA），它增强了3G UMTS支持高速分组交换服务的背景下进行研究。与较早的系统不同，来自HSDPA和更高版本的UMTS演进系统在基站中结合了诸如分组调度和HARQ的机制，从而需要在空中接口处进行数据缓冲。这给端到端通信带来了潜在的瓶颈。因此，在空中接口的缓冲器管理是至关重要的端到端的QoS支持的多媒体服务与复用的并行不同的流，如视频和数据在同一终端用户会话。通过大量的HSDPA仿真，研究了实时流和非实时流聚合的HSDPA多媒体会话的动态缓冲区管理方案。该方案对端到端业务性能的影响进行了评估与示例多媒体会话，包括实时流与基于TCP的非实时流并发。实验结果表明，该方案能够保证实时流的端到端QoS，同时保护非实时流免于饥饿，从而提高了端到端吞吐量性能。
2016-08-02 cs.NI
Supervised Learning based QoE Prediction of Video Streaming in Future Networks: A Tutorial with Comparative Study
Cardiff Metropolitan University（卡迪夫城市大学）；University of Western Australia（西澳大利亚大学）；Dublin City University（都柏林城市大学）；University College Dublin（都柏林大学学院）；University of Cagliari（卡利亚里大学）
基于体验质量（QoE）的服务管理仍然是在下一代网络（例如5G/6 G）中成功提供多媒体服务的关键，这需要适当的质量监控、预测和资源管理工具，其中机器学习（ML）可以发挥关键作用。在本文中，我们提供了一个基于监督学习ML模型的视频流服务QoE测量和预测解决方案的开发和部署教程。首先，我们为开发和部署基于监督学习的视频流QoE预测模型提供了一个详细的管道，该管道包括数据汇集、特征工程、模型优化和训练、测试以及预测和评估等几个阶段。其次，我们通过提出参考架构，讨论了使用软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）和移动边缘计算（MEC）等网络使能技术在下一代网络（5G/6 G）中部署用于QoE预测/测量的ML模型。第三，我们提出了一个比较研究的国家的最先进的监督学习ML模型的QoE预测的视频流应用程序的基础上，多个性能指标。
2022-01-03 cs.LG cs.MM cs.NI
Optimizing Adaptive Video Streaming: A Fuzzy Logic Approach to Resource Allocation
本文综述了利用模糊逻辑优化自适应视频流资源分配的方法，重点考虑服务器负载、网络带宽和观众需求，并通过案例和评估指标分析其优势、挑战及未来方向。
2024-04-10 cs.NI
Algorithms for Constructing Overlay Networks For Live Streaming
我们提出了一个多项式时间的近似算法，用于构建一个覆盖多播网络流媒体直播事件在互联网上。我们的算法构建的覆盖网络类别包括Akamai Technologies用于向全球受众提供高保真实时媒体活动的网络。我们构建由三个阶段的节点组成的网络。第一阶段中的节点是充当直播流的源的入口点。每个源将其每个流转发到第二级中的一个或多个称为反射器的节点。反射器可以将传入流拆分为多个相同的传出流，然后将其发送到第三级和最后一级中的节点，这些节点充当接收器并且位于终端用户附近的边缘网络中。当数据流中的数据包从一个阶段传输到下一个阶段时，其中一些可能会丢失。接收器将来自同一个流的多个实例的数据包合并（通过重新排序数据包并丢弃重复数据包），以最小的损失形成流的单个实例。我们的主要贡献是一个算法，构建一个覆盖网络，可证明满足容量和可靠性的限制，在一个恒定的最佳因素，并最大限度地减少成本的最佳对数因子内。此外，在常见的情况下，只有传输成本最小化，我们表明，我们的算法产生一个解决方案，具有成本在2的最佳因素。我们还实施了我们的算法，并在来自Akamai直播流媒体网络的真实跟踪上对其进行评估。我们的实证结果表明，我们的算法可以用来有效地构建大规模的覆盖网络在实践中接近最优的成本。
2011-09-19 cs.DC cs.DS cs.NI
Optimizing Point-to-Multipoint Transmissions in High Speed Packet Access Networks
本文提出了一种新的无线资源管理（RRM）算法，其目的是在提供多媒体广播多播业务（MBMS）的情况下，提高高速分组接入（HSPA）的系统容量和服务质量。建议的RRM算法利用信道质量指示来建立点到多点的连接到多播用户的子组，并选择合适的调制和编码方案的下行链路。子组的数量是通过优化技术确定的，该技术还考虑到用户满意度。一个详尽的模拟活动进行比较，该算法与文献中最有前途的方法。比较的目的是评估所提出的RRM算法的能力，有效地管理面向组的服务，通过提供一个增量的用户满意度。
2016-06-06 cs.IT cs.NI math.IT
Service Provisioning and Profit Maximization in Network-assisted Adaptive HTTP Streaming
集中考虑多个流的自适应HTTP流已经获得了越来越多的关注。它提出了一个特殊的挑战，即内容提供方和网络运营商的利益需要刻意平衡。更重要的是，需要适应策略足够灵活，以移植到在不同网络环境、QoE水平和经济目标下工作的各种系统。为了解决这些挑战，我们提出了一个马尔可夫决策过程（MDP）为基础的网络辅助自适应框架，其中缓冲的成本，显着的回放变化，带宽管理和收入的回放联合调查。然后，我们展示了它在需要公平或差异化服务的移动网络中有前途的服务提供和最大利润。
