Nghiên cứu phương pháp tăng chất lượng dịch vụ truyền video trên mạng không dây

  • Số trang: 41 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 15 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 26946 tài liệu

Mô tả:

3 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, cùng với bƣớc tiến của ngành công nghệ thông tin và truyền thông, mạng không dây ngày càng phát triển và tỏ ra là một trong những công nghệ trong thời đại mới. Một trong những công nghệ mạng không dây đƣợc sử dụng phổ biến và đƣợc triển khai nhiều tới các thiết bị đầu cuối hiện nay là IEEE 802.11 WLAN, cùng với xu hƣớng hội tụ các dịch vụ nó đã đem lại một thời kỳ phát triển rực rỡ cho các thiết bị di động. Trên cùng một hạ tầng mạng sẽ truyền tải rất nhiều các dịch vụ khác nhau vì thế cần có những cơ chế đảm báo chất lƣợng dịch vụ dựa trên phân loại dịch vụ và theo độ ƣu tiên. Vì thế một tiêu chuẩn hỗ trợ những yêu cầu đa dạng về chất lƣợng dịch vụ đã ra đời là IEEE 802.11e. Nó xác định bốn loại truy cập có những ƣu tiên truyền dẫn khác nhau, và việc phân bổ dữ liệu vào các truy cập này dựa trên đặc tính của dữ liệu truyền, đƣợc quy định thành bốn dạng: Voice, Video, Best effort và Background. Cùng với sự phát triển của truyền thông thì nhu cầu truyền dẫn Video trên mạng không dây ngày càng tăng, và với đặc thù của luồng dữ liệu cần độ ƣu tiên cao thì khi truyền dịch vụ trên 802.11e là chƣa đủ, đòi hỏi những thuật toán tối ƣu hơn để tăng chất lƣợng dịch vụ truyền Video. Đã có rất nhiều các bài báo khoa học và công trình nghiên cứ về việc tối ƣu lại giao thức 802.11e cho việc truyền Video nhƣng nổi bật nhất là hai thuật toán ánh xạ tĩnh và ánh xạ động, trong luận văn này tôi xin đi sâu vào phân tích và so sánh hai thuật toán này đồng thời mô phỏng trên phần mềm NS2 và tối ƣu hóa các tham số để có thể cải thiện đƣợc chất lƣợng truyền Video tốt hơn. 4 Mục lục MỞ ĐẦU ................................................................................................................................................ 3 Danh mục các hình vẽ ............................................................................................................................ 5 Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt..................................................................................................... 6 CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU .................................................................................................................... 7 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT....................................................................................................... 8 2.1 CHUẨN NÉN MPEG-4 ............................................................................................................... 8 2.2 IEEE 802.11e EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) ................................................ 10 CHƢƠNG 3: THUẬT TOÁN ÁNH XẠ TĨNH VÀ ÁNH XẠ ĐỘNG ............................................... 12 3.1 ÁNH XẠ TĨNH .......................................................................................................................... 12 3.2 ÁNH XẠ ĐỘNG ........................................................................................................................ 