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      IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)中質(zhì)量驅(qū)動的視頻傳輸技術(shù)研究綜述*

      2013-08-09 03:28:22王海東
      電信科學(xué) 2013年7期
      關(guān)鍵詞:視頻流重傳時延

      王海東

      (1.太原科技大學(xué)電子信息工程學(xué)院 太原 030024;2.西安交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 西安 710049)

      1 引言

      IEEE 802.11無線局域網(wǎng)絡(luò) (wireless local area network,WLAN)被廣泛應(yīng)用于企業(yè)、學(xué)校、酒店、商場等各種領(lǐng)域。相比其他無線網(wǎng)絡(luò),如 GSM、UMTS、WiMAX、LTE等,IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡單、靈活、部署成本低、擴(kuò)展能力強(qiáng)等。視頻業(yè)務(wù)是WLAN所承載的重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型,如何在WLAN中高質(zhì)量地傳輸視頻數(shù)據(jù)是一項需要迫切解決的問題。

      IEEE 802.11無線局域網(wǎng)的媒體接入控制(MAC)層具有基本的服務(wù)質(zhì)量 (quality of service,QoS)功能。IEEE 802.11 MAC層的協(xié)議框架如圖 1所示。DCF(distributed coordination function)協(xié)議是IEEE 802.11MAC層的基本協(xié)議,在DCF的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展出了PCF、HCCA、EDCA和MCCA。其中,HCCA和EDCA提供了基本的QoS支持,HCCA提供基于參數(shù)的QoS,EDCA提供基于優(yōu)先級的QoS。

      圖1 IEEE 802.11 MAC層協(xié)議框架

      分布式協(xié)調(diào)功能(DCF)是IEEE 802.11MAC層協(xié)議的基礎(chǔ),其基本思想是“先聽后說”,包括兩個策略,分別為載波偵聽多路訪問(carrier sensemultiple access,CSMA)機(jī)制和沖突避免(collision avoidance,CA)機(jī)制[1]。為了增加WLAN對QoS的支持,IEEE 802.11工作組在IEEE 802.11e中引入了混合協(xié)調(diào)功能(hybrid coordination function,HCF)。HCF定義了兩種信道訪問機(jī)制:基于競爭的信道訪問機(jī)制被稱為 EDCA(enhanced distributed channel access);基于輪詢的信道訪問機(jī)制被稱為HCCA (HCF controlled channel access)。IEEE 802.11e MAC 層引入了 TXOP(transmission opportunity)機(jī)制。TXOP是一個時間間隔,在這個時間間隔內(nèi),STA(station,站點(diǎn))有權(quán)一直傳輸數(shù)據(jù)。如果STA通過競爭的方式獲得TXOP,則稱為EDCA-TXOP;如果通過輪詢控制的方式獲得TXOP,則稱為HCCA-TXOP。

      EDCA在一個STA上定義了4種訪問類型(access categories,AC), 分別被標(biāo)識為AC_VO(voice)、AC_VI(video)、AC_BE(besteffort)和 AC_BK(background)。這 4 種AC通過設(shè)置不同的參數(shù)集實(shí)現(xiàn)不同信道的競爭優(yōu)先級。

      每個 AC的參數(shù)集包括 AIFS[AC]、AIFSN[AC]、CWmin[AC]、CWmax[AC]和 TXOPlimit[AC]。帶有 EDCA 功能的 STA同樣需要偵聽無線信道,如果信道空閑時間持續(xù)一個AIFS(arbitration interframe space)時間間隔,則啟動退避計數(shù)器,即AIFS等同于DCF協(xié)議中的DIFS。AIFS的計算式如下:

      AIFS[AC]SIFS+AIFSN[AC]×aSlotTime,AIFSN[AC]≥2 (1)

      其中,AIFSN[AC]是一個大于2的整數(shù),CWmin[AC]和CWmax[AC]是每個AC競爭窗口的最小值和最大值,TXOPlimit[AC]規(guī)定了每個AC的TXOP持續(xù)時間。

