中正大學資訊工程學系學位論文
國立中正大學,正常發行
選擇卷期
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車載隨意網路有別於傳統的無線隨意網路的最大特點在於具移動性的終端設備為高速移動的車子，而車子配備無線通訊收發器可以與其他車子或是路側通訊單元進行通訊，進而形成了車載隨意網路。現今，已經有許多種類的車載隨意網路應用被提出來:(1) 行車安全相關 (2)便利性與娛樂相關 (3)商業相關 (4)網際網路服務相關。然而路側通訊單元是提供車子連接網際網路的閘道器，所以有部分的路側通訊單元會有很高的機會有負載過重而飽和的情形發生。此外，佈建太多的路側通訊單元會導致成本的提高，所以在車載隨意網路中往往只有少許的路側通訊單元存在。車子除了可以直接跟路側通訊單元做通訊之外，也可透過其他車子做多點跳躍的方式與路側通訊單元通訊，進而擴展每個路側通訊單元的服務範圍。然而，車子與其服務的路側通訊單元的路由長度是很重要的，越長的路由長度隱含著越高的終端延遲與封包遺失的風險。因此車子往往會挑選比較近的路側通訊單元做為其服務的閘道器，但卻導致有部分的路側通訊單元負載過重而導致整體網路效能低落，因此負載平衡的機制是有其存在的必要性。在本篇論文中，我們探討了如何在具有稀疏路側通訊單元存在的車載隨意網路中，進行網際網路服的路側通訊單元負載平衡機制。 首先，我們提出了以路側通訊單元為基礎的方法，並將環境切成與路側通訊單元數量的子區域，每個區域只有一個路側通訊單元提供網際網路服務，我們動態的去調整子區域的邊界已達到路側通訊單元間的負載平衡。接著我們提出以車子為基礎的分散式方法，車子會考量到其未來的位置與路側通訊單元的負載情形並挑選適合的路側通訊單元做為其服務閘道器，此分散式方法更可減少車子更換服務閘道器的頻率。
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近代由於網際網路的發達，網頁應用軟體也隨之興起，使得確保網頁應用軟體的品質成為一個重要議題。軟體測試是確保軟體品質主要方法，若軟體測試純靠人力既費時又費力，且易出錯，本論文實作一個黑箱式網頁應用測試案例產生器，可以自動地產生網頁應用測試案例，以降低軟體開發成本與提高軟體品質。本工具首先分析以XML定義而成的規格書，將其轉換成網頁關係圖並交由測試路徑產生器來系統化地條列出網頁關係圖上的測試路徑。接著測試資料產生器會將每條路徑上的節點(web page)所對應到的功能分別產生測試資料，而若是動態網頁需要測試輸入的部分我們將藉由以定義好之類別圖與物件限制語言，轉換成限制邏輯程式的敘述式，來幫助我們求解得到測試輸入與預期輸出。最後根據這些測試資料可產生與JWebUnit網頁測試工具相符之Java測試案例程式碼，使用者便可利用JWebUnit測試平台自動執行所產生出來的測試案例碼。
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泛用多媒體存取技術的觀念在於轉換多媒體內容使其能適應於各種多媒體裝置上的傳輸與播放，且這樣的媒體資料間的轉換要能盡量降低其複雜度且不致明顯影像收視畫質。為了要支援泛用多媒體存取技術，傳統方法(包含了轉碼器與可調式訊編碼)使用了畫面切割或者是等比例縮放等方式將原始高解析度的影片轉換為小尺寸的低解析度影片，並且以固定時間間格的方式抽取影片畫面來產生短時間的摘要影片。然而受制於使用前述的內容轉換方法造成關鍵性的影片資訊流失影響，傳統方法的彈性與效能將因此受限，而不足以呈現高品質的內容調適結果。為了良好保留關鍵性的影片資訊，在本論文中提出了一系列應用於內容轉換的時空視訊摘要方法。本論文中的”摘要”用詞並非單指狹義的影片長度縮減，而是意指更廣義的時間與空間上的視訊內容縮減。 我們首先提出一個以全景接圖導向的視訊畫面濃縮技術，以確保經過縮減後的視訊在時空上的內容一致性。依循著分鏡階層的全景接圖指引，我們將每張畫面的可縮減限制直接對應至該分鏡的最佳化疊代程序中，以求得在該分鏡階層上的全域縮減圖，之後就可直接從分鏡階層上的全域縮減圖取得每張畫面的縮減因子，避免需要每張畫面進行最佳化疊代的程序計算。從實驗結果可以發現，縱使視訊畫面中有著複雜的相機與物體移動，我們所提出的畫面濃縮技術不但可以保有重要畫面資訊的內容，並且能確保縮減後時空內容上一致性。 