移动通信网络中针对在线视频流服务的智能终端设备能耗优化

In recent several years, the high speed mobile network has been growing rapidly. More and more smart terminal devices (e.g., mobile tablets, smartphones) are arousing the increasing demand of online video services, and the battery power consumption becomes the important problem to be solved. The project will investigate the relationship between the smart terminal device's power performance characteristics and the behaviors of online video streaming over mobile networks, and study the optimization strategies. First, the project will formulate the energy models of smart terminal devices for online video streaming, and conduct a comprehensive systematical power analysis. Then, this project will propose a user behavior self-adaptive method to solve the key problems and optimize power consumption. Finally, the project will develop a battery-aware method. According to different capacity levels of the batteries, the proposed method can aggressively adjust the video playing scheme to save the power consumption. This project provides the power consumption research of smart terminal devices the novel theoretical power analysis methods and optimization strategies for online video streaming in mobile networks, and it is of great theoretic significance and application value.

近年来，高速移动通信网络得到了飞速的发展，越来越多的智能终端设备（包括日常使用的平板电脑、智能手机等）在提升其对于在线视频服务的需求，而智能终端设备的能耗也成为了亟待解决的重要问题。本项目围绕在移动通信网络中在线视频流技术对智能终端设备带来的能耗影响，及相关能耗优化策略展开研究。首先，拟构建针对在线视频流服务的智能终端设备能耗模型，系统研究针对在线视频流服务的智能终端设备能耗特性。然后，拟提出一种用户行为自适应的能耗优化方法，以解决关键的能耗优化问题。最后，本项目拟提出一种电量感知的能耗优化方法，使其能够根据不同的电量能级动态地调整视频播放的策略以达到节能的目标。本项目为移动通信网络中针对在线视频流服务的智能终端设备能耗研究提供新的理论分析方法和优化策略，具有重要的理论意义和应用价值。

近年来，高速移动通信网络得到了飞速的发展，越来越多的智能终端设备（包括日常使用的平板电脑、智能手机等）在提升其对于在线视频服务的需求，而智能终端设备的能耗也成为了亟待解决的重要问题。本项目围绕在移动通信网络中在线视频流技术对智能终端设备带来的能耗影响，及相关能耗优化策略展开了研究。.首先，本项目构建了针对在线视频流服务的智能终端设备能耗模型，系统研究了针对在线视频流服务的智能终端设备能耗特性，获得了不同RRC状态及不同下载模式的视频服务移动终端能耗数据，同时定位了能耗优化的具体阶段和可采用的节能方式。构建了多层级的能耗模型来描述不同的使用场景，用于理解在线视频流服务各种状态对智能终端设备能耗造成的影响。根据能耗模型设计了能耗分析系统和能耗分析算法，通过实验揭示了在线视频流服务的能耗特性（如其中网络部分的能耗优化空间，RRC tail的数量和数据传输模式等关键指标的影响）。然后，本项目提出了自适应的能耗优化策略，在用户行为模式不确定的情况下，自适应方法可以动态并有效地调整各种在线播放过程中的参数，从而获得相对较小的能耗。本项目从理论分析和实验验证的角度证明了此方法的适应性和有效性。最后，本项目提出了一种电量感知的能耗优化方法，其将智能终端设备的电池电量进行不能的能级划分，根据不同的电量能级和节能需求，采用不同的能耗优化方案。电量感知能耗优化方案可以使智能终端设备能够更加积极地调整视频播放参数，以获得在不同能量等级下能耗的优化。.本项目的研究为移动通信网络下智能终端设备的在线视频流服务能耗提供了新的理论分析依据和快速优化的控制方法，对促进在线视频流技术的发展、提高在线视频流技术的持续性和高效性具有重要的理论意义和应用价值。