      HCCA 引入了混合協(xié)調(diào)器(hybrid coordinator,HC),HC 一般由AC擔(dān)任,通過輪詢的方式給STA分配信道訪問時間。

      圖2 HCCA輪詢調(diào)度

      如圖2所示,給出了一個簡單的HCCA-TXOP輪詢調(diào)度示例,假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中有3個數(shù)據(jù)流需要輪詢分配TXOP時間(i,j,k),并且輪詢調(diào)度的時間周期是 SI(service interval)。

      IEEE 802.11的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議雖然引入了一些QoS技術(shù),但沒有充分考慮視頻業(yè)務(wù)的特點(diǎn)。視頻業(yè)務(wù)和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在傳輸要求上有很大的不同。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以降低誤碼率、提高系統(tǒng)吞吐量等作為網(wǎng)絡(luò)的主要指標(biāo);而視頻傳輸?shù)闹饕繕?biāo)是提高視頻在用戶終端的播放質(zhì)量,而不同的視頻應(yīng)用也對播放質(zhì)量和傳輸時延有特別的要求。

      再者,由于最新的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)(如MPEG系列或H.26x系列)都采用了預(yù)測編碼機(jī)制,以消除冗余和提高壓縮效率,這恰好給視頻數(shù)據(jù)的碼流直接引入了很強(qiáng)的依賴性。在接收端,解碼器一般采用一定的錯誤消隱機(jī)制抵抗網(wǎng)絡(luò)傳輸中的分組丟失與誤碼。所謂錯誤消隱,是指利用視頻數(shù)據(jù)中相鄰視頻幀或宏塊對其進(jìn)行補(bǔ)償,提高視頻播放的質(zhì)量。因此,視頻數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)的錯誤有一定的容錯性,但對傳輸?shù)膶?shí)時性有更為嚴(yán)格的要求。由此可見,單純地降低誤碼率已經(jīng)不能很好地滿足視頻業(yè)務(wù)的需求,將視頻業(yè)務(wù)的內(nèi)容特征和無線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時狀態(tài)有效地結(jié)合到一起,建立以提高視頻感受質(zhì)量為最終目的、以合理配置無線網(wǎng)絡(luò)資源為手段的跨層優(yōu)化結(jié)構(gòu),成為無線網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸?shù)睦硐肽繕?biāo),這種技術(shù)也可以被稱為質(zhì)量驅(qū)動的視頻傳輸控制技術(shù)。

      2 無線網(wǎng)絡(luò)中質(zhì)量驅(qū)動的視頻傳輸控制算法

      隨機(jī)分組丟失可能導(dǎo)致視頻質(zhì)量的嚴(yán)重惡化[2],因此如果在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)帶寬受限或資源緊缺,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的調(diào)度器應(yīng)該優(yōu)先傳輸重要的視頻分組,以最大限度地提高終端用戶的視頻質(zhì)量。

      然而如何準(zhǔn)確、有效且低復(fù)雜度地度量一個視頻分組的重要性或失真大小,仍然是一個開放性的問題,也是視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

      SVC[3]技術(shù)是解決這個問題的有效手段之一,但SVC編碼算法本身過于復(fù)雜,因此在實(shí)時視頻應(yīng)用中很少采用。另一方面,失真分析也是解決這個問題的主要思路[4,5],但視頻編碼壓縮技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,使得視頻分組或視頻幀的失真分析變得非常困難。為了最大程度地提高壓縮效率,現(xiàn)代編碼標(biāo)準(zhǔn)(如MPEG系列或H.26x系列)使用了很多先進(jìn)的壓縮技術(shù)[6],如幀間預(yù)測、幀內(nèi)預(yù)測、亞像素預(yù)測等。這些先進(jìn)的技術(shù)固然有效地提高了壓縮編碼的效率,但也使得視頻流比特之間產(chǎn)生了很大的相關(guān)性和依賴性,不同的比特對視頻終端顯示的影響程度也大不相同。另外,錯誤消隱機(jī)制在解碼器中的使用,也對失真分析的效果產(chǎn)生了影響。這些失真估計的算法從碼流中獲取一些壓縮編碼的信息,如一個視頻分組中SKIP宏塊和Intra-Coded宏塊的數(shù)目、一個視頻幀被后續(xù)視頻幀參考的次數(shù)、運(yùn)動矢量的統(tǒng)計信息等。然后從統(tǒng)計層面構(gòu)造這些編碼信息與失真度量的函數(shù)關(guān)系。不難看出,這些方法都需要全部或部分解碼視頻流數(shù)據(jù)。因此,過高的復(fù)雜度仍然是制約這類算法在IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的關(guān)鍵障礙。