13 CHƢƠNG 4: MÔ PHỎNG .................................................................................................................. 27 4.1 KỊCH BẢN MÔ PHỎNG........................................................................................................... 27 4.2 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG ............................................................................................................ 28 4.2.1 Truyền tải chỉ có Video ....................................................................................................... 28 4.2.2 Truyền tải nhiều dạng dữ liệu.............................................................................................. 33 KẾT LUẬN .......................................................................................................................................... 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................................... 41 5 Danh mục các hình vẽ Hình 1. Cấu trúc GOP .............................................................................................................................. 9 Hình 2. Ví dụ về GOP MPEG ................................................................................................................. 10 Hình 3. Bốn loại truy cập trong IEEE 802.11e ..................................................................................... 11 Hình 4. Các hoạt động của IEEE 802.11e EDCA................................................................................. 12 Hình 5. Kiễn trúc xuyên lớp ................................................................................................................. 13 Hình 6. Kiến trúc của ánh xạ xuyên lớp ............................................................................................... 14 Hình 7. Thuật toán ánh xạ động ........................................................................................................... 18 Hình 8. Topology mạng đƣợc sử dụng trong các thử nghiệm mô phỏng ............................................. 28 Hình 9. Mô phỏng với 2 gói Video ...................................................................................................... 29 Hình 10. Lấy kết quả mô phỏng ........................................................................................................... 30 Hình 11. Vẽ đồ thị ................................................................................................................................ 30 Hình 12. Kết quả mô phỏng truyền 2 gói Video sử dụng 802.11e EDCA ........................................... 31 Hình 13. Kết quả truyền 2 gói Video sử dụng Ánh xạ tĩnh .................................................................. 32 Hình 14. Kết quả truyền 2 gói Video sử dụng Ánh xạ động ................................................................ 