2015-01-18 cs.MM cs.NI
SenseRT: A Streaming Architecture for Smart Building Sensors
近年来，楼宇管理系统（BMS）已经发展，需要对遵循存储然后分析方法的现有网络架构进行更改。主要原因是智能建筑中越来越多地部署各种具有成本效益的传感器和执行器，这些传感器和执行器生成实时流数据。任何具有大量传感器的建筑物内系统都需要一个框架，用于从使用一系列网络连接的传感器进行实时数据汇集和并发流处理。我们提出了SenseRT，一个用于管理和分析建筑物内实时传感器数据流的系统。SenseRT从使用一系列网络协议连接的传感器收集实时数据流。它支持并发模块同时对实时数据执行流处理，异步和非阻塞，以最小的延迟提供结果。我们描述了一个原型实施部署在两个大学系大楼，证明其有效性。
2021-03-16 cs.NI
Dynamic Radio Resource Management for Random Network Coding: Power Control and CSMA Backoff Control
无线网络中的资源分配通常发生在PHY/MAC层，而随机网络编码（RNC）是网络层策略。一个有趣的问题是如何调整资源分配机制以提高RNC性能。通过一个微分方程的框架模型RNC吞吐量的低层参数，我们提出了一种基于梯度的方法，可以动态分配MAC和PHY层资源的目标是最大限度地提高最小网络编码吞吐量之间的所有目的地节点在RNC组播。我们将这种一般方法与两个资源分配问题：（i）功率控制，以提高网络编码吞吐量，和（ii）CSMA平均退避延迟控制，以提高网络编码吞吐量。针对功率控制和CSMA退避控制，设计了集中式算法和在线算法。我们的评估，包括数值求解微分方程的集中式算法和事件驱动的模拟的在线算法，表明这种基于梯度的动态资源分配产生显着的吞吐量改善RNC中的目的节点。此外，我们的数值结果表明，网络编码感知功率控制可以重新获得无线传输的广播优势，以提高吞吐量。
2013-03-26 cs.NI
Radio Resource Management for V2V Multihop Communication Considering Adjacent Channel Interference
本文研究了支持多跳通信的V2 V多播联合调度和功率控制问题。同时考虑了同频干扰和邻频干扰的影响。首先，我们以最大化网络中车辆的吞吐量和连通性为目标来解决问题。然后扩展相同的问题公式，以包括最小化延迟和信息的平均年龄（AoI）的目标，这是最新收到的消息的年龄。为了考虑公平性，我们还展示了最大化最坏情况下的吞吐量和连接性的问题公式。所有的问题都制定为混合布尔线性规划问题，它允许计算的最优解。此外，我们认为在所有的问题配方的链路故障的错误概率，并容纳满足一定的吞吐量/连接/延迟/AoI的概率要求。为了支持大规模的V2 V网络，提出了一种计算复杂度随网络规模而变化的分簇算法。针对调度器端信道信息为零的情况，提出了一种多跳分布式调度方案。
2019-08-12 cs.NI eess.SP
Blank Space: Adaptive Causal Coding for Streaming Communications Over Multi-Hop Networks
Faculty of ECE, Technion（以色列理工学院电气工程学院）；Rafael（拉斐尔先进防御系统公司）
本文提出了一种名为BS-AC-RLNC的新型编码方案，旨在缓解多跳网络中吞吐量、延迟和效率之间的三元权衡问题。该方案通过引入轻量级计算重编码算法AC-RLNC（NET），在中间节点独立实现，能够自适应调整前向纠错（FEC）速率并调度空闲期，同时结合两种不同的暂停机制，理论分析了有序交付延迟、吞吐量和吞吐率的上下界，并扩展到多播场景，实验结果表明在资源效率上比基线RLNC方案提高了20%，同时保持了竞争性的吞吐量和延迟性能。
2026-05-19 cs.IT cs.NI math.IT
Wireless Device-to-Device Caching Networks: Basic Principles and System Performance
由于无线视频传输是数据流量增长最快的形式，因此频谱高效的视频点播无线流传输方法对服务提供商和用户都至关重要。视频点播的一个关键属性是异步内容重用，使得少数主导视频占流量的很大一部分，但用户在不同时间观看。结合D2 D通信在设备上缓存内容允许利用该属性，并且提供显著超过从基站单播的常规方法和用于常规数据业务的传统D2 D网络两者的网络吞吐量。本文以半教程的简明形式介绍了一些最新的结果与高速缓存和异步内容重用的无线网络的吞吐量缩放定律，对比D2 D方法与竞争的方法的基础上组合的高速缓存设计和网络编码传输从基站（BS），称为编码组播。有趣的是，前者的空间重用增益和后者的编码多播增益在某种程度上令人惊讶地产生了相同的接近最优的吞吐量行为，在相关的制度中，库中的视频文件的数量小于流媒体用户的数量。基于我们最近的理论结果，我们提出了一个整体的D2 D系统设计，它结合了传统的微波（2 GHz）以及毫米波D2 D链路;到基站的直接连接可以用来提供那些在本地缓存中找不到的罕见视频请求。我们提供了广泛的模拟各种系统设置下，并比较我们的计划与其他现有的计划由BS。我们表明，尽管类似的行为的缩放定律，所提出的D2 D方法提供了非常显着的吞吐量增益相对于BS的唯一的计划。
2014-04-24 cs.IT cs.MM cs.NI