我們接著提出了一個低耗消的視訊畫面濃縮編碼技術，以應用於現有的可調式性視訊編碼的空間可調式性中。我們所提出的編碼技術由三個主要的模組所構成：一個低耗消的畫面濃縮模組、一個輔助資訊的編碼模組、以及一個非同質層間的預測模組。低複雜度的畫面濃縮模組是基於先前所提出的以全景接圖導向的視訊畫面濃縮技術的構想，設定在畫面中的每一行或者是每一列共享相同的縮放因子，也因此簡化了需要編碼的輔助資訊量與計算量，間接提升了整體技術的編碼效率。輔助資訊編碼模組則以有效率的編碼方式編碼於解碼端所需要的每個分鏡層上的縮減因子及空間上的層間對應關係。非同質層間預測模組則提供了良好的預測機制以減少需要編碼高解析度畫面的位元率。實驗結果顯示，相比較起現有的方法，我們所提出的低負擔的視訊畫面濃縮編碼技術不但良好保持有在低解析度畫面上的重要畫面資訊，而且還有效率地編碼了高解析度畫面的資訊。 最後，為了保留電影中重要的高潮片段，我們提出了一個基於角色群組的電影摘要方法，這個摘要方法是以透過挖掘角色群組間的關係來推估電影中重要的場景內容。著眼於出現時間較早的電影片段通常都是用來鋪陳後續的電影結局。在較早時間電影片段中出現的角色群組，通常都是為了描述後續電影情節中的角色群組關係。因此，在摘要方法的第一階段，我們建立以角色群組為基礎的社群網路，計算每個角色群組的社會權力來決定其重要性，並將有集合關係的角色群組做適當的分群，以做為不同電影劇情支線的判斷。在第二階段我們將電影摘要方法描述為一個最佳化的問題，目的在於選取一個適當的場景片段組合，使其能最小化摘要影片對於原始影片意涵的破壞，並且同時須符合使用者偏好及摘要長度的要求。實驗結果中亦證明在大部分的實驗電影下，比起現有以角色為基礎的方法，我們所提出的方法產生的摘要影片可以更佳的保有原始電影內容的意涵。
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在LTE-A中，協調式多點傳輸(CoMP)被視為是一項具有前瞻性的技術，目的是用來改善細胞邊緣使用者的效能以及系統整體效能。為了能運行CoMP這項技術，去選擇出適合的合作細胞分群是非常重要的。而在我們的研究裡運用了以使用者為取向的細胞分群方法，也改善了資源分配機制，使得細胞邊緣的效能得到提升。對細胞邊緣使用者來說，他們會自行去選擇最適合的合作傳輸分群。換句話說，使用者擁有選擇兩個或三個細胞去形成候選分群的決定權。此外現有的研究大多數都著重於在不同的分群機制下對效能的提升，本篇文章則是著重於在運行CoMP的環境下，不同的資源分配方法會對效能產生的影響。為了增強信號強度以及減少細胞內的干擾，我們讓同一組分群中的所有基地台傳送同一格資源區塊給細胞邊緣使用者。我們也證明了在同時考慮細胞分群及資源分配的機制下，我們的問題會是一個NP-Hard的問題。經過模擬的結果，用我們的方法去和SCM[2]以及沒有使用CoMP的方法做比較，在細胞邊緣使用者的效能得到了提升。另外，我們也提升了細胞邊緣使用者得到資源區塊進而能做CoMP合作傳輸的機會。
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隨著車輛的普及，近十年來車輛數的成長十分可觀，進而產生了交通壅塞的問題。交通壅塞不僅增加駕駛人的行車時間，也造成環境上的汙染與經濟上之耗費。為解決此一問題，過往發展出許多路徑規劃演算法，其多以路徑長度規劃出最短路徑，但最短路徑並非皆為最佳路徑，對駕駛人而言，時間花費最少之路徑，才會是最佳路徑，惟現行技術所規劃出之最短路徑上倘若有交通壅塞或事故發生，則將使行車時間不減反增。此外，現行技術所規劃出之路徑一旦規劃即無法再做更改，但道路之情形是隨時在變動的，若無法隨時更新，則可能使駕駛人選擇了交通壅塞的道路，最終使所有駕駛人陷於車陣中。因此，本論文之重點為以動態重新規劃路徑之方式，找出行駛時間較短之路徑。 而在本論文中，也介紹了目前道路交通模擬器之模型，分別為宏觀模型、中觀模型、微觀模型和亞微觀模型，而此次研究中，所採用的模擬器為微觀模型為主的城市交通模擬器SUMO。一般而言，在模擬器將所有的路徑或是交通號誌時間模擬完成後，就無法再做修改，但透過交通控制介面TraCI連結我們的程式，將可使車輛於行駛途中變換路徑。因此，我們可以模擬本篇論文所提出之方法，當塞車時依據路幅較大、速限較高之道路等方式來重新規劃路徑，而實驗數據也顯示出重新規劃路徑之方法，比現行技術之方法節省了約30%之旅途時間。