33 6 Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt Chữ viết tắt AC B CWmin DSM EDCA GOP I Ý nghĩa Access Cagegory: Truy cập Bidirectional Predicted Picture: khung B trong Video Contention Window Digital Storage Media: lưu trữ nội dung đa phương tiện Enhanced Distributed Channel Access: phương pháp điều khiển truy cập nâng cao group of picture: Nhóm ảnh Intra – Picture: khung I trong video MPEG Moving Picture Expert Group: Tiêu chuẩn Video Predicted – Picture: Khung P trong video P 7 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU Để hỗ trợ những yêu cầu đa dạng về chất lƣợng dịch vụ của những ứng dụng thế hệ mới, một chuẩn mới là IEEE 802.11e đã đƣợc quy định. Nó xác định bốn loại truy cập AC (Access Category) có những ƣu tiên truyền dẫn khác nhau. Ƣu tiên truyền dẫn là xác suất thành công trong việc tìm kiếm cơ hội để truyền tải khi từng loại truy cập đang cạnh tranh để truy cập vào các kênh không dây, ƣu tiên truyền dẫn càng cao thì càng có cơ hội đƣợc dẫn cao hơn. Tuy nhiên, trong một kênh không dây, việc mất mát và chậm trễ trong truyền dữ liệu, băng thông hạn hẹp là những thách thức lớn của hiệu quả truyền tải dữ liệu đa phƣơng tiện. Do đó, một số cơ chế tiên tiến đã đƣợc đề xuất dựa trên chuẩn 802.11e để hỗ trợ truyền tải đa phƣơng tiện và cụ thể là truyền tải Video. Hầu hết các cơ chế đƣợc đề xuất cải thiện hiệu suất bằng cách điều chỉnh các hoạt động của 802.11e MAC, chẳng hạn nhƣ kích cỡ Contention Window, TXOPlimit, và tốc độ truyền tải dữ liệu. Tuy nhiên, các cơ chế này không tính đến mức độ quan trọng của những dạng lƣu lƣợng khác nhau (chẳng hạn nhƣ video), do đó hạn chế các cải tiến hiệu về suất có thể đạt đƣợc. Đối với lƣu lƣợng video, độ quan trọng của các dữ liệu video đƣợc mã hóa khác nhau. Việc truyền tải ƣu tiên của video đƣợc mã hóa phân sẽ mang một vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ các dịch vụ đa phƣơng tiện trong một mạng không dây. Tuy nhiên, 802.11e cung cấp QoS thông qua phân phối lƣu lƣợng ở đó tất cả các dữ liệu video trong cùng một loại truy cập. Kết quả là, cơ chế truy cập kênh và chƣơng trình truyền không tính đến các thông tin về độ quan trọng của dữ liệu video. Nếu cơ chế truyền dẫn khai thác các đặc điểm của nội dung dữ liệu video bằng cách xem xét các thông tin có ý nghĩa video đƣợc tạo ra từ các lớp ứng dụng, dữ liệu video sẽ có dịch vụ ƣu tiên và chất lƣợng đƣợc cảm nhận ở bên nhận có thể đƣợc cải thiện. Các cơ sở lý thuyết liên quan đƣợc trình bày trong chƣơng 2 và chƣơng 3 bao gồm những lý thuyết về chuẩn nén Mpeg – 4, tiêu chuẩn 802.11e EDCA và các thuật toán ánh xạ tĩnh và ánh xạ động. Chƣơng 4 là phần chính của luận văn, tập trung vào việc mô phỏng truyền Video qua 3 thuật toán 802.11e EDCA, ánh xạ tĩnh và ánh xạ động qua đó đánh giá hiệu suất của các thuật toán và đánh giá lại gia trị các tham số trong thuật toán ánh xạ động, nhằm tối ƣu việc truyền tải Video 8 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 CHUẨN NÉN MPEG-4 Chuẩn MPEG (Moving Picture Expert Group) là chuỗi chuẩn video với mục đích mã hóa tín hiệu hình ảnh và âm thanh cho DSM (Digital Storage Media) tốc độ từ 1.5 đến 50 Mbit/s và đƣợc biết đến nhƣ là: MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4... Các chuẩn MPEG tiến tới tối ƣu hóa cho các ứng dụng video động và các đặc điểm của nó cũng bao gồm một thuật toán cho việc nén dữ liệu Audio với tỷ lệ là 5:1 cho tới 10:1. Trong chuẩn MPEG, ngƣời ta định nghĩa các loại ảnh khác nhau cho phép sự linh hoạt để cân nhắc giữa hiệu quả mã hóa và truy cập ngẫu nhiên. Các loại ảnh đó nhƣ sau:  Ảnh loại I (Intra – Picture): là ảnh đƣợc mã hóa riêng, ảnh I chứa dữ liệu để tái tạo lại toàn bộ hình ảnh vì chúng đƣợc tạo thành bằng thông tin của chỉ một ảnh. Ảnh I cho phép truy cập ngẫu nhiên, tuy nhiên đạt đƣợc tỉ lệ nén thấp nhất  Ảnh loại P (Predicted – Picture): là ảnh mã hóa có bù chuyển động từ ảnh I hoặc ảnh P phía trƣớc (ảnh dự đoán trƣớc). Ảnh P cung cấp các hệ số nén cao hơn ảnh I.  