無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)流媒體傳輸速率控制.pdf

1、目前，諸多無(wú)線接入技術(shù)，特別是無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)（Wireless Mesh Network，WMN）的進(jìn)展為無(wú)線流媒體業(yè)務(wù)的推廣奠定了基礎(chǔ)。WMN具有可靠性高、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性好等優(yōu)勢(shì)，但其通信環(huán)境以及多媒體應(yīng)用的特點(diǎn)給流媒體傳輸速率控制帶來了巨大的挑戰(zhàn)。首先，流媒體傳輸速率控制必須適應(yīng)鏈路帶寬的高誤碼和時(shí)變等特征；其次，必須提供抗節(jié)點(diǎn)間干擾的能力；再者，必須改善現(xiàn)有機(jī)制應(yīng)用于WMN面臨的TCP友好性的降低和吞吐量的下降。 本文針對(duì)上述問題

2、,研究適于WMN的流媒體傳輸速率控制機(jī)制。本文的研究從四個(gè)方面展開：（1）基于流媒體傳輸需求的鏈路層速率控制的研究；（2）流媒體幀傳輸時(shí)延最小化速率控制模型的研究；（3）基于區(qū)分的TCP友好流媒體接入速率控制方程的研究；（4）多描述符編碼（Multiple Descriptions Coding, MDC）流媒體多徑傳輸速率控制模型的研究。這些工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于媒體傳輸特性的無(wú)線多媒體技術(shù)的研究”（No.60202005

3、）和“基于Internet 的交互式流媒體分發(fā)技術(shù)研究”（No.60302004）以及湖北省自然科學(xué)基金“基于質(zhì)量時(shí)間二維屬性的流媒體網(wǎng)絡(luò)緩存研究”（No.2005ABA264）等項(xiàng)目的支持和資助。本文取得的研究成果包括如下幾個(gè)方面： （1）基于干擾距離約束的鏈路層速率控制：引入干擾距離和發(fā)送速率的關(guān)系模型，提出基于干擾級(jí)別的抑制遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)干擾的鏈路層優(yōu)化速率選擇算法和跨層的幀錯(cuò)誤率保障方案以實(shí)現(xiàn)鏈路幀錯(cuò)誤率和傳輸速率間的較好平衡

4、。仿真試驗(yàn)證明該機(jī)制可有效降低WMN鏈路丟包率、速率調(diào)整也更平滑，大大改善了流媒體傳輸?shù)男阅堋?（2）基于幀時(shí)延最小化的可變包長(zhǎng)速率控制：針對(duì)WMN鏈路層重傳機(jī)制的不足，研究基于廣義誤碼率和包重傳概率的時(shí)延約束方程理論，給出滿足幀傳輸時(shí)延最小化傳輸層包長(zhǎng)調(diào)整理論模型與相關(guān)計(jì)算，提出基于時(shí)延約束的速率控制協(xié)議。仿真試驗(yàn)的結(jié)果驗(yàn)證了該方法可有效改善流媒體傳輸延時(shí)及抖動(dòng)。 （3）基于區(qū)分比例的TCP友好速率控制：綜合WMN鏈路

5、錯(cuò)誤丟包以及擁塞丟包事件的統(tǒng)計(jì)特征，根據(jù)TCP流量調(diào)整規(guī)律，提出基于區(qū)分比例的TCP友好速率控制方程并建立實(shí)用的速率控制機(jī)制。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該機(jī)制能夠獲得比現(xiàn)有機(jī)制更高的吞吐量和較平緩的發(fā)送速率，并具備較好的TCP友好特征。 （4）基于MDC的協(xié)作式速率控制：考慮WMN的路徑多樣性特征，基于H.264的多描述編碼技術(shù)，滿足多描述符多徑傳輸時(shí)延和用戶緩沖區(qū)等約束，提出多描述符速率分配和補(bǔ)償算法。仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了該機(jī)制可有效降低傳輸丟