多用户与辅助节点无线网络的自适应视频流传输

我们考虑由多个用户和辅助节点组成的无线网络中自适应视频流传输调度策略的最优设计。此类网络的一个特征是任何用户通常都处于多个辅助节点的覆盖范围内。因此，为了应对用户 - 辅助节点关联、负载均衡和小区间干扰，高效的流传输策略应允许用户动态选择下载源辅助节点，并自适应地确定下载的视频质量等级。为了获得可处理的公式化表述，我们采用“分而治之”的方法：i) 假设每个视频数据包（块）在其播放延迟内交付（“平滑流传输机制”），该问题被表述为受队列稳定性约束的网络效用最大化（NUM）问题，其中网络效用函数是用户视频质量度量的凹函数且分量单调不减。ii) 我们利用 Lyapunov 漂移加惩罚方法求解 NUM 问题，获得一个自然分解为两个子策略的方案，分别称为“拥塞控制”（自适应视频质量和辅助站选择）和“传输调度”（辅助节点 - 用户物理层传输速率的动态分配）。我们的解在所提出的 NUM 问题意义上被证明是最优的，且具有强逐样本路径最优性。iii) 最后，我们提出了一种自适应估计最大排队延迟的方法，使用户能够计算其预缓冲和重缓冲时间，以应对排队延迟的波动。通过仿真，我们在密集部署辅助节点的网络 realistic 假设下评估了所提算法的性能，并通过考虑具有用户移动性和 VBR 视频编码的非平稳非遍历场景，证明了所提解的逐样本路径最优性。