一个协作无线点播服务

文摘

协作访问计划,利用无线通信的广播性质提出了为了实现多播内容交付。其中最关键的观点是,个人客户请求同样的内容可以协作和共享相同的数据通道。相对于广播,这种方法使客户确定在线交付的内容,从而支持按需服务。另一方面,一个多播内容交付比单播内容分布更有效,它必须使用专用数据通道/每一个客户。这种方法特别适合会议有一个长期的持续时间,应用程序,客户可以订阅提前,和应用程序客户端同时接收相同的信息。多播内容分布网络服务的吞吐量的增加同时预期数量的客户服务,因此它提供了一个减少等待时间在高加载内容交付时间。结果表明,最大化效率的问题分发内容的无线网络是np困难的。因此,使用近似算法,对于任何找到一个相对精度的近似解。该方法不需要任何硬件修改网络上的设备。因此,它可以很容易地实现。

1。介绍

协作无线网络的概念正在成为一种很有前途的技术,以提高系统性能,要求客户共享无线资源。例如,共享天线,使虚拟多输入多输出(MIMO)就是一个例子,一个协作计划。重点在这个研究是使用应用程序层协作方法为了建立一个虚拟的MIMO系统。附近的视频应用,如视频点播(NVOD)服务,特点是会话有一个相对长期的持续时间,以及到达率相对较高的客户请求相同的数据。因此,即使一个温和的视频应用需求可能阻止无线频道,除非使用一个合作方案,使不同客户之间的带宽共享。传统的内容分布方法最初是为有线网络设计的。因此,他们不考虑无线信道条件。对于现有的无线网络,甚至温和的对视频的需求很容易超过系统可用带宽。出于这个原因,采取的方法制造无线通讯设备先进的内容分布在无线网络是建立专门的广播网络被称为“移动电视。“这些网络预计将使用一个新的基础设施,基于DVB- - - - - -H(1]或使用)(2)标准。不幸的是,这些计划不支持点播服务。而单播多媒体流用于移动电视今天,像3 gpp广播移动网络的扩展和3 gpp2在标准化。本文的贡献是一个制定的内容分发问题作为一个优化问题被证明是np困难,和一个有效的发展,但可靠的方案,使一个点播内容分布。

传统上,有三个代表方法内容分布:媒体服务器复制,使用现有的代理对媒体数据缓冲,和构建p2p覆盖网络,致力于内容分发。这些计划的设计主要用于有线网络,不考虑无线信道的特点。

建立镜像站点是一个非常有效的解决方案。不幸的是,由于镜像站点的核心节点,他们不知道无线信道的情况而定。此外,多点内容交付很难实现由核心节点。出于这个原因,没有大规模的商业服务支持多播的内容分发网络骨干。

内容分发的基于代理的方法是使用现有的代理缓存媒体数据的记忆。这种方法的主要缺点是,由于巨大的内存大小的一个典型的视频文件,代理记忆不能支持一个可扩展的服务,需要使用特殊的机器,因为它是通过有线电视公司。为了克服这一问题,提出了基于航段代理缓存策略(3),缓存媒体对象的部分片段,而不是他们的全部。然而,内存限制仍然限制服务的可伸缩性,除非一个专门的空间使用机器。最重要的是,代理不知道变量条件下的无线信道。

构建一个p2p覆盖网络,致力于内容分布,是非常受欢迎的在互联网上4]。该方法的核心思想是,覆盖网络中的每个节点转发数据的接收,和其他节点作为服务器。覆盖的使用点对点网络使用一个代理系统支持提出了对等网络(5]。这种方法是非常有效的,当应用于有线网络。其主要缺点是,当节点离开集团,覆盖网络中的节点仍可能遭受服务断开。恢复算法(6提出了从这种情况中恢复。不幸的是,无线网络的动态组成员是比这更大的经历在有线网络中,由于客户端移动。此外,无线信道严重容易受到多径衰落等现象,干扰,基站重新选择,等等。这些现象的结果是一个无线信道可能遭受高和往返时间的变量,汇率波动,链接中断,偶尔爆发的损失。由于这些原因,p2p覆盖网络的方法在互联网不推荐用于无线网络,由于参与同行的流动和不稳定的点对点连接在长期时间内。

