第一章绪论
1.1研究背景及意义
随着无线网络技术的发展，接入带宽的不断提高，无线网络所能支持的多媒体业务类型也在不断增加。视频点播(VoD, Video on Demand )业务作为无线网络多媒体业务中具有代表性的应用，得到了深入而广泛的关注和研究。由于VoD业务在多媒体业务中的代表性和用户对多媒体业务体验的重视，VoD业务服务质量管理成为研究热点。
在传统的服务质量管理中，服务质量(QoS, Quality of Service)是主要的服务质量保障手段。以QoS指标为中心的服务质量管理方法，从网络质量角度出发，其对服务质量的评价结果与用户的真实体验有着较大的差距。在当前以用户为中心提供服务的背景下，用户对网络的具体情况并不关心，用户关注的是服务的可用性、易用性等直观的体验。并且VoD业务属于定制类型的业务，其用户群体对服务体验的需求更为苛刻。QoS指标评价服务质量的效果难以满足用户的这些需求。
为了解决QoS在面对以用户为中心的服务质量管理时所遇到的问题，研究者们提出了用户体验质量(Quality of Experience, QoE)这一概念。QoE是指从服务使用者的角度出发，服务使用者所感知的应用或者服务的总体满意程度「1]0QoE实际上实现了对用户使用对服务和网络时直接体验和感受的量化，同时它也反映了服务质量与用户期望之间的差距。QoE是用户的对服务的主观感受。音频质量、图像质量、文件上传速度、文档下载速率、视频流程程度度、音/视同步程度这些都可以影响用户主观感受的因素。与QoS相比，QoE更贴近用户，以QoE为参考的服务优化对提升服务质量有着重要的作用。随着网络增值业务的不断涌现，网络服务不断向用户定制方向发展，用户对业务的质量以及个性化要求在不断提高。QoE保留了传统QoS的部分优点同时具有贴近用户的特点，在提升服务质量以及用户满意度方面有着极为重要的作用。如何将QoE概念引入无线网络VoD业务的服务质量评价和优化，是提升用户体验需要面对的首要问题。
按照影响QoE的因素获取的位置不同，从服务提供商到终端用户，影响QoE的因素可以大致分为三个部分，这三个部分分别为服务的原始质量因素，传输过程中的网络影响因素以及终端对服务的呈现能力因素。研究机构和研究者对
前两部分的因素进行了大量的研究，并取得了一定的成果，但是对于终端呈现能力因素的研究还不充分。移动终端功能日益丰富，智能化水平不断提高，人们开始尝试在移动终端上使用各种各样的多媒体业务，包括手机电视，视频通话，VoD等。这样的发展趋势使得移动终端成为了海量用户信息的载体，如何充分利用这些贴近用户的第一手数据给出用户对特定服务的QoE无疑具有重大的意义。终端对服务的呈现能力对用户服务的整体使用体验有着无法忽视的影响。同样的原始服务质量在不同终端能力条件下，给用户带来的体验有较大的区别。整合从源端到宿端的QoE影响因素是当前QoE评价研究方面的热点。
在VoD业务的QoE研究领域，研究者和机构都在关注VoD业务QoE评价模型的建立方法，以及在QoE评价的基础上进一步分析各个指标对QoE的影响，最终通过对指标的调整为用户带来更佳的服务体验[[2]。获得当前VoD服务的QoE值只是提升使用VoD业务的用户的体验的开始。QoE评价是基础，QoE优化是目的，由QoE评价指导QoE优化，再由QoE优化提升QoE评价是将QoE引入VoD服务质量管理的最终目标。研究无线网络中视频业务质量评价和优化机制还可以为网络整体服务质量提升提供相应的理论和技术支持。
综上所述，VoD业务在服务质量管理方面的需求迫切。与QoS相比，QoE更加贴近用户直观服务体验。因此，QoE对于提升VoD业务的服务质量以及用户的使用体验非常重要。VoD业务的QoE研究热点主要集中在QoE指标获取，QoE评价方法以及QoE优化这几个方面。
1.2课题任务
考虑到QoE评价与优化对提升VoD用户体验的重要性，本文将对适用于无线网络VoD业务的QoE评价方法和优化分析方法进行研究。
本文主要对无线网络VoD业务的QoE评价和QoE优化进行研究，提出了一种考虑移动终端影响因素的综合QoE评价方法，分析了无线网络VoD业务的QoE优化机制。一个完整的QoE评价系统应当包括QoE指标的选取和采集以及QoE评价两个部分。而目前VoD业务的QoE评价方面的研究大部分没能将这两部分进行有效的整合，忽略了这两部分之间紧密的关联性。这样做造成了两个部分无法相互配合，无法实现对VoD业务QoE的有效评价的结果。本文将这两部分内容作为一个整体进行研究，提高了QoE评价系统在实际应用中的可行性。
3.3 考虑终端因素的无线网络VoD............. 25-28
3.3.1 无线网络VoD业务的QoE评............. 25-26
3.3.2 无线网络VoD业务的QoE评价............. 26-28
3.3.2.1 D-Factor与O-Factor............. 26-27
3.3.2.2 客观QoE评价与主观Qo............. 27
3.3.2.3 N-Factor和O-Factor............. 27-28
3.4 无线网络VoD业务QoE优化............. 28-35
3.4.1 VoD业务QoE优化方法............. 28-30
3.4.2 VoD业务QoE优化方法............. 30-33
3.4.3 VoD业务QoE优化方法............. 33-35
3.5 小结............. 35-36
第四章 QoE评价和优化原型............. 36-52
4.1 无线网络VoD业务QoE评价............. 36-37
4.1.1 评价设计方案............. 36-37
4.1.2 网络拓扑结构............. 37
4.2 QoE评价原型系统............. 37-49
4.2.1 终端QoE代理指标............. 37-39
4.2.2 函数拟合运算............. 39-41
4.2.2.1 最小二乘............. 39-40
4.2.2.2 函数拟合算法............. 40-41
4.2.3 匹配度函数F_(A-B............. 41-42
4.2.3.1 视频选择............. 41
4.2.3.2 评价结果............. 41-42
4.2.4 网络环境模拟............. 42-46
4.2.5 N-Factor、O-Factor与MOS............. 46-49
4.2.5.1 SSIM数值与............. 47-48
4.2.5.2 {N-Factor,O-Factor}............. 48-49
4.3 QoE优化结果分析............. 49-51
4.3.1 视频发送比特率............. 49-50
4.3.2 链路带宽对QoE............. 50-51
4.4 小结............. 51-52
第五章 总结和展望............. 52-53
5.1 论文总结............. 52
5.2 进一步的研究工............. 52-53
总结
本文首先对QoE. QoE指标采集以及QoE评价和优化进行了概括性的介绍。针对无线网络和VoD业务的特点，设计了QoE指标采集的方法。通过本文设计的QoE指标采集方法可以实现对关键性QoE指标的采集，为QoE评价和优化提供数据。
随后，本文提出了一种新的QoE评价机制并对无线网络中的VoD业务QoE优化进行了分析。这种新的评价机制引入了终端的影响。我们通过匹配度这一参数量化终端对QoE的影响。