无线网状网(wireless mesh network)通常由无线网关节点、无线路由器、无线接入点和无线终端用户节点组成。其中,无线网关节点、无线路由器和无线接入点形成了一个将无线网状网中各节点紧密联系在一起的骨干网基础设施(backbone infrastructure)。无线骨干网基础设施可以将有线互联网中的资源以低廉的成本扩展到无线领域。流媒体分发服务自上世纪九十年代诞生以来,一直是全球信息基础设施的最重要的应用之一。近两三年来,学术界开始关注在无线网状网中进行流媒体分发所遇到的诸多问题。降低流媒体在无线网状网中的分发延迟(delivery/distribution latency/ delay)是这些问题之中非常重要的一个。在无线网络中,由于无线媒质的广播特性(即一个发送节点只用一次发射就能覆盖多个邻居节点),使得广播成为在无线骨干网基础设施中分发流媒体的高效方式。它所涉及的分发延迟主要包括启动延迟(指源节点构建广播树的时间,对应于源节点从决定进行流媒体广播到开始发出第一份数据包的时间间隔)和广播延迟(指一份数据包从源节点出发到达其它节点所经历的传输时间最大值)。在无线网状网的网络边缘通过部署代理缓存来分发流媒体则是缩短用户体验延迟的有效方式。用户体验延迟是指用户从发出请求到获得响应的时间间隔。本文紧紧围绕缩短流媒体在无线网状网中的分发延迟这一目标,结合无线网状网的新特点,对以下三个方面的问题展开了深入研究:1)源自网关节点的多速率广播树的构建;2)源自接入点的多速率广播树的构建;3)网络边缘的流媒体代理缓存。本文得到了2004年度国家自然科学基金“基于Internet的交互式流媒体分发技术研究”(项目编号:60302004)、2005-2006年度湖北省自然科学基金“基于质量时间二维属性的流媒体网络缓存研究”(项目编号:2005ABA264)的资助、2006-2007年度湖北省智能互联网技术重点实验室开放基金“自组织认知无线电网络关键技术研究”(项目编号HSIT-200603)和2006年度华中科技大学校优秀博士论文基金“无线网状网中流媒体分发技术研究”资助。本文取得了四项研究成果:1.低启动延迟的多速率广播树的集中式构建在无线网状网中,网关节点能够掌握全网的拓扑信息,因而可以用集中式构建的方法构建源自网关节点的广播树。针对现有的多速率广播树集中式构建算法构建时间较长的问题,研究了在一定发送功率和效率(每位信号能量与每赫兹噪声功率密度的比值)下,传输速率与其覆盖范围的制约关系。提出了一种集中式快速构建算法,又称为速率优先算法(Rate First algorithm,RF),大大缩短了流媒体广播的启动延迟。2.低广播延迟的多速率广播树的分布式构建在无线网状网中,接入点只知道局部的拓扑信息,因而需要用分布式构建的方法构建源自接入点的广播树。首先描述了最坏情况下广播延迟的最小化问题。针对NP难问题的求解精度和求解速度之间的矛盾,提出了一种分布式构建算法,又称为分布式速率优先算法(Distributed Rate First algorithm,DRF),显著缩短了最坏情况下的广播延迟。3.流媒体内容流行度建模针对用户流媒体访问行为的差异性所造成流媒体内容流行度分布不一致,通过考察一家流媒体点播商业网站所记录的实际用户访问日志文件,提出了流媒体内容流行度的分布模型:基于K参数变换下的类Zipf分布,并验证了其合理性。4.异构环境下的流媒体代理缓存布局方案针对异构无线终端用户节点对播放质量的不同要求,提出了基于质量命中率的代理缓存布局方案(Layout for Quality Hit Ratio,LQHR),仿真表明该方案在最大化质量命中率的同时,大大缩短了用户请求的体验延迟。