无线网络视频传输质量控制

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2、士论文声明独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人签名：本人承担一切相关责任。日期：迎旦：旦：!竺关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的

3、规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后遵守此规定)保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名：导师签名：同期：日期：洳q．q．I十一．北京邮电大学博+论文———————————————————————

4、——————————————————————————一-，2j7越j北京邮电人学博士论文摘要通信技术近些年来得到了迅猛发展，层出不穷的无线通信系统为用户提供了多种的网络环境，包括无线个域网(如Bluetooth)、无线局域网(如Wi．Fi)、无线城域网(如WiMAX)、公众移动通信网(如2G、3G)、卫星网络，以及AdHoe网络、无线传感器网络等。尽管这些无线网络为用户提供了多种多样的通信方式、接入手段和无处不在的接入服务，但要实现真正意义的自组织、自适应，并且实现具有端到端服务质量(QoS)保证的服务，还需

5、要充分实现异构无线网络技术的有机融合。在异构网络上开展通信业务是下一代网络发展的必然趋势。传统口网“尽力而为”的服务方式早已不能满足众多多媒体实时性业务的需求，加上无线信道本身低效、时变、易受干扰等缺点，给异构网中视频传输的QoS保障带来了巨大的挑战。实现端到端服务质量的保障需要在网络各个层次上采取措施，包括合理的无线链路层以及MAC／PHY层控制机制和算法，适合于多媒体传输的网络层、传输层、应用层相关协定的设计等。本论文系统地分析了IEEE802．11无线网络在支持视频传输方面面临的问题。以无线局域网(WL

6、AN)及相关无线网络为研究对象，以无线互联网中视频传输的服务质量增强为研究目标，重点研究了MAC层协议性能优化机制和传输层端到端的协议优化算法。论文的创新性工作主要包括以下几个方面：1)IEEE802．1leVBR视频传输的QoS保障一IEEE802．11e是在已有的尽力而为的IEEE802．11协议的基础上对多媒体等实时业务提供QoS保障的机制。其中引入的传输机会TXOP(TransmissionOpportunity)机制可以保证站点在一次接入机会中连续传输多个包，从而减少了再次竞争发生碰撞的机会，大大提

7、高了网络效率，降低了延迟。但在接入点QAP(QoS．capableAccessPoint)已有的接纳控制规则中没有充分考虑速率波动性较大的VBR(VariableBitRate)视频业务的特性，对所有的视频流都根据平均速率来分配均等的传输机会。当同等优先级的CBR(ConstantBitRate)视频业务和VBR视频业务相互竞争时，突发性较强的VBR业务往往很难获得所需的服务质量保障。针对这一问题，本文提出了对TXOP分配机制的改进措施，北京邮电人学博十论文利用支持向量机(SupportVectorMachi

8、ne，SVM)模型对VBR视频流的帧大小进行学习和预测，QAP则利用该模型根据先前到达的若干帧大小来预测后一SI内将要到达的帧长度，并根据将要传输的帧的总长度自适应的分配VBR流所需的TXOP长度，使得突发到达的帧不会因为没有足够的TXOP而延误了传输。实验证明，SVM可以足够准确的预测VBR流的帧大小，自适应分配TXOP的传输策略可以较好的满足VBR流的延迟、吞吐量需求，有效降低系统的丢包率。2)