上面引用的研究专注于有线网络,而不考虑无线信道的特点。因此,有必要开发一个战略,能够应付无线信道条件以更有效的方式,利用无线通信的广播性质。最好使用这个属性来更有效地利用有限的无线带宽。

1.1。这项工作的贡献

这项工作的主要贡献是访问点无线网络的使用作为一个代理服务器。因此,独立的客户端请求同样的内容可以合作,并共享相同的数据通道。传统上,无线网络的访问点(例如,在蜂窝网络基站)仅用于传播。建议的方法需要一个跨层架构,旨在减少冗余流量,从而增加网络容量,数量,同时客户服务。这样一个体系结构可以应用在都市WiMAX网络,覆盖的面积足够大,很多客户同时预计将得到相同的视频。关键的想法是利用无线通信的广播性质以创建一个机制,使许多用户要求的传输数据驻留在同一地区只有一次。这种机制是通过一个标签,每个请求数据的处理方法,使用应用程序类型,编码方法,密钥所需的数据。因此,独立请求相同的数据来自同一地区发起的积累是为了形成一个虚拟的多播组。一个虚拟的多播组(VMG)是一种特别的多播组,包含所有用户居住在同一地区和等待相同的数据在同一编码方法。自形成VMGs任务很难实现的核心节点,它在执行访问部分,也就是说,通过无线网络。 For this reason, this method can be integrated with previously published methods for content distribution [3- - - - - -5]。

内容分发可能由内容提供者执行,或由客户自己4,5),或者通过一个中间节点。前两个方法最初是为有线网络设计的。因此,他们不考虑无线信道条件。他们脆弱的现象,如高和往返时间的变量,利率波动,偶尔爆发损失,和不稳定的长期客户网络物理连接。因此,这些方法不是优化了高质量的服务内容分布在无线网络。最重要的是,只要满足内容所需的带宽要求针对不同的内容提供商超过可用的系统带宽,只有无线网络可以选择哪些内容交付。VMG方法是基于一个应用程序层的模块,可以安装在一个中间节点,位于之间的网关无线网络和有线主干。该方法特别适用于要么延迟不敏感的应用程序,或者客户端同时接收信息。视频直播流,此类应用程序的示例NVOD服务和流行的视频文件的下载请求。由于长期持续的一个典型的视频会议,甚至其宽的带宽,一个温和的需求这样的应用程序可以很容易地超过了传统的无线系统提供的可用带宽。 Hence, a bandwidth sharing method must be used under realistic load conditions. The expected waiting time for a service offered by the VMG method is in the worst case (under low load conditions) the same waiting time offered by the conventional methods that use a unicast content distribution. As the demand for content increases, the superiority of the VMG method increases exponentially, in comparison to the conventional unicast-based methods. Under realistic load conditions (i.e., similar to the demand experienced for NVOD service), only a VMG method can cope with an intensive demand for the same content. Another important feature is that an implementation of the VMG scheme requires only minor software modifications, mainly on the network equipment. Only a small modification is required on the user equipment.

最近,它已经到了我们的注意,使用接入点作为代理服务器独立提出了(7]。然而,系统考虑7)是一种无线局域网,本文认为无线网络WiMAX网络等用于内容分布。在提出的基本概念7)是缓存最近在美联社下行数据传输可能将来使用。这些数据可能被重用尝试当一个节点传输对等节点数据。本文是在当相邻节点试图进行协作收到相同的信息。因此,协作机制是完全不同的呈现在7]。