      視頻分組的優(yōu)先級劃分是度量重要性的簡單方法,但其以降低精確性為代價。I、P、B幀的優(yōu)先級劃分是最簡單的方法,即優(yōu)先級排序?yàn)镮>P>B。通過利用視頻流的壓縮編碼信息[7],可以提高優(yōu)先級劃分的準(zhǔn)確性,但也相應(yīng)地提高了計算復(fù)雜度。研究表明,在精確度要求不高的場合,基于優(yōu)先級的方法也能有效提高視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量。但如果使用一定的數(shù)學(xué)模型精確求解最優(yōu)方法時,簡單的優(yōu)先級劃分不能勝任。簡言之,視頻分組重要性度量的核心在于尋找精確度與復(fù)雜度之間的平衡點(diǎn)。

      網(wǎng)絡(luò)實(shí)時視頻傳輸最主要的特征就是時延限制。一個實(shí)時視頻流的數(shù)據(jù)分組必須在一個規(guī)定的時延內(nèi)到達(dá)用戶接收端,如果超過這個時延限制,即使該視頻分組被正確接收,也不能解碼和顯示[8],這個時延限制可以被稱為deadline。

      內(nèi)容感知和時延感知的調(diào)度算法是提高實(shí)時視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)之一。這個問題被關(guān)注了很多年,針對無線網(wǎng)絡(luò)的視頻傳輸,很多學(xué)者提出了先進(jìn)的算法和策略。EDF(earliest-deadline-first)算法是有線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時應(yīng)用的最優(yōu)調(diào)度算法[9],但其并沒有考慮無線環(huán)境的時變性,也沒有考慮視頻內(nèi)容,因此并不適用于無線網(wǎng)絡(luò)的視頻傳輸。參考文獻(xiàn)[10]提出一種媒體流的率失真優(yōu)化的報調(diào)度算法,該算法在調(diào)度過程中考慮反饋信息和視頻的統(tǒng)計特征。參考文獻(xiàn)[2]提出一種多視頻流協(xié)作傳輸框架,該框架不僅要平衡不同視頻流之間的碼率和失真,也要平衡一個視頻流內(nèi)的碼率與失真。在參考文獻(xiàn)[11]中,把無線網(wǎng)絡(luò)中視頻分組的調(diào)度問題描述為一個動態(tài)規(guī)劃框架,并且提出一種新的調(diào)度算法,綜合考慮了信道特征、分組時延限制和分組重要性。然而,這些算法都是針對一般無線網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度算法,并沒有考慮IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)特性和相關(guān)協(xié)議。

      前向糾錯(forward error correction,F(xiàn)EC)和自動重傳請求(automatic retransmission request,ARQ)是抵抗無線信道傳輸錯誤的一般策略。IEEE 802.11協(xié)議也使用了重傳機(jī)制,當(dāng)數(shù)據(jù)分組發(fā)送失敗后,系統(tǒng)會啟動重傳過程并將競爭窗口的大小翻倍。如果重傳的次數(shù)超過一個上限值,則丟棄這個數(shù)據(jù)分組。但I(xiàn)EEE 802.11協(xié)議并沒有定義如何設(shè)置合適的最大重傳次數(shù)。

