EAFEC:用于无线网络上视频传输的增强前向纠错策略

来源 :哈尔滨师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:foxmaj
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随着无线网络技术的发展,无线多媒体技术得到了越来越广泛的应用。然而,多媒体在无线网络上的传送困难重重,因为无线通信盼误码率很高,而且有限的带宽会因为缓存溢出而导致数据包丢失,等等。网络多媒体应用有时间限制,而这是现在用的TCP协议所不能解决的,因此大多数多媒体应用使用的是不可靠的传输协议,如不提供流量控制、错误校正和连接管理的UDP协议。 已经有研究者提出了许多方法,在分组交换,“尽力而为”的无线网络上尽量减轻传输错误带来的负面影响。这些技术大多基于发送方和信道编码或者传输层协议的修改来减少时变无线网络(如IEEE 802.11 WLANs)上的错误、丢包和延时。在信道编码中,有研究者提出前向纠错(FEC)策略,用于替代自动请求重传(ARQ),以使得多媒体应用对数据丢失更有容错性,因为ARQ的重传策略会带来高延时。 无线网络中通常用FEC策略降低高误码率的无线网络中的错误,具体措就是发送冗余的数据包来从错误中恢复正确数据。然而,它对带宽有更高要求,这可能导致更高的丢包率。无线网络中的数据包丢失存在时间上的突发性和量上的波动性,因此要让FEC在任何数据流应用中都取得最优消耗太多不必要的带宽。因此FEC策略中,用于错误修正机制的冗余量应该有针对信道特性的、有效而且实时的自适应性,使得它在数据流应用中更加有效。当前的FEC方法没有自适应性,或者只能在不监视数据传输速率的情况下具有自适应性。 本文提出一种在无线网络的接入点实现的算法--增强的自适应前向纠错(以下统称EAFEC),来改进WLANs上视频传送的质量。传统的静态前向纠错机制在传递数据时,在被传送数据达到特定数量时就会增加冗余的数据包;而EAFEC则是通过使用队长和MAC层中接入点的重发时间来估算信道状况和网络负荷来决定机制中多余的FEC数据量。使用网络模拟器ns-2,我们可以模拟EAFEC算法和传统FEC的不同效果。可以观察到,由于EAFEC有很少的FEC浪费率和较大的FEC利用率,EAFEC可用带宽明显更大,因此能在无线网络中减少数据包的丢失,从而达到更高的视觉效果。而与固定FEC的比较,显示在接近相同视频质量的表现,EAFEC所花费的数据包冗余率明显比较少,以在PER为0.005为例,EAFEC只增加不到6%的冗余数据包,固定FEC则仍然需要增加100%的数据包。
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