1.2。论文组织

本文的其余部分的结构如下。模型和配方有问题的部分2。介绍了多播的概念内容分发和分析部分3。性能分析和仿真结果提供了部分4。摘要和结论部分5。

2。模型和问题公式化

这工作认为大都会WiMAX访问网络,提供多媒体点播服务。网络是一个固定宽带无线接入网络,或相对缓慢,客户共享同一接入点(AP)。信息通过下行数据通道交付给客户,客户端之间共享驻留在美联社报道。这个通道是由系统控制,分配的带宽要求的客户。无线带宽被认为足以支持同时多个请求,并使用统计多路复用,以一个宽带信道上传输多个可变比特率传输。分配给每个订阅者的时间段的IEEE 802.16协议可以扩大为了应付可变比特率传输。客户认为是静止的,在某种意义上,在数据检索会话用户位置是固定的。

的数据量,单位为字节,需要检索内容取决于大小的字节,在接收设备,以及用户网络连接的质量。用户接收机决定了压缩标准(例如,MPEG2),用户网络连通性影响丢包概率通过会话。每个个人内容需求优先级与此内容相关,定义为网络收入乘以服务,用户等待时间和成本在字节定义为信息数量,必须传播。取决于的内存大小,所需的内容,使用的压缩和编码标准,在会话期间(即包损失。用户网络连接)。的规范化的优先级 被定义为 在哪里这是网络收入与需求和吗是它的等待时间。大多数服务提供商收取固定价格/内容类型(例如,相同的价格的电影)。因此,取决于和,这取决于内容的大小、编码方法和用户网络连接。

假设个人内容要求由客户根据生成一个泊松过程的意思每个时间单位的到来。会议的时间是指数分布的意思服务时间。的负荷系数 被定义为 的服务的吞吐量被定义为个人的预期数量满足要求的内容网络每个时间单位。网络的目标是最大化服务的吞吐量,没有饥饿的要求不受欢迎的内容。注意,新的内容要求到网上。因为某些个人内容要求有更高的优先级比其他要求(例如,由于较长的等待时间),最大化服务的吞吐量可以广义的问题如下指定。的加权服务吞吐量被定义为重点的总和所有个人网络需求满足的内容,也就是说,给定一组的客户,和一组内容要求,每个内容的需求(一)优先这取决于用户的数量与此相关的需求,他们的等待时间,和所需的数据和服务和(b)的重量,反映所需的下载速度,以每个时间单位。的最大加权服务吞吐量问题定义如下:给定一组内容要求,我们的目标是最大限度地实现的加权服务吞吐量 条件下,系统带宽容量是有界的从上面的一个预定义的常数。也就是说,我们的目标是选择一个子集内容的要求,这样之和 是最大的,条件下之和权重的内容要求满意的网络由网络带宽容量从上面是有界的。也就是说, 在哪里被定义为加权服务吞吐量。方程(4)是必须满足的约束最优分配中定义(3)。假定请求内容通过挂钩信号传输通道,和承认消息传播的本地服务器通过下行控制信道。显然,服务最大化吞吐量的问题是一个特例的最大加权服务吞吐量问题。因此从现在开始我们只考虑最大加权服务吞吐量的问题。

定理1。最大加权服务吞吐量的问题硬。

证明。给定一组带宽需求,我们的目标是最大化加权服务的吞吐量。我们现在证明这个问题硬。减少来自已知的背包问题努力(8]。背包问题的输入是一组元素。每个元素都有一个大小和重量,在那里和是正整数。我们的目标是最大化的元素权重的总和,条件下,从上面的总和大小是有界的,在那里是一个预定义的常数,称为背包容量。也就是说,找到这样的元素的一个子集和是一个最大值。
给定一个背包问题元素和一个背包的容量单位,我们考虑以下最大加权服务吞吐量问题:输入最大加权服务吞吐量问题是一个系统组成的带宽需求和带宽能力。为每个元素鉴于作为输入的背包问题,大小和重量,我们关联的带宽需求和优先级和所需的带宽。注意,“体重”一词有不同的含义,每个问题:重量在最初的背包问题与优先级相关联的等效带宽的需求最大加权服务吞吐量问题,而大小在最初的背包问题与重量(即。所需的带宽)的等价的带宽的需求最大加权服务吞吐量问题。最大化的分配策略加权服务吞吐量是原来的背包的最优分配问题。显然,相反的方向也正确——任何最大加权服务吞吐量问题本质上是一个背包问题(即。,each element can be either assigned or not assigned to the knapsack). Hence, given a knapsack problem, an optimal assignment can be always found by a linear reduction to the equivalent最大加权服务吞吐量问题,反之亦然。