      [12]提出一種基于時間的自適應(yīng)重傳(time-based adaptive retry,TRA)算法,在應(yīng)用層根據(jù)視頻分組的重要性給每一個視頻分組分配一個重傳時間門限(retransmission deadline),在WLAN的MAC層,系統(tǒng)根據(jù)這個重傳門限確定視頻分組的重傳或丟棄。仿真實(shí)驗(yàn)表明,TRA算法優(yōu)于固定重傳次數(shù)策略和無限重傳次數(shù)策略。參考文獻(xiàn)[13]針對視頻流在WLAN中的傳輸,提出一種自適應(yīng)的跨層重傳限制(cross-layer packet retry limitadaptation)算法,該算法估計每個視頻分組的傳輸時間,在聯(lián)合考慮視頻分組的傳輸時間和重要性的基礎(chǔ)上,給每個視頻分組分配重傳限制。

      FEC算法一般可以分成分組層的FEC(PFEC)和字節(jié)層的FEC(BFEC),PFEC有較強(qiáng)的錯誤恢復(fù)能力,但引入了較大的時延和抖動;BFEC的糾錯能力較弱,但時延和抖動低。參考文獻(xiàn)[14]提出了一種自適應(yīng)的子分組層FEC(sub-packet FEC,SPFEC)算法。SPFEC算法的基本思想是根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)的信道狀況,調(diào)整編碼塊的大小。仿真實(shí)驗(yàn)表明,SPFEC算法在實(shí)時視頻傳輸時的性能優(yōu)于PFEC和BFEC。非平等錯誤保護(hù)(unequal loss protection,ULE)是視頻通信中的基本策略,其基本思想是給重要性不同的數(shù)據(jù)分組分配不同的冗余編碼。參考文獻(xiàn)[15]針對可分級編碼(SVC)視頻流,提出了一種內(nèi)容自適應(yīng)的優(yōu)先級劃分策略,然后用ULE策略給予不同的保護(hù),提高了WLAN中視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量。FEC和ARQ機(jī)制都會引入額外的時延。另外,上述算法沒有考慮如何減少WLAN中的沖突概率,也沒有考慮MAC層隊列中的分組調(diào)度問題。

      3 基于輪詢調(diào)度的視頻傳輸控制算法

      HCCA協(xié)議是一種基于輪詢的信道訪問控制協(xié)議。這個協(xié)議需要AP站點(diǎn)輪詢地給每一個STA分配TXOP時間。HCCA協(xié)議最關(guān)鍵的參數(shù)是輪詢時間SI和每個STA的TXOP時間,協(xié)議推薦的TXOP計算式為:

      其中,[X]表示向上取整,ρi是數(shù)據(jù)流的發(fā)送速率,Li是數(shù)據(jù)分組的大小,Ri是網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率,O是數(shù)據(jù)傳輸中的其他額外時間開銷。但式(2)僅適用于CBR(constant bit rate)數(shù)據(jù)流,而視頻流一般是 VBR(variable bit rate)數(shù)據(jù)流,因此并不適用于視頻流的傳輸。

      參考文獻(xiàn)[16]提出了公平 HCF(fair HCF,F(xiàn)HCF)調(diào)度算法,F(xiàn)HCF算法通過利用VBR流的平均速率以及對其瞬時速率與平均速率的偏差進(jìn)行估計,再結(jié)合MAC層隊列長度的估算TXOP時間。仿真實(shí)驗(yàn)表明,F(xiàn)HCF算法不僅能夠?qū)?shí)時視頻傳輸提供更好的QoS支持,而且能夠保證多個CBR流或VBR流之間的公平性。在參考文獻(xiàn)[17]中,為了更好地在WLAN中傳輸時延受限的SVC視頻流,筆者提出了一個基于HCCA的準(zhǔn)入控制算法,該算法將需要傳輸?shù)腟VC視頻流分割為幾個傳輸子流(sub-flow),然后利用一個簡單的線性規(guī)劃(linear programming)模型為每一個子流分配TXOP時間,以達(dá)到最大化利用無線信道的目的。