Ảnh loại B (Bidirectional Predicted Picture): là ảnh đƣợc mã hóa sử dụng bù chuyển động từ ảnh I và ảnh P phía trƣớc và sau (ảnh dự đoán hai chiều). Ảnh B có tỉ lệ nén cao nhất.  Nhóm ảnh GOP (group of picture): đối với chuẩn MPEG, chất lƣợng ảnh không những phụ thuộc vào tỷ lệ nén trong từng khuôn hình mà còn phụ thuộc vào độ dài của nhóm ảnh. Nhóm ảnh là một khái niệm cơ bản của MPEG, nó là đơn vị mang thông tin độc lập của MPEG. Công nghệ MPEG sử dụng 3 loại ảnh I, P và B. Trong đó ảnh P và B không phải là một ảnh hoàn chỉnh, mà chỉ chứa thông tin về sự khác biệt giữa ảnh đó và ảnh trƣớc đói (đối với ảnh P), hay sự khác biệt với cả ảnh trƣớc và ảnh sau nó (đối với ảnh B). Để có một khuôn hình hoàn chỉnh, ảnh P và ảnh B cần có dữ liệu từ các ảnh lân cận, vì vậy MPEG đã đƣa ra khái niệm GOP. Mỗi GOP bắt buộc phải bắt đầu bằng một ảnh hoàn chỉnh I và tiếp sau đó là một loạt các ảnh P và B. Nhóm ảnh có thể mở (Open) hoặc đóng (Closed) 9 Hình 1. Cấu trúc GOP Nhóm ảnh mở luôn bắt đầu bằng một ảnh I và kết thúc ở một ảnh trƣớc ảnh I tiếp theo, có nghĩa là ảnh cuối cùng của GOP dùng làm ảnh đầu tiên của GOP tiếp theo làm ảnh chuẩn. Đối với cấu trúc khép kín, việc dự đoán ảnh không sử dụng thông tin của các GOP khác. Trong trƣờng hợp này theo quy định, ảnh cuối cùng của một GOP bao giờ cũng là ảnh P. Nhóm ảnh đƣợc xác định bởi 2 thông số M và N. Thông số M xác định số khung hình P và khung hình B xuất hiện giữa hai khung hình I gần nhau nhất. Số N xác định số khung B giữa hai khung P. Tỉ lệ nén Video của MPEG phụ thuộc rất nhiều và độ dài của GOP. Tuy nhiên GOP dài thƣờng gây khó khăn cho quá trình tua, định vị, sửa lỗi... Do đó tùy thuộc vào từng khâu (sản xuất, dựng, truyền dẫn, phát sóng...) mà ta chọn độ dài GOP thích hợp. Trong sản xuất hậu kì, nếu yêu cầu truy cập ngẫu nhiên vào bất cứ ảnh nào, điều đó có nghĩa là yêu cầu truy cập chính xác đến từng ảnh, GOP khi đó chỉ có ảnh loại I, trƣờng hợp này sẽ cho tỉ lệ nén rất thấp. Để tăng tỷ lệ nén, số lƣợng ảnh P và B phải tăng lên, lúc này sẽ không cho phép việc sử dụng hình cũng nhƣ làm kỹ xảo trên chuỗi ảnh đó. Trong trƣờng hợp này GOP có thể bao gồm 12 ảnh. 10 Hình 2. Ví dụ về GOP MPEG 2.2 IEEE 802.11e EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) IEEE 802.11e EDCA phân loại lƣu lƣợng truy cập thành bốn AC (nhƣ minh họa trong hình 2). Bốn loại truy cập bao gồm AC _VO (lƣu lƣợng truy cập Audio), AC_VI (lƣu lƣợng truy cập video), AC_BE (lƣu lƣợng best efford), và AC _BK (lƣu lƣợng nền (background)). Để đơn giản hóa các ký hiệu, ta đặt AC_VO là AC3, AC_VI là AC2, AC_BE là AC1, và AC_BK là AC0. Mỗi AC có hàng đợi đệm riêng của nó và hoạt động nhƣ một thực thể backoff độc lập. Ƣu tiên giữa các AC sau đó đƣợc xác định bởi các thông số riêng của từng AC, đƣợc gọi là bộ tham số EDCA. Bộ tham số EDCA bao gồm kích thƣớc tối thiểu của Contention Window (CWmin), kích thƣớc tối đa của Contention Window (CWmax), Arbitration Inter Frame Space (AIFS), và giới hạn cơ hội truyền (TXOPlimit). Các giá trị