3所示。多播内容分发

该方法的核心思想是建立一个有效机制的多播传输到多个点驻留在同一地区。自优化内容分布是np难问题,快速近似算法,可以实现任意近似比。为了实现这一目标,VMG服务器处理队列的内容要求。分配一个惟一的任务标识(ID)每个内容需求,根据所需的服务类型,所需的数据,和预期的带宽(不同设备请求相同的内容可能值得/能力不同的下载速度)。VMG服务器处理任务表。每个任务都有一个独特的入口在这表,由其ID。所有相关的客户的列表附加到每个任务。接到一个新的内容需求,VMG服务器计算其独特的任务ID和检查如果这个ID已经存在任务表。如果它不存在,转发的需求立即有线骨干网数据检索。另一方面,如果这个ID已经存在,也就是说,一个请求来检索此内容已发送(由另一个客户端),不需要另一个内容检索。刚刚加入的新客户的客户请求列表数据并等待回复。数据可用时,VMG服务器分发数据有效客户,使用一个单一的数据通道。这个分布机制的实现是通过使用VMG(即。,任务ID作为收件人。因此,预期的数据检索只能等待时间减少,相比传统的内容分布方法,而只能提高带宽利用率。由于VMG服务器分发数据,它还必须处理代码转换的问题。这个问题是由检索相同的内容只有一次,然后将代码转换为所需的格式,使用不同的渠道不同的格式。因此,虽然相同的数据只有一次检索,VMG服务器可以分配多个渠道相同的内容,不管它是必需的。在这些情况下,每个通道与不同的VMG相关联。 That is, the term VMG considers only one (multicast) channel, shared among multiple clients. Due to the transcoding problem, the same content can be potentially transmitted through multiple channels.

传输的基本机制,使AP指向多个点的数据只有一次是基于无线信道的广播特性,在IEEE 802.16协议的带宽分配策略。信号通过一个共享的下行数据传输通道控制的系统。为了接收数据,每个用户都必须跟踪自己的惟一的ID,并只响应消息定向到他/她。提出的分配机制是每个客户端追踪相关VMG ID,除了个人的ID。美联社分配相同的数据通道的所有成员VMG相同。因此,隐私和安全提供了由于信号是单独进行的。数据只提供给VMG成员,因为日期频道只分配给他们。另一方面,这些数据通道是所有VMG成员间共享。因此,冗余流量是避免因为相同的信息是只传送一次。

该方法可以提高利用率的无线链接,以及有线与无线网络相关的链接。因为很多用户请求的数据驻留在同一地区传播只有一次,无线连接的带宽效率只能增加。此外,由于许多请求相同的数据积累的VMG服务器和发送到连接骨干作为一个单一的请求,还网络的连接部分的带宽效率应该增加。在许多应用程序中,如NVOD和流媒体视频直播,许多用户同时接收的数据驻留在同一地区。

3.1。优先级的定义和成本

给定的情况用户请求相同的数据用的优先级相关的VMG是由 在哪里是与个人相关的重点内容的需求呢用户的数据,从个人需求是网络收入,等待时间的个人需求。的优先级的密度 内容的需求,反映了网络优先级/带宽单位与此相关需求,定义 在哪里成本,所需的下载速度,因为在(10)。