      參考文獻(xiàn)[18]提出了支持QoS的面向優(yōu)先級的自適應(yīng)控制 (priority-oriented adaptive control with QoS guarantee,POAC-QG)協(xié)議,POAC-QG協(xié)議通過AP站點(diǎn)收集其他STA的QoS需求參數(shù),然后利用這些參數(shù)計算SI和TXOP時間。仿真實(shí)驗(yàn)表明,POAC-QG協(xié)議能夠完全代替HCCA協(xié)議,而且有較少的視頻分組時延和抖動。參考文獻(xiàn)[19]提出了一種基于測量的動態(tài)TXOP(measurement-base dynamic TXOP,MBDTXOP)調(diào)度算法,主要思想是通過對VBR數(shù)據(jù)流的流量預(yù)測動態(tài)調(diào)整TXOP時間。相似的算法在參考文獻(xiàn)[20,21]中也有詳細(xì)的研究。

      根據(jù)HCCA協(xié)議需要一個HC實(shí)現(xiàn)TXOP時間的分配和調(diào)度功能,在實(shí)際的應(yīng)用中HC一般由AP擔(dān)任?;贖CCA協(xié)議的跨層算法一般通過實(shí)時獲取應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和物理層等的信息,計算最優(yōu)的SI時間和TXOP時間。但AP之間沒有協(xié)調(diào)功能,如果IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)被高密度地部署,則每個AP無線覆蓋的重疊區(qū)域會非常多。使用HCCA協(xié)議后,這些覆蓋區(qū)域的數(shù)據(jù)傳輸會產(chǎn)生嚴(yán)重的數(shù)據(jù)分組沖突和碰撞,最終導(dǎo)致通信失敗,如圖3所示。因此,HCCA協(xié)議及其改進(jìn)算法沒有被大規(guī)模地應(yīng)用。

      圖3使用HCCA協(xié)議后覆蓋區(qū)域的數(shù)據(jù)傳輸示意

      4 基于競爭的視頻傳輸控制算法

      DCF協(xié)議和EDCA協(xié)議都是基于競爭的信道訪問機(jī)制,能夠有效地避免多AP信號重疊覆蓋區(qū)域的數(shù)據(jù)分組沖突和碰撞。參考文獻(xiàn)[22]提出在標(biāo)準(zhǔn)的DCF協(xié)議中,AP節(jié)點(diǎn)和其他STA節(jié)點(diǎn)有相同的信道訪問優(yōu)先權(quán),這樣會導(dǎo)致實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的上行數(shù)據(jù)(從STA到AP)和下行數(shù)據(jù)(從AP到STA)的不平衡。因此,筆者提出一種新的算法,在給定下行傳輸帶寬比例的條件下,求出AP節(jié)點(diǎn)上最優(yōu)的競爭窗口大小,實(shí)現(xiàn)上行數(shù)據(jù)和下行數(shù)據(jù)的公平傳輸。為了提高系統(tǒng)的吞吐量,很多學(xué)者提出了不同的算法和機(jī)制,包括改進(jìn)退避算法[23]、設(shè)置合適的競爭窗口大小[24]、在相鄰小區(qū)使用不同的通信頻率[25]、使用令牌機(jī)制[26]等。但這些算法并沒有充分考慮視頻數(shù)據(jù)的內(nèi)容信息。