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由於網路的蓬勃發展，越來越多消費者選擇在網路上購物，但是實體商店的依然是主要的商品行銷通路，所以如何快速而且正確地找到附近哪家商店有自己需要的商品，以及能隨時得到關注的商品的最新資訊變成重要的議題。 本論文實作了一個系統提供附近商店的搜尋、商店內商品的搜尋與商品的訂閱追蹤，並且搭配電子地圖的顯示，也提供使用者能增加自己的實體商店與商店內商品的資訊到系統中。系統會從商店評論網站與Google資料庫蒐集商店資訊，當使用者查詢想找的商店或商品時，會提供一個地理位置服務的搜尋結果，而使用者對於有興趣的商品，可以訂閱該商品以便能隨時得到該商品的最新資訊，當商品的資訊改變時，會通知訂閱的使用者。 關鍵詞：地理位置、服務電子商務、搜尋引擎
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在3GPP LTE-Advanced 網路中，提出中繼技術來提升系統效能以及擴大系統覆蓋範圍。由於細胞間的干擾(inter-cell interference)，LTE-Advanced網路具有細胞邊界用戶訊號品質不佳的問題。透過擺放中繼節點(relay node, RN)，將能解決此問題並且改善細胞邊界的效能。因此，如何將中繼節點擺放在適當的位置成為一個重要的議題。此外，當一個細胞(cell)內的用戶流量需求大於基地台(evolved Node B, eNB)所能提供的服務量時，會導致此細胞的流量負載(traffic load)過重。如果我們在負載過重的細胞(overloading cell)內擺放中繼節點，由於無線資源有限，使得細胞邊界的效能改善效果不佳，所以我們希望在考慮干擾、中繼節點佈建成本以及細胞流量負載的情況下，設計一個中繼節點擺放策略，除了能提升細胞邊界的效能之外，還能將負載過重的細胞其流量負載轉移到鄰近的細胞。在本篇論文中，我們一開始先對中繼傳輸鏈結(relay communication links)進行分析，再定義細胞邊界效能最大化的中繼節點擺放問題並且將問題公式化。隨後，我們證明此問題是NP-hardness的問題以及提出一個兩階段的啟發式演算法來決定中繼節點的擺放位置。最後，模擬結果顯示，我們的中繼節點擺放策略能夠提升細胞邊界的效能、達到負載轉移以及降低細胞邊界用戶無法被服務的機率。
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隨著網際網路的蓬勃發展，智慧型行動裝置的普及率越來越高漸漸取代了傳統的手機，使得行動裝置的功能越來越豐富，不單單只能撥打電話、傳送訊息等等，取而代之的是可以瀏覽網頁、分享照片或是一些多媒體的應用，已經漸漸融入了一般人的生活，許多人開始著手於行動裝置上開發出許多應用，但這卻面臨到一個問題，行動裝置的數量越多也出現了各式各樣的平台，因此為了不同平台就需要花費時間針對該平台去進行設計以及開發，但如果想要快速的達到跨平台的目標，網頁應用就成為了一個很適合的解決方案，因為在不同的平台上都會有各自的網頁瀏覽器，並且都會遵照相同的標準去運作這樣一來就能夠快速地散佈到各個平台上。 雖然網頁應用是一個不錯的方式，但卻面臨到一些限制，網頁應用與行動裝置間能夠互動的方式太少，像是無法利用手機的一些硬體功能或是獲取一些手機上的相關資源，因此許多研究開始針對如何讓網頁應用可以結合手機的功能以產生出更加豐富的應用，而我們就設計出MDWAF (Mobile Device Web Access Framework)這個架構，行動裝置安裝這個框架後就可以讓不同的網頁應用可以存取行動裝置的軟硬體資源，使用者也不再需要因為特定的需求而安裝許多應用程式。 而網頁應用與一般的應用還有一個差異就是背景的運行，網頁應用需要等使用者執行時才會開始執行，而許多應用可能是透過特定的條件來觸發，例如比較常見的地理位置服務、訊息通知等等，因此我們擴充了MDWAF的基礎功能增加事件管理的元件，網頁應用可以藉由新增事件來達到背景運行的效果。