[发明专利]基于双层驱动干扰协调的视频直播系统及其实现方法在审
申请号: | 201810860186.6 | 申请日: | 2018-08-01 |
公开(公告)号: | CN108989829A | 公开(公告)日: | 2018-12-11 |
发明(设计)人: | 田峰;凌海涛;陈建新;周亮;杨震 | 申请(专利权)人: | 南京邮电大学 |
主分类号: | H04N21/2187 | 分类号: | H04N21/2187;H04N21/4363;H04N21/61;H04N7/22 |
代理公司: | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人: | 唐红 |
地址: | 210003 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 信息融合中心 干扰协调 视频直播 视频直播系统 频谱状态 认知无线电技术 数据信息发送 驱动 误码 感知节点 感知数据 频谱能量 频谱数据 频谱信息 频谱资源 数据融合 无线环境 性能判别 资源分配 资源优化 低时延 物理层 辨识 跨层 调度 释放 检测 分配 分析 服务 | ||
本发明公开一种基于双层驱动干扰协调的视频直播系统及其实现方法,感知节点周期性地收集附近无线环境的频谱信息,并将最新的数据信息发送至信息融合中心FC,信息融合中心FC收到感知数据后进行数据融合、资源分配和资源优化等,服务结束后,信息融合中心FC释放相应资源。本发明在视频直播前,使用认知无线电技术在物理层上检测频谱能量,分析频谱数据辨识频谱状态,通过调度从而避免产生干扰;在视频直播过程中,根据QoE性能判别频谱状态,进行频谱资源重分配,通过跨层干扰协调,达到了零干扰和低误码的效果,最终实现了低时延、高速率的视频直播。
技术领域
本发明属于软件无线信息传输技术,具体涉及一种基于双层驱动干扰协调的视频直播系统及其实现方法。
背景技术
视频直播是近几年最为流行的多媒体形式。视频直播与传统的视频传输区别在于,视频直播要求实时性高,是一种边下边播(同时下载同时播放)的在线多媒体传输,而非将完整的视频资源下载完成后(离线)播放。因此,视频直播要求传输网络能够提供高速率、低时延以及低误码的宽带传输环境。但是,越来越多的年轻人在手机等移动客户端上观看视频直播,往往受到各种干扰的影响。在这样的传输环境下,视频直播需要的高性能传输要求往往很难满足。因此,传输干扰问题务须得到有效的解决。
认知无线电技术通过在时间和空间上充分利用空闲频谱,实现干扰协调,从而降低在传输过程中发生干扰的可能性。认知无线电是一种智能的频谱共享技术,可以感知周围的无线环境,通过对环境数据的分析,得到符合要求的频谱,进而实现了频谱资源的合理利用。所以在复杂的传输环境中,使用认知无线电技术选择一个空闲频谱供视频直播使用,可以有效的解决传输的干扰问题。
用户体验质量(Quality of Experience,QoE)是指用户对设备、网络和系统、应用或者业务的质量和性能的主观感受,是用户感受到完成整个过程的难易程度。由于视频直播的实时性,通过测量的某些参数能够一定程度上的反映用户使用视频直播的QoE和视频直播是否受到较强的干扰。
软件无线电技术(Software Defined Radio,SDR)是研究和测试认知无线电等通信技术常用的一种技术手段。软件无线电技术是指采用一个通用、标准、模块化、固定不变的硬件平台,通过软件编程的方式实现各种无线电通信功能(如工作频段、调制解调类型、数据格式、通信协议等),和通过软件重构来实现灵活多变的通信体制和通信功能的无线电系统。USRP RIO是近几年来较为成熟的软件无线电平台之一。相较于其它同类型的仪器,它的硬件处理能力更好,操作便捷,可视化图形语言,同时它的可调硬件参数更加的广泛,数值更加精确。
家庭基站是一种类似于小型基站的物理设备,多用来扩展移动通信信号覆盖。通过在室内放置并启用家庭基站,使用户在室内也能够接收到优质的信号。但是引入家庭基站后,家庭基站与基站的工作环境中,新出现了几种干扰:宏蜂窝基站与家庭基站间的干扰、宏蜂窝基站与家庭基站用户间的干扰、宏蜂窝用户与家庭基站间的干扰、宏蜂窝用户与家庭基站用户间的干扰以及家庭基站与家庭基站间的干扰。这些干扰会对正常工作的家庭基站造成较为严重的影响。
也就是说,传统的干扰协调在使用认知无线电技术后,通常局限于研究如何提高感知精确度和感知正确率。但是一旦感知错误发生并使用了非预期的信道频谱资源,因此造成通信服务质量下降时,传统方法无法及时更正错误。对于视频直播这类服务而言,一旦发生了这样的错误,那么视频直播受到的影响,最严重时视频直播的数据流将会中断。
因此,我们考虑通过基于USRP RIO软件无线电平台的搭建家庭基站系统为的测试环境,验证基于双层驱动干扰协调的视频直播技术性能。
发明内容
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