      DCF協(xié)議沒有任何QoS機(jī)制,EDCA協(xié)議在MAC層定義了 4個優(yōu)先級隊列,分別是 AC_VO、AC_VI、AC_BE和AC_BK,對應(yīng)于語音業(yè)務(wù)流、視頻業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流和背景流。參考文獻(xiàn)[27]針對WLAN中帶數(shù)據(jù)分割(data partitioning)的H.264視頻流的傳輸,提出一種跨層的傳輸框架(cross-layer architecture,CL-ARCH)。H.264 首次引入了數(shù)據(jù)分割技術(shù)[6],視頻數(shù)據(jù)分組可以分成視頻參數(shù)集(parameter set)、IDR(instantaneous decoding refresh picture)幀、數(shù)據(jù)分割類型A、數(shù)據(jù)分割類型B和數(shù)據(jù)分割類型C。CL-ARCH根據(jù)視頻分組的重要性,把不同類型的視頻分組分別映射到AC_VO、AC_VI和AC_BE。參考文獻(xiàn)[28]提出了一種跨層的動態(tài)映射算法,以提高H.264視頻在WLAN中的傳輸速率。在這種動態(tài)算法中,MAC層調(diào)度器根據(jù)MAC層隊列的長度和視頻分組的重要性,把視頻分組映射到3個不同的隊列。參考文獻(xiàn)[29]也使用了類似的思想提高視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量。參考文獻(xiàn)[30]提出了一種細(xì)粒度的優(yōu)化映射算法,即根據(jù)視頻分組的優(yōu)先級和當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)建立一個線性優(yōu)化模型,并求解出最優(yōu)的映射方案,進(jìn)一步提出視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量。參考文獻(xiàn)[31]提出了一種時延感知的傳輸框架(deadline-aware transmission framework,DATF),DATF不僅進(jìn)行了類型映射,還估計了每個視頻分組的傳輸時延,并將可能超時的分組主動丟棄。

      本質(zhì)上,EDCA協(xié)議通過減少競爭窗口的大小來提高它的優(yōu)先級,如果網(wǎng)絡(luò)中存在較多高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)流,就會導(dǎo)致沖突的增加和網(wǎng)絡(luò)性能的降低,如圖4所示。

      圖4 網(wǎng)絡(luò)中存在較多高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)流時的場景

      另外,IEEE 802.11系列協(xié)議已經(jīng)支持多速率技術(shù),因此也是視頻傳輸領(lǐng)域的發(fā)展方向。參考文獻(xiàn)[32]針對多速率無線局域網(wǎng)提出了一種準(zhǔn)入控制機(jī)制,通過度量當(dāng)前的帶寬和接入新節(jié)點(diǎn)后的影響來確定是否接入。參考文獻(xiàn)[33]也進(jìn)行了相似的研究。參考文獻(xiàn)[34]提出了一種改進(jìn)的分布式協(xié)作 (enhanced high-performance distributed coordination function,EHDCF)算法,克服了傳統(tǒng)DCF協(xié)議在多速率條件下低速率節(jié)點(diǎn)影響高速率節(jié)點(diǎn)性能的問題。參考文獻(xiàn)[35]研究了時延敏感應(yīng)用在多速率WLAN中的公平性問題,并通過測量節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)實(shí)時調(diào)整MAC層參數(shù)。參考文獻(xiàn)[36]研究了多速率WLAN中的視頻多播問題,提出了一種質(zhì)量差別性多播(quality-differentiatedmulticast,QDM)協(xié)議,該協(xié)議通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率適應(yīng)視頻碼率的變化??傮w而言,多速率無線局域網(wǎng)中的視頻傳輸問題仍處于研究的起步階段,也是未來研究的熱點(diǎn)。

      5 結(jié)束語

      高質(zhì)量的傳輸視頻數(shù)據(jù)是IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際應(yīng)用中的迫切需求之一。本文介紹了基于IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議的質(zhì)量驅(qū)動的視頻傳輸控制算法。EDCA和HCCA是IEEE 802.11協(xié)議棧定義的兩種基本的QoS機(jī)制,但并沒有考慮視頻數(shù)據(jù)的一些特點(diǎn)。目前,研究人員在EDCA和HCCA協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了很多質(zhì)量驅(qū)動的視頻傳輸控制算法,但還沒有有效地克服這兩種協(xié)議固有的缺陷:EDCA協(xié)議簡單,但多用戶條件下會降低系統(tǒng)性能;HCCA單小區(qū)性能較佳,但多小區(qū)的AP之間沒有協(xié)調(diào)。在充分利用視頻數(shù)據(jù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,將兩種協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來提高視頻傳輸質(zhì)量是未來IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)中質(zhì)量驅(qū)動的傳輸控制算法的研究目標(biāo)和方向。希望本文的研究有助于相關(guān)領(lǐng)域的研究人員更好地理解WLAN中視頻傳輸所面臨的挑戰(zhàn)和問題。

