无线多媒体缓存术若干问题的研究.pdf

摘要 摘 要 随着通信技术的发展，移动无线网络在当前获得了长足的发展，诸如蓝牙， 802.11(Wi-Fi)等技术正逐步得到了越来越广泛的应用。无线网络技术正逐步成长 为信息获取的一个很重要的部分。随着时间的推移，Web 浏览，流媒体，点对点 (Peer to Peer)文件共享等应用也将在无线网络中得到极大的应用。 本文的研究基础是 ad hoc 网络，即无线对等网络，在应用层也称之为移动 对等网络( Mobile Peer to Peer, MP2P) 。传统意义上的 ad hoc 网络是是由具有无线 接口的无线设备连接成的多跳的无线网络。其组成设备可以是手提电脑甚至是像 传感器那样的无线设备。尽管这种网络目前主要用于军事领域，但随着技术的发 展，其应用范围会越来越广阔。近年来，ad hoc 网络的研究在民用和商业领域也 受到了重视。在民用领域，ad hoc 网络可以用于灾难救助。在发生洪水、地震后， 有线通信设施很可能因遭受破坏而无法正常通信，通过 ad hoc 网络可以快速地 建立应急通信网络，保证救援工作的顺利进行，完成紧急通信需求任务。Ad hoc 网络可以用于偏远或不发达地区通信。在这些地区，由于造价、地理环境等原因 往往没有有线通信设施，ad hoc 网络可以解决这些环境中的通信问题。Ad hoc 网络还可以用于临时的通信需求，如较远距离商务会议中需要参会人员之间互相 通信交流，在现有的有线通信系统不能满足通信需求的情况下，可以通过这种网 络来完成通信任务。 Ad hoc 网络具有独立性，以及动态变化的网络拓扑结构，具有有限的无线 通信带宽，另外还具有分布式，生存周期短，有限的物理安全等特点。因而，它 的数据输运效率比较低下。 此外，由于无线用户自己的个性选择等诸多因素，组网的移动设备类型多样， 而且无线网络环境中将会需要将各种设备迅速组网。因此，组网的移动设备，移 动网络技术提供商都具有异质性的特点。 解决这个问题的最有效的途径是在网络节点上设置缓存以有效地减少网络 的数据传输。本篇论文主要是针对 MP2P 网络中的优化数据缓存存取问题的研 究，本文结构如下：第一章给出了 802.11 协议系列，无线对等网络（ad hoc ）， 移动对等网络（Mobile Peer to Peer ），缓存技术，移动环境下的数据缓存的基本 知识以及相关工作的介绍。在第二章给出了一个基于演化算法的对无线基站缓存 更新算法的参数优化的一个算法框架。在第三章中则是利用一个启发式的缓存路 径生成算法来为移动对等网络的数据发现服务，利用生成的路径，移动用户可以 较快地从整个网络中获取缓存数据。第四章描述了异质的无线网络及其缓存更新 策略。本章中，移动节点被划分为三种类型：“强节点”，“正常节点”和“弱节 点”。这样就可以为为不同类型的缓存终端设计了不同的数据缓存策略以使得整 I 摘要 个网络的数据存取效率达到最高。第五章给出了异质无线网络中的缓存发现的算 法，对于异质结构的无线网络的启发式的缓存数据发现算法基于 A* 的数据有哪些信誉好的足球投注网站 思想。该方法依据网络中的节点具有不同的缓存空间，数据延迟等不同的内部属 性，相应的启发式的数据发现方法可以自适应地快速发现数据。缓存/副本数据 的放置问题一直作为一个经典的NP 难的问题被研究，例如，在图论的研究中就 有许多这方面的工作。在无线网络环境下，也有不少工作是研究缓存数据副本的 放置问题。但是，很少有工作为优化移动对等网络的数据存取，结合无线对等网 络的数据更新与缓存/副本数据的放置算法加以研究。最后，在本文的第六章提 出了组合缓存数据的启发式的放置与更新的移动对等网络的缓存方案。 关键词：移动对等网络，异质无线网络，缓存路径生成，缓存更新算法，缓存副 本放置。 II