面向异构移动设备的视频广播
1. 问题描述
1.1 向异构移动设备的突发传输
考虑一个移动电视网络,其中基站通过带宽为 R kbps 的共享空中介质,同时向众多具有异构能力的移动设备广播多个电视频道。每个电视频道分配的比特率为 r kbps,并使用可伸缩视频编码器将其划分为 C 层。电视频道被封装并作为一系列突发进行广播,每个突发的大小为 b kb。每个移动设备接收一个数据突发,然后关闭其射频电路,直到同一电视频道的下一个突发到来,以节省能源,这称为时间切片。
移动设备因时间切片而节省的能量用 γ 表示,它计算为射频电路处于关闭模式的时间与总时间的比率。在计算 γ 时,需要考虑移动设备唤醒射频电路以接收下一个突发的开销,因为射频电路在数据解调之前需要一些时间来上电和重新同步,这个时间段称为开销持续时间 To,最高可达 250 毫秒。
问题 1(多层广播网络中的突发传输):
考虑一个空中介质带宽为 R kbps 的移动电视广播网络,该带宽由 S 个电视频道共享,每个电视频道的比特率为 r kbps。每个电视频道被编码为 C 层,每层的比特率为 rs = r/C kbps。移动设备被分为 C 类,使得第 c 类(c = 1, 2, …, C)的设备接收并渲染所有层 $\overline{c}$,其中 $\overline{c} \leq c$。视频流被放入 IP 数据包中,然后封装成大小为 b kb 的突发。设计一种突发传输方案,以最大化所有类别的移动设备的节能效果。该突发传输方案将 IP 数据包分配给各个突发,并指定每个突发的开始时间。
解决上述问题对于移动电视网络的服务质量至关重要,因为它可以延长异构移动设备的电池寿命。更长的