      參考文獻(xiàn)

      1 IEEEStandard for Information Technology——Telecommunications and Information Exchange Between Systems Localand Metropolitan Area Networks——Specific Requirements Part 11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications.IEEEStd IEEE 802.11-2012(Revision of IEEEStd IEEE 802.11-2007),2012

      2 Chakareski J,Frossard P.Rate-distortion optimized distributed packet scheduling of multiple video streams over shared communication resources.IEEE Transactions on Multimedia,2006,8(2):207~218

      3 Schwarz H,Marpe D,Wiegand T.Overview of the scalable video coding extension of the H.264/AVC standard.IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology,2007,17(9):1103~1120

      4 Liang Y J,Apostolopoulos JG,Girod B.Analysis of packet loss for compressed video:effect of burst losses and correlation between error frames.IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology,2008,18(7):861~874

      5 Li F,Liu G Z.Compressed-domain-based transmission distortion modeling for precoded H.264/AVC video.IEEE Transactions on Circuitsand Systems for Video Technology,2009,19(12):1908~1914

      6 Wiegand T,Sullivan G J,Bjontegaard G,et al.Overview of the H.264/AVC video coding standard.IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology,2003,13(7):560~576

      7 Chen L S,Liu G Z.A delivery system for streaming video over diffServ networks.IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology,2010,20(9):1255~1259

      8 Ryu S,Ryu B,Seo H,et al.Urgency and efficiency based packet scheduling algorithm for OFDMA wireless system.IEEE International Conference on Communications,ICC,Shanghai,China,2005:2779~2785

      9 Leonidas G L,Guerin R,Parekh A.Optimal multiplexing on a single link:delay and buffer requirements.IEEE Transactions on Information Theory,1997,43(5):1518~1535

      10 Kang S H,Zakhor A.Effective bandwidth based scheduling for streaming media.IEEE Transactions on Multimedia,2005,7(6):1139~1148

      11 Dua A,Chan C W,Bambos N,et al.Channel,deadline,and distortion(CD2)aware scheduling for video streams over wireless.IEEE Transactions on Wireless Communications,2010,9(3):1001~1011

      12 Lu M H,Steenkiste P,Chen T H.A time-based adaptive retry strategy for video streaming in IEEE 802.11 WLAN.Wireless Communications and Mobile Computing,2007,7(2):187~203

      13 Chen C M,Lin C W,Chen Y C.Cross-layer packet retry limit adaptation for video transport over wireless LAN.IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology,2010,20(11):1448~1461

      14 Tsai M F,Shieh C K,Ke C H,et al.Sub-packet forward error correction mechanism for video streaming over wireless networks.Multimedia Tools and Applications,2010,47(1):49~69

      15 Fiandrotti A,Gallucci D,Masala E,et al.Content-adaptive traffic prioritization of spatio-temporal scalable video for robust communications over QoS-provisioned IEEE 802.11e networks.Signal Processing:Image Communication,2010,25(6):438~449

      16 Ansel P,Ni Q,Turletti T.FHCF:a simple and efficient scheduling scheme for IEEE 802.11e wireless LAN.Mobile Networks and Applications,2006,11(3):391~403

      17 Schaar M,Andreopoulos Y,Hu Z P.Optimized scalable video streaming over IEEE 802.11 a/e HCCA wireless networks under delay constraints.IEEE Transactions on Mobile Computing,2006,5(6):755~768