3.2。内容分发算法

内容分发算法如下。(1)分配一个优先级和重量,计算使用(6),优先级的密度对于每一个带宽需求。(2)那种nonincreasing顺序的带宽要求优先级的密度。要求有相同的优先级的密度在不减少的订单,他们的预期时间(即。,the shorter request is selected first, in order to reduce the expected waiting time for a service).(3)分配的带宽要求使用的规则(也就是最有价值的需求。更大的需求优先级的密度)是第一位。每当一个带宽需求分配,系统可用带宽能力是减少了重量(率) 为下一个时间单位,服务的吞吐量 ,因为在(3),是增加了。一个变量的假设是给。请注意,抢占是不允许的。这一过程持续进行直到没有可用的系统带宽,或全部被分配的带宽要求。如果所有的带宽分配的要求,或者所有系统使用带宽,不继续下一步;分配算法是成功完成,任务是最优的。否则,继续下一步。(4)应用一个接近最优分配算法,相对精度,在那里是一个预定义的常数。提出了近似算法是基于背包问题的快速近似算法提出的伊瓦拉和金9]。关键思想是带宽要求分割成小型和大型项目。大型项目的权重比例,使用动态编程来找到一个最优解的问题比例重量和容量。后来,小项目添加一个贪婪算法如下:让表示服务的吞吐量分配任务的第三步算法。我们定义了一个规范化的因素。创建一个表的长度的近似算法包含元素,每个其中之一的利润小于或等于。动态规划是用来最大化服务的吞吐量在不违反带宽容量从表中,通过添加元素的列表已经分配的带宽要求。算法的详细描述可以找到伊瓦拉和金姆(9]。许多理论和实践论文解决问题的一个近似解背包问题(10,11]。他们中的一些人有一个更好的最坏情况运行时间和空间复杂性。然而,这些算法优于伊瓦拉的近似算法和金9只有在一个非常大的输入。数量不同的带宽要求到达同一个VMG服务器在一个相对短的时间内(带宽需求的预期的等待时间)预计不会是大证明相对复杂和重要的近似算法,这些算法上面引用。出于这个原因,本研究中使用的近似算法的性能将优于其他方法,由于其简单性和相对精度。对于大多数实际情况下,许多不同的带宽要求由VMG服务器将足够小,这样一个最优的解决方案可以很容易地导出了该分配算法。

3.3。实现注意事项

VMGs的概念可以由软件实现模块,称为VMG服务器。VMG服务器应用程序层模块,安装在无线网络和有线主干之间的网关。为了处理隐私和安全问题,这个网关是定义为一个代理服务器。VMG服务器提供服务,如视频直播流媒体、NVOD,下载视频和音乐文件,多播,视频电话会议。不需要重大修改用户的设备,但能力跟踪任务ID(即。,the VMG ID), in addition to its own user ID. In addition, whenever a user initiates a bandwidth demand, he/she must update its location upon every movement to another AP. The operation of reselecting an AP must lead to leave-multicast operation at one VMG, and join-multicast operation at another VMG. If either VMGs has only one client, then the VMG server should either delete the VMG (if its only client leave the group), or create a new VMG (if a new client attempts to join an empty VMG). From the user point of view, no hardware modification is required. Multiple download requests for the same file or service should be sent from the VMG server to the wired IP network as a single request, created by a virtual user (i.e., the VMG server). The task ID is used as the ID of the virtual multicast group. Once the data is retrieved, the VMG server has to distribute this data to the list of clients waiting for a reply. Using the generic multicast mechanism already provided by wireless networks, the VMG server application maps the clients to the multicast groups.