đƣợc chuẩn này khuyến cáo cho từng thông số của cơ chế đƣợc trình bày trong bảng dƣới. 11 Hình 3. Bốn loại truy cập trong IEEE 802.11e Các tham số 802.11e EDCD. Priority AC Designation AIFSN CWmin CWmax TXOPlimit 3 AC_VO Voice 2 7 15 0.003008 2 AC_VI Video 2 15 31 0.006016 1 AC_BE Best Effort 3 31 1023 0 0 AC_BK Background 7 31 1023 0 Hình 3 trình bày các hoạt động trong 802.11e EDCA. AC với AIFS nhỏ nhất có ƣu tiên cao nhất, và một trạm cần phải đƣợc trì hoãn hoạt động cho khoảng AIFS tƣơng ứng của nó. Giá trị tham số (nhƣ AIFS CWmin và CWmax) càng nhỏ thì xác suất đƣợc truy cập vào môi trƣờng truyền tải càng lớn. Mỗi AC trong một trạm hoạt động nhƣ một trạm ảo cá thể: nó cạnh tranh để truy cập vào môi trƣờng truyền dẫn và bắt đầu thủ tục backoff của nó một cách độc lập sau khi phát hiện các kênh rỗi trong khoảng thời gian ít nhất một AIFS. Khi AC đụng độ nhau trong cùng một trạm, AC với ƣu tiên cao hơn đƣợc cấp cơ hội để truyền tải, trong khi AC với ƣu tiên thấp hơn 12 sẽ gặp phải một cuộc đụng độ ảo, tƣơng tự nhƣ một vụ đụng độ thực tế xảy ra bên ngoài trạm. Hình 4. Các hoạt động của IEEE 802.11e EDCA CHƯƠNG 3: THUẬT TOÁN ÁNH XẠ TĨNH VÀ ÁNH XẠ ĐỘNG 3.1 ÁNH XẠ TĨNH Để hỗ trợ việc truyền tải theo chất lƣợng dịch vụ của một video đƣợc mã hóa theo cấp bậc trên một mạng IEEE 802.11e, một kiến trúc theo thiết kế đa lớp đã đƣợc đề xuất. Nhƣ thể hiện trong hình 4, các tác giả của kiến trúc này đề xuất một thuật toán ánh xạ, dựa trên các đặc điểm kỹ thuật về lƣu lƣợng truy cập của IEEE 802.11e EDCA, và dữ liệu video đƣợc mã hóa H.264 đƣợc phân bổ vào các hàng đợi AC đƣợc ƣu tiên khác nhau tùy theo độ quan trọng của mã hóa video. Tuy nhiên, thuật toán này có tính tĩnh và không thích ứng cao. Khi tải mạng nhẹ, các dữ liệu video đƣợc ánh xạ tới AC với ƣu tiên thấp hơn sẽ dẫn đến sự chậm trễ không đáng có trong truyền dẫn và tổn thất gói. Theo đó, nếu luồng video MPEG-4 đƣợc truyền đi nhƣ là lƣu lƣợng truy cập cho các thuật toán ánh xạ đƣợc đề xuất trong [2], khung I sẽ luôn luôn đƣợc ánh xạ tới AC [2], trong khi khung P sẽ đƣợc ánh xạ tới AC [1] và B khung sẽ đƣợc ánh xạ tới AC [0]. Nếu hàng đợi AC[2] là rỗng (có nghĩa là tải lƣu lƣợng video nhẹ) một thuật toán ánh xạ tĩnh nhƣ vậy sẽ dẫn đến sự chậm trễ truyền dẫn không cần thiết cũng nhƣ khả năng mất gói cao nếu AC[1] và AC[0] bị đầy gần nhƣ cùng một lúc. 13 Hình 5. Kiễn trúc xuyên lớp 3.2 ÁNH XẠ ĐỘNG Chúng tôi đề xuất một thuật toán ánh xạ xuyên lớp có tính thích ứng cao để nâng cao chất lƣợng truyền tải video MPEG-4 qua mạng không dây IEEE 802.11e [3]. Trong cách tiếp cận đa lớp đƣợc đề xuất, gói video MPEG-4 đƣợc tự động ánh xạ đến AC thích hợp dựa trên mức độ quan trọng của dữ liệu video và tải lƣu lƣợng mạng. Bằng cách khai thác phƣơng pháp ánh xạ xuyên lớp, chúng ta có thể ƣu tiên việc truyền tải dữ liệu video cần thiết và cải thiện việc tận dụng không gian hàng đợi. 14 Hình 6. Kiến trúc của ánh xạ xuyên lớp Hình trên mô tả kiến trúc xuyên lớp, và hiển thị các thông tin về độ quan trọng của dữ liệu video đƣợc truyền từ lớp ứng dụng tới lớp MAC. Để đảm bảo chất lƣợng của video đƣợc truyền tải, thuật toán ánh xạ chủ động phân bổ các đoạn video cho AC phù hợp nhất ở lớp MAC dựa theo cả độ quan trọng của các loại video và tải lƣu lƣợng mạng. Đối với dòng video MPEG-4, sự mất mát