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1、基于QoS的多媒体服务系统设计----多媒体设计论文--> 多媒体服务的QoS是多媒体服务提供商和用户共同关注的问题。一方面,服务提供商希望尽量满足更多用户的服务请求,并尽可能地提高网络资源的利用率;另一方面,多媒体用户要求得到符合自身感官体验需求,并与接入网络带宽资源相匹配的服务质量。用户的服务请求被服务系统接纳后,如果网络带宽无法满足多媒体流的传输需求,将必然会出现因网络满负载或拥塞而引起的大量流媒体数据包丢失的现象,从而白白浪费网络资源。现提出了一种基于QoS的多媒体服务系统设计方案,其核心思想
2、为:(1)多媒体数据源向用户提供高清晰度多媒体服务(HighDefinitionMulti2mediaService,HDMS)和普通多媒体服务(PlainMulti2mediaService,PMS)两种服务类型,多媒体服务系统将根据网络资源状况向用户提供相应的服务;(2)利用网络测量技术获得用户网络链路带宽的数据,为多媒体系统为用户提供QoS保障型服务奠定基础;(3)根据用户网络带宽状况和多媒体服务需求而设计了多媒体服务系统的QoS软件架构。1 多媒体数据源视频和音频多媒体数据流利用编码技术形成两种
3、多媒体数据曲线,分别为:φ1(t)=r1t+b1和φ2(t)=(r1+r2)t+b2(b2≥b1)。两种数据曲线分别对应了两种类型的多媒体服务类型,φ1(t)=r1t+b1对应普通多媒体服务(PlainMulti2mediaService,PMS),φ2(t)=(r1+r2)t+b2曲线对应于高清晰度多媒体服务(HighDefinitionMulti2mediaService,HDMS)。高清晰度多媒体服务(HDMS)是在普通多媒体服务(PMS)数据流的基础上增加了增强层的数据编码,因此用户在感官效果上
4、,HDMS比PMS图像更加清晰。为了保证多媒体流的播放效果,系统还规定了丢包率的上限值。HDMS对应上限值δH,PMS服务对应上限值δP。2 系统控制单元设计多媒体服务系统控制单元主要由四个模块组成,分别为决策单元、链路性能探测器、服务协商和服务管理数据库,如图1所示。下面具体阐述各组成单元的主要功能和工作过程。211 链路性能探测器链路性能探测器主要用于探测多媒体用户与图1 多媒体服务系统控制单元设计服务器之间的端到端链路容量。它首先负责接收各个用户的服务请求(Service_Request)或服务更
5、新请求(Re2Service_Request)。前者是用户获得多媒体服务之前发出的请求信号,后者是用户正在接受多媒体数据流,但希望获得不同等级的服务类型时所发出的更新服务请求信号。Service_Request和Re2Service_Request信号中不仅包含了服务请求的类型,即初始化服务Initial_Service或更新服务Re2fresh_Service,还含有User_ID等信息。链路性能探测器收到Service_Request或Re2Service_Request信号后,立即开始端到端的链路
6、容量探测工作。具体过程为:(1)服务器在探测时间段t所包含的时隙ti内以固定速率ri发送数据包,并通过用户发回的Ack信号确定对方有没有收到该数据包,假设收到数据包总量为p,则丢包率δ=[(Σiriti-p)/t]×100%;(2)计算网络链路带宽B=p/t。链路性能探测器计算出端到端链路的丢包率δ和链路带宽B值后,将δ和B值及Service_Request或Re2Service_Request请求信号一起传递给决策单元,由决策单元决定下一步的动作。2.2 服务管理数据库服务管理数据库负责维护和管理服务
7、器的网络资源、用户的链路信息、服务起始和结束时间、服务类型等信息,具体字段定义及其含义见表1所示。服务管理数据库中的Link_Status(Bande由Stop_Time和Start_Time的差值计算得出;而Service_Status字段取值包括三个,即Initial、Refresh和Refuse,Initial表示正在接收的服务为初始化服务,Refresh表示服务状态为经过服务类型更新后的服务,而Refuse则表示服务请求被拒绝。服务管理数据库与决策单元之间通过这些字段传递网络状态和服务信息,为决
8、策单元的接纳控制算法提供运算参数,同时存储、维护和管理由决策单元传递来的服务信息。表1 服务管理数据库字段定义字段定义字段描述字段定义字段描述Server_Total_Band2e服务起始时间Server_Remaining_Bande服务结束时间User_ID用户ID号Service_Time服务时间长度Link_Status(Band2aining_Bandp;(Server_Remaining_Bandp;(δ≤δH)是否成立。如果成
