83、面向异构移动设备的视频广播

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