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直播型IPTV QoS指的是直播类IPTV业务的非功能属性,如频道启动时间、频道切换时间,不同节点之间播放进度的同步性等等。QoS对于用户使用IPTV服务的体验至关重要。在复杂的Internet环境下,收看相同频道的大量用户可能处于不同的本地网络中,如何有效地利用所处的内容分发网络的特点及周围邻居节点的资源,并在此基础上提供必要的QoS保证,为IPTV用户提供一个流畅播放、响应速度快、交互性强的使用环境,就成为了直播型IPTV QoS优化研究的一个重要的问题。基于对现有直播型IPTV QoS优化方法的分析,本文认为,目前的IPTV QoS仍有众多的问题尚未得到关注及有效解决,尤其是涉及到多种内容分发网络及增强IPTV业务交互性方面的QoS指标。因此,本文对直播型IPTV QoS优化方法中的一系列关键问题进行了深入研究,取得如下成果:1.提出一种在IP组播环境下快速频道启动及频道切换的方法。本文借鉴P2P网络中充分利用终端节点的上传带宽的思想,使得终端能为请求加入其正在收看频道的其他终端提供短期的、快速的数据,充满对方节点播放缓存,减少频道启动/切换时间,提高频道启动/切换的QoS指标。本方法可在保持较低骨干网带宽利用率的基础上,有效地增强节点的启动与频道切换的时间,网络中新增的数据量主要用于提供给用户收看新频道的多媒体节目,有效减少用户的等待时间。2.提出小社区节点播放进度同步性的问题及一种提高播放进度同步性的QoS优化方法。对与直播型IPTV密切相关的用户间互动性强的业务,节点播放的同步性即成为必须要解决的关键问题。本文提出一种播放进度同步性优化的方法,方法主要包含同步小社区的建立前的准备阶段、小社区的建立算法、及新加入系统的节点加入小社区时的适配算法。本优化算法能探测周围邻居节点的信息,选取合适的父节点构造或调整应用层拓扑结构,能有效增强小社区内节点的同步性,将小社区内节点的播放进度差能有效维持在较小的范围之内。3.针对P2P网络中大规模节点播放进度同步性问题,借用物理学中电势的概念,并基于电势指标提出一种优化大规模节点播放同步性QoS指标的方法。提出在P2P网络下大规模节点播放进度同步性的问题;借用静电力学中电标度场理论的相关概念,对本文涉及的问题进行了数学建模,提出了直播型IPTV中的电势指标的含义,对节点的电势指标进行量化;并在分布式环境下对节点之间的播放进度差进行了描述与计算,提出了在全网中的应用层拓扑建立及优化的算法,以及父节点的带宽分配算法。本文的算法在节点播放的同步性、实时性及节点跳数等方面的性能,均有较大的提高。4.提出一种Internet环境下支持直播型IPTV QoS优化的节点体系结构。本文提出的IPTV QoS优化节点的体系结构,利用不同分发网络的拓扑结构,及处于不同内容分发网络节点的QoS优势,能在分布式环境下为IPTV业务提供更加多样化的QoS保证机制。系统中节点之间关系平等,通过不同的内容分发协议栈进行交互,同一节点在同一时刻可同时处于不同的分发网络中。通过多种分发网络中数据在节点中的协作,为IPTV节点提供具有特定较高QoS指标的候选节点,在不同的叠加网络中共享播放缓存数据,从而满足用户更复杂的QoS需求。