GrIMS: Green Information-centric Multimedia Streaming Framework in Vehicular Ad Hoc Networks
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资源说明:这篇文章的标题是《GrIMS: Green Information-centric Multimedia Streaming Framework in Vehicular Ad Hoc Networks》,即《GrIMS:车载自组织网络中的绿色信息中心多媒体流媒体框架》。该文章属于研究论文类型,由Changqiao Xu等人撰写,发表在IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology期刊上。文章主要探讨了信息中心网络(ICN)原则在车载自组织网络(VANET)中进行多媒体流媒体传输的应用,特别关注用户体验(QoE)与能量效率(EnE)之间的权衡。为了形式化这一问题,文章首先基于排队论原理提出了一个成本优化模型,并设计了一个新颖的框架GrIMS,该框架包含了面向需求的云处理、自适应多路径传输和合作式网络缓存的三个增强机制。通过大规模仿真验证,GrIMS能够提供灵活的多媒体服务,并在启动延迟、播放连续性以及能效方面相比现有的解决方案有所改善。
知识点详细解释如下:
1. 信息中心网络(Information Centric Networking, ICN):
信息中心网络(ICN)是一种新兴的网络范式,其与传统的以主机为中心的网络设计不同。在ICN中,数据被以内容为中心进行命名,网络关注的是内容的获取,而非内容的位置。这种模型天然支持移动性、多播和多宿性,对VANET而言,这是非常有价值的,因为车辆的高速移动造成了链接频繁的时变性和位置依赖的间歇性问题。
2. 车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Networks, VANET):
VANET是一种特殊的移动自组织网络,它是由车辆构成的网络。这些车辆能够相互通信,或者与路旁的基础设施进行通信。由于车辆移动的高速度和不确定性,VANET面临着通信稳定性和连续性的挑战,这需要新的网络协议和技术来解决这些问题。
3. 多宿性和多播(Multihoming and Multicast):
多宿性意味着网络中的节点可以使用多个网络接口与不同的网络进行通信。多播是一种网络通信形式,它允许一个源节点向多个目标节点发送相同的数据包。在VANET的上下文中,这些技术特别重要,因为它们帮助改善网络的可靠性与效率。
4. 用户体验(Quality of Experience, QoE)与能量效率(Energy Efficiency, EnE):
用户体验(QoE)是指用户在使用服务时的主观感受,对于多媒体服务而言,QoE通常与服务质量如启动延迟和播放连续性相关联。另一方面,能量效率(EnE)是评估通信网络节约能源和延长设备工作时间的能力。在VANET中,由于车辆的能源受限,提高能量效率尤为重要。
5. 排队论(Queueing Theory):
排队论是运筹学的一个分支,用于建模和分析等待线系统,也称为排队系统。在通信网络中,排队论模型被用来分析网络延迟、吞吐量等性能指标。文章中提到使用排队论原理来提出成本优化模型,这可能意味着根据排队论原理预测和优化通信路径上的数据包处理和传输性能。
6. 云处理(Cloud-based Processing):
云处理指的是利用云基础设施提供的计算服务。在GrIMS框架中,面向需求的云处理机制可能是用来按需分配资源,对多媒体数据进行处理,以提高QoE和EnE。
7. 自适应多路径传输(Adaptive Multi-path Transmission):
自适应多路径传输是一种网络技术,它允许数据通过多个路径从源传输到目的地。如果一条路径发生故障或拥塞,数据包可以从其他路径传输,这提高了网络的可靠性。GrIMS框架中的该机制可能用于提高通信的稳定性和QoE。
8. 合作式网络缓存(Cooperative In-network Caching):
合作式网络缓存是指在网络中不同节点间共享缓存资源。这有助于减少数据传输延迟,并提高数据获取速度,因为缓存数据可以被更近距离地访问。GrIMS框架中的合作式网络缓存机制可能用来优化数据传输效率和提高能效。
总结而言,这篇文章提出并验证了一个适用于VANET的多媒体流媒体框架GrIMS,它使用ICN原则,并关注于提高QoE和EnE。GrIMS的三个关键增强机制,即面向需求的云处理、自适应多路径传输和合作式网络缓存,能够使系统在实际环境中达到最优工作点,并通过大规模仿真验证了其有效性和性能改善。
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