của các khung hình video quan trọng hơn sẽ làm xấu đi chất lƣợng video đƣợc truyền đi. Ví dụ, một khung I bị mất sẽ gây ra tất cả các khung hình trong cùng một GOP trở nên không mã hóa đƣợc, cùng lúc đó, một khung B bị mất chỉ ảnh hƣởng đến chính nó. Dựa trên độ quan trọng của khung hình video, độ ƣu tiên của các kênh truy cập đƣợc sử dụng để ƣu tiên các cơ hội truyền tải ở lớp MAC đƣợc thiết lập với các khung I là cao nhất, độ ƣu tiên của các khung P dƣới I nhƣng trên B, và các khung B đƣợc thiết lập ở mức ƣu tiên thấp nhất. Để phân bổ dữ liệu video quan trọng vào hàng đợi AC ƣu tiên cao hơn trong lớp 802.11e MAC càng nhiều càng tốt, chúng tôi cung cấp các xác suất ánh xạ khác nhau, đƣợc định nghĩa là Prob_TYPE, cho các loại khung hình video khác nhau theo mã 15 hóa độ quan trọng của nó. Nếu phân bổ một khung vào một hàng đợi ƣu tiên thấp hơn là không thể tránh khỏi, xác suất phân bổ truyền tải của khung hình có độ quan trọng thấp hơn là cao hơn so với khung hình video có độ quan trọng cao hơn. Loại khung video ít quan trọng hơn sẽ đƣợc chỉ định Prob_TYPE lớn hơn. Kết quả là, đối với các codec MPEG-4, Prob_B> Prob_P> Prob_I, và tất cả các xác suất có giá trị nằm giữa 0 và 1. Hơn nữa, để chủ động thích ứng với những thay đổi trong tải lƣu lƣợng mạng, ta sử dụng chiều dài hàng đợi MAC nhƣ là một chỉ dấu về tải trọng lƣu lƣợng mạng lƣới hiện tại. Theo các đặc điểm kỹ thuật IEEE 802.11e, khi truyền qua mạng không dây IEEE 802.11e, gói video MPEG-4 đƣợc đặt trong AC2 với cơ hội tốt hơn để truy cập vào kênh so với các AC có ƣu tiên thấp hơn. Tuy nhiên, khi video tăng dòng, hàng đợi này nhanh chóng ùn tắc và mất hình xảy ra. Vì lý do này, các thuật toán ánh xạ sắp xếp lại các gói video nhận đƣợc trong thời gian gần nhất vào hàng đợi khác có độ ƣu tiên thấp hơn, trong lúc hàng đợi của AC2 đang bị đầy. Ở đây hai tham số đƣợc áp dụng, đó là threshold_low và threshold_high, để dự đoán trƣớc nhằm tránh các tắc nghẽn có thể xảy ra bằng cách thực hiện trƣớc việc quản lý hàng đợi. Hai thông số trên đƣợc áp dụng trong thuật toán của biểu thức sau đây: Trong hàm này, xác suất ánh xạ theo hƣớng đi xuống đƣợc xác định trƣớc ở thời điểm ban đầu của từng loại khung hình video, Prob_TYPE sẽ đƣợc điều chỉnh tùy theo chiều dài hàng đợi hiện tại và các giá trị ngƣỡng, và kết quả sẽ là một xác suất ánh xạ xuống mới, Prob_New. Các giá trị Prob_New càng cao, càng có nhiều cơ hội cho các gói tin đƣợc ánh xạ vào một hàng đợi với ƣu tiên thấp hơn. Bảng dƣới liệt kê các ký hiệu đƣợc sử dụng trong thuật toán đề xuất ánh xạ đa lớp thích ứng cao. Thông số ký hiệu trong thuật toán đề xạ thích ứng cao Prob_TYPE Xác suất phân bổ của các khung video 16 e.g. Prob_I, Prob_P, Prob_B Prob_New Xác suất đƣợc tính lại threshold_low Ngƣỡng dƣới của chiều dài hàng đợi threshold_high Ngƣỡng trên của chiều dài hàng đợi qlen(AC[2]) Chiều dài hàng đợi của Truy cập AC2 Khi một khung Video đƣợc truyền tới: if(qlen(AC[2]) < threshold_low) video packet -> AC[2]; else if(qlen(AC[2]) < threshold_high) { RN = a random number generated from Uniform function (0.0, 1.0); if(RN > Prob_New) video frame -> AC[2]; else video frame -> AC[1]; } else if(qlen(AC[2]) > threshold_high){ if(RN > Prob_TYPE){ video frame -> AC[1]; else 17 video frame -> AC[0]; } Trong các thuật toán ánh xạ đƣợc