3.4。传输错误恢复

无线信道可能会遭受现象如高和往返时间的变量,利率波动,链接中断,偶尔爆发的损失。这些现象的主要结果是数据包的丢失。因此,无线信道比有线信道一般不可靠。出于这个原因,必须考虑数据包丢失。本节考虑处理数据包丢失的恢复机制。因为它假定用户只可以移动之间的会话,而不是在一个会话期间,假设用户的丢包概率在会话期间是一个常数()。假设可以为一个好的近似估计(例如,使用信噪比,信噪比,和/或历史数据)。所需的预期数量的传输成功的传播因此给出的 在哪里是重新传输的最大数量允许的访问协议。在IEEE 802.11的典型值是7。因此,实际的得到所需的数据量字节从上面是有界的。所需的带宽得到相同的信息在同一时间间隔 在哪里所需的带宽吗。因此,满足个人的成本内容需求发起还取决于的网络连接。考虑到接收装置所需的内容,下载速度是在购买时确定。实际的下载速度必须考虑预期的数据包丢失。给定一个VMG(即。,the group of users attached to the same content demand and having the same ideal download rate),多播下载速率决定如下:第一客户发起的内容需求设置多播下载速率等于自己的下载速度在(8),包丢失概率的VMG等于自己的包丢失概率。每个额外的客户端据估计包丢失概率增加了VMG 通过: 使用相同的分析导致(8),VMG需要下载速度是由

3.5。动机

使用VMG机制的动机取决于共享数据信道上的负载。假设一个泊松到达率的意思每单位时间的到来,一个指数分布的意思服务(即。,session) time, a conventional content distribution server behaves as an系统。数据检索是由预期的等待时间(见,例如,12]) 它遵循从(11的等待时间呈指数级增长负荷系数 (12]。随着到达率或服务时间增加,那么等待的时间。视频应用的特点是一个相对较长的会话的时间。例如,一个典型的直播时间电影90分钟。此外,流行的数据要求的到达率(例如,流行的视频文件,新闻广播)也会相对较高。因此,即使一个温和的视频服务需求很容易堵塞无线频道,除非一些共享方法,使得无线信道的可复用性。随着到达率为一个特定的内容是足够高的,只要两个连续到达的请求之间的时间间隔相同的内容小于第一个到来的等待时间,第二个请求的内容可以加入第一个请求,他们既可以共享相同的数据通道,从而减少他们的平均等待时间。给定的速度到达每个时间单位要求相同的内容,预期的两个连续的移民之间的时间间隔。在一个新的到来,其预期条件为服务等待时间比预期的长时间等待一个新的请求到来是由相同的内容 为了简化分析,假设只有一个流。替代从(11),那么我们得到的条件相同内容的新需求有望加入第一需求,同时它还在等待服务是由 两边同时乘以和替代,然后我们得到 导致 的价值满足(15)和条件是 方程(16)意味着每当负荷系数满足条件一批服务优于单个服务。也就是说,只要两个连续的移民之间的预期时间是短于预期的服务的等待时间。因此,一个新的到来之前可能会加入一个到来。因此,预期的服务减少了等待时间。它遵循从(16),带宽共享的优越性与到达率增加内容,和预期的服务时间和等待时间。随着流行的文件/流的数量增加,服务速率增加,在那里是预期的数量的用户共享相同的数据通道。预期的等待时间因此FIFO服务策略 平等是如果,只有。也就是说,负荷系数 是足够小,这样没有带宽共享使用。

4所示。性能分析和仿真结果

在这一节中提出的性能VMG方法相比传统方法的性能目前使用的现有的无线网络使用单播内容分布。注意,它遵循从(9),多播内容所需的带宽分配总是小于或等于带宽利用率的传统内容分发使用单播。

定理2。(即给定一个常数的内容项。,VMGs), the waiting time of any personal demand served by an FIFO scheduling is bounded from above by a predefined constant.

证明。让是支持VMGs的数量。让是所有VMGs的总服务时间: 在哪里的预期服务时间吗VMG。然后,在最坏的情况下条件下,一个内容需求到达后开始下载的VMG有关,而不能加入一个正在进行的会话,等待其他所有VMGs服务,以及自己的VMG。因此,等待时间是有界的从上面的时间需要这些服务VMGs。从上面这个时期是有界的,这肯定不是紧时的一些VMGs可以同时服务。