      18 Lagkas T D,Papadimitriou G I,Nicopolitidis P,et al.Priority-oriented adaptive control with QoS guarantee for wireless LAN.IEEE Transactions on Vehicular Technology,2007,56(4):1761~1772

      19 KuoW K.Traffic scheduling formultimedia transmission over IEEE 802.11ewirelessLAN.Communications,IET,2008,2(1):92~97

      20 Grilo A,Macedo M,Nunes M.A scheduling algorithm for QoS support in IEEE 802.11 networks.Wireless Communications,IEEE,2003,10(3):36~43

      21 Liu H B,Zhao Y.Adaptive EDCA algorithm using video prediction for multimedia IEEE 802.11e WLAN.International Conference on Wireless and Mobile Communications,ICWMC’06,Bucharest,Romania,2006

      22 Abeysekera B A,Matsuda T,Takine T.Dynamic contention window controlmechanism to achieve fairness between uplink and downlink flows in IEEE 802.11 wireless LAN.IEEE Transactions on Wireless Communications,2008,7(9):3517~3525

      23 Krishna P V,Misra S,Obaidat M S,et al.Virtual backoff algorithm:an enhancement to IEEE 802.11 medium-access control to improve the performance of wireless networks.IEEE Transactions on Vehicular Technology,2010,59(3):1068~1075

      24 Deng D J,Ke CH,Chen HH,et al.Contentionwindow optimization for IEEE 802.11 DCF access control.IEEE Transactions on WirelessCommunications,2008,7(12):5129~5135

      25 Gharavi H.Multichannel mobile Ad Hoc links for multimedia communications.Proceedings of the IEEE,2008,96(1):77~96

      26 Token P K.Self-policing-based scheduling for multimedia traffic transmission over WLAN.IEEE Transactions on Vehicular Technology,2011,60(9):4520~4527

      27 Ksentini A,NaimiM,Gueroui A.Toward an improvement of H.264 video transmission over IEEE 802.11e through a cross-layer architecture.IEEECommunicationsMagazine,2006,44(1):107~114 28 Chilamkurti N,Zeadally S,Soni R,et al.Wireless multimedia delivery over IEEE 802.11e with cross-layer optimization techniques.Multimedia Tools and Applications,2010,47(1):189~205

      29 Lin CH,Shieh CK,Ke CH,et al.An adaptive cross-layermapping algorithm forMPEG-4 video transmission over IEEE 802.11eWLAN.Telecommunication Systems,2009,42(3):223~234

      30 Wang H D,Liu G Z,Wang Q L.An improved cross-layer mapping mechanism for packet video delivery over WLAN.18th IEEE International Conference on Image Processing(ICIP),Brussels,Belgium,2011:941~944

      31 Du J C,Chen C W.A deadline-aware transmission framework for H.264/AVC video over IEEE 802.11e EDCA wireless networks.SPIE,Huangshan,China,2010

      32 Rossi C,Casetti C,Chiasserini C F,et al.A new metric for admission control in multi-rate IEEE 802.11 WLAN.Proceedings of 2011 Eighth International Conference on Wireless on-Demand Network Systemsand Services,Bardonecchia,Italy,2011:150~153

      33 Cruz I,Lee O,Choi S.Measurement-based call admission control algorithm for multi-rate VoWLANs.Proceedings of 2012 9th Annual IEEE Communications Society Conference on Sensor,Mesh and Ad Hoc Communications and Networks,Seoul,Korea,2012:100~102

      34 Ke C H,Li B,Huang Y M,et al.Enhanced high-performance distributed coordination function for IEEE 802.11 multi-rate LANs.International Journal of Communication Systems,2009,18(3):1045~1061

      35 Lin P C,Chou W I,Lin T.Achieving airtime fairness of delay-sensitive applications in multirate IEEE 802.11 wireless LAN.IEEE Communications Magazine,2011,49(9):169~175 36 Lin K C,Shen W L,Hsu C C,et al.Quality-differentiated video multicast in multirate wireless networks.IEEE Transactions on Mobile Computing,2013,12(1):21~34

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