hiển thị trong hình 6, khi một gói tin video đến, đầu tiên chiều dài hàng đợi của AC2 (qlen (AC [2])) sẽ đƣợc kiểm tra và so sánh với các các giá trị ngƣỡng threshold_high và threshold_low. Nếu chiều dài hàng đợi thấp hơn giá trị ngƣỡng thấp hơn, threshold_low (tải nhẹ), các dữ liệu video sẽ đƣợc ánh xạ tới AC [2] (áp dụng cho mọi loại dữ liệu video đƣợc chuyển). Nhƣng nếu chiều dài hàng đợi lớn hơn giá trị ngƣỡng lớn hơn, threshold_high (lƣu lƣợng tải video nặng) các dữ liệu video đƣợc ánh xạ trực tiếp đến hàng đợi có độ ƣu tiên thấp hơn, AC [1] hoặc AC [0]. Tuy nhiên, trong khi chiều dài hàng đợi của AC [2] nằm giữa khoảng threshold_high và threshold_low, quyết định ánh xạ đƣợc xác định dựa trên cả xác suất ánh xạ (prob_TYPE) và hiện trạng kích thƣớc bộ đệm của hàng đợi nhƣ đƣợc đƣa ra bởi công thức (1). Do đó, các gói tin dữ liệu video sẽ đƣợc ánh xạ tới AC [2], AC [1] hoặc AC [0] theo khả năng ánh xạ có tính đi xuống. Bằng cách khai thác một sơ đồ ƣu tiên và chiến lƣợc quản lý chiều dài hàng đợi, các truyền dẫn sẽ đƣợc ƣu tiên và tỷ lệ mất hình video sẽ đƣợc giảm thiểu, cùng đó là sự hiệu quả trong tận dụng tài nguyên mạng. 18 Prob_Type= xác suất phân bổ của các khung I, P, B Prob_N: xác suất tính ra để phân bổ vào AC[N] Qlen[AC_N]: chiều dài của hàng đợi AC_ N Maxlen: chiều dài tối đa của Buffer size RN: Số ngẫu nhiên Gói tin vào Prob_Type N=2 Lấy thông số chiều dài hàng đợi hiện tại Qlen[AC_N] < Threshold_low N=N-1 >= Threshold_high Qlen[AC_N] Phân bổ xuống AC thấp hơn AC[N-1] Tính toán lại xác suất Prob_N Prob_b >= RN N-1>=0 N=2 Lấy giá trị chiều dài hàng đợi hiện tại qlen[AC_N] và tính xác suất Prob_N Cho vào hàng đợi AC [N] 1. If N=0 2. if qlen[AC_N] MH(1) only tow host $node_(0) set X_ 30.0 $node_(0) set Y_ 30.0 $node_(0) set Z_ 0.0 $node_(1) set X_ 200.0 $node_(1) set Y_ 30.0 $node_(1) set Z_ 0.0 #1st priority traffic (VoIP) for {set i 0} {$i < $opt(voiceflow) } {incr i} { set udpA_($i) [new Agent/UDP] $udpA_($i) set prio_ 0 $ns attach-agent $node_(0) $udpA_($i) set nullA_($i) [new Agent/Null] $ns attach-agent $node_(1) $nullA_($i) $ns connect $udpA_($i) $nullA_($i) set voip_($i) [new Application/Traffic/CBR] $voip_($i) attach-agent $udpA_($i) $voip_($i) set packet_size_ 160 $voip_($i) set rate_ 64k $voip_($i) set random_ false $ns at 5.0 "$voip_($i) start" $ns at 50.0 "$voip_($i) stop" } 22 #2nd priority traffic (Video, Foreman) for {set i 0} {$i < $opt(videoflow) } {incr i} { set udp($i) [new Agent/my_UDP] $ns attach-agent $node_(0) $udp($i) $udp($i) set packetSize_ $packetSize $udp($i) set_filename sd_foreman_$i set null($i) [new Agent/myEvalvid_Sink] $ns attach-agent $node_(1) $null($i) $ns connect $udp($i) $null($i) $null($i) set_filename rd_foreman_$i set original_file_name($i) foreman_qcif.st set trace_file_name($i) video($i).dat set original_file_id($i) [open $original_file_name($i) r] set trace_file_id($i) [open $trace_file_name($i) w] set pre_time 0 set totalByte_I 0 set totalByte_P 0 set totalByte_B 0 set totalPkt_I 0 set totalPkt_P 0 set totalPkt_B 0 while {[eof $original_file_id($i)] == 0} { gets $original_file_id($i) current_line scan $current_line "%d%s%d%d%f" no_ frametype_ length_ tmp1_ tmp2_ set time [expr int(($tmp2_ - $pre_time)*1000000.0)] if { $frametype_ == "I" } { set type_v 1
- Xem thêm -