让我们考虑一个系统生成的内容要求一个特定的内容根据一个泊松过程的意思到达每个时间单位。考虑到一个新的到来等时间单位服务,新到达的概率在等待时间的需求,给出了另一个对该内容的需求 使用目前使用的个人服务策略,给出预期的等待时间(11)。替代预期的等待时间在(19),那么我们得到的价值的函数和。图1描绘了批处理的概率至少两个合作客户服务同时作为到达率的函数相同的具体内容。只有这些内容下载,下载时间是指数分布的平均10个时间单位。显然表明,甚至到达率相对较低到达每个时间单位积累的概率至少有两个客户在同一VMG几乎是1。例如,如果预期的视频文件的下载时间是10分钟,即使对于一个到达每18分钟的概率大于0.5。随着到达率的方法,每10分钟一到达预期的等待时间本系统使用单播内容分发实际上发生了爆炸,和一批服务必须使用。随着下载时间的增加,那么,使用多播内容分发的动机增加。例如,如果一个会话的预期时间是30分钟,一个典型的价值一个受欢迎的电视节目,或新闻广播,那么即使是一个到达每54分钟的概率超过一个客户在同一多播组大于一半。

4.1。仿真结果

图2描述了内容交付预期的等待时间,对多播内容分发和单播内容分布,作为系统的到达率的函数。生成的内容要求是根据泊松过程,并均匀分布在30个文件。一个文件的下载时间是指数分布的平均20分钟。系统带宽容量可以只支持10下载请求。随着到达率的增加,单播内容分布的期望等待时间成倍增加,和多播的优势内容分布在一个单播服务非常清楚地演示了。

图2认为内容要求是均匀分布在不同的视频文件。在现实中,不同的视频文件要求以不同的速率。到达率视频点播服务的模式和视频出租商店(13]表明,绝大多数(约60% - -80%)的一些文件的请求。许多进行了仿真实验,对不同载荷分布模式,并下载时间。由于空间限制,下面的两个代表性的结果。图3考虑一个支持16个不同的文件系统。新来的均匀分布在4个最受欢迎的文件,移民的均匀分布在其他4个文件,和其他新来的均匀分布在8个最不受欢迎的文件。每个文件的平均下载时间是30分钟,和一个美联社可以同时支持4种不同的下载请求。新来者根据泊松过程,生成下载时间是指数分布。到达率范围高达每小时100移民美联社AP。考虑支持1000个客户,这个到达率代表的评级每小时的客户,这是一个相对较低的有线电视和视频点播系统的到达率。注意,在这种情况下,一个单播内容分发爆炸一旦到达率美联社方法8每小时到达。

图4认为系统,支持一组33个文件。3受欢迎的文件要求客户的每个文件,而其他新来者同样分布在30不那么受欢迎的文件。系统带宽容量和预期的下载时间都是一样的图3。多播内容分发的优越性在单播内容分布得到了明确的论证。

由于无线衰落信道的性质,它可能不是总是可以将相同的数据信道分配给所有客户端请求相同的流。因此,它可能并不总是可能分配的所有客户端请求相同的内容在同一时间一个数据通道,因为这样一项任务可能导致显著差异不同客户的信噪比。然而,由于不同的客户可以共享相同的数据文件,美联社一定更好的内存利用率。因此,客户的期望值同时共享同一内容可以作为一个可靠的测量工具的性能通过批处理服务。这种性能可以反映通过数据通道的利用率,从而减少预测的期望等待时间(17),或由美联社内存利用率,或两者兼而有之。图5描述客户的平均数量共享相同的内容在(17),作为总到达率的函数,AP是100客户,和一个现实的负载分配13]。显然表明,即使是适度需求,性能具有重要意义。一组100个客户共享同一美联社可以预计WiMAX网络服务的一些建筑。

5。摘要和结论

多播的主要优势内容分布在传统的单播内容是它的可扩展性。由于巨大的视频应用程序消耗的带宽,和相对长期的一个典型的会话期间,即使一个温和的视频应用需求足以阻止传统无线信道,使用单播内容分布。因此,必须使用协作计划,为了使带宽共享。在现实的负载条件下,多播内容分布产生明显比单播内容较短的等待时间分布。正在实施的部分网络的访问,多播组的建设是非常简单的。

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