典型ad hoc网络协议传输多媒体数据的性能分析

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1、万方数据第31卷第6期2007年12月武汉理工大学学报(鸯翌鍪恙)JournalofWuhanUniversityofTechnology(TransportationScience&Engineering)V01．31No．6Dec．2007典型Adhoc网络协议传输多媒体数据的性能分析*冯振新李腊元(武汉理工大学计算机科学与技术学院武汉430063)摘要：针对多媒体数据的特点论述了在Adhoc网络环境中各性能参数的要求，利用NS2仿真软件模拟了在Adhoc网络环境中利用AODV，DSR及DSDV路由协议进行多媒体数据传输，并

2、将网络吞吐量、延时抖动等4种多媒体数据敏感参数进行了比较．实验表明，由于多媒体数据类型的不同，AODV，DSR及DSDV协议的性能也各有差异．通过比较发现，DSDV的表路由机制不能满足Adhoe网络的多媒体业务要求，DSR可用于QoS要求不高的视频传输，AODV可用于传输视频及音频，但对延时要求较高的数据则不能满足．关键词：Adhoc网络；多媒体数据；网络协议；NS2中图法分类号：TP393l多媒体数据的特点多媒体通信技术是一项综合性的技术，它将多媒体技术、计算机技术、通信技术和网络技术等结合起来对多媒体数据进行存储、传输、处理

3、和显现．由于多媒体数据的特点，使得其在传输时对网络提出了很高的要求[1。2]，主要原因如下．1)多媒体通信的实时性多媒体数据中有相当一部分数据是连续性的媒体数据，如音／视频，这些媒体数据对多媒体传输设备、传输网络的要求很高，即使在传输带宽足够的条件下，因采用了不适当的网络通信协议，也会对实时性造成影响．本文将着重讨论的就是AdHoc网络协议在传输实时语音及视频数据时的性能比较．2)多媒体数据的集成性多媒体数据所包含的多媒体对象有多种类型，通信时需要对它们共同进行存储、传输、处理及显现，因而必须将它们有机地结合在一起．3)多媒体数

4、据的海量性多媒体数据包含文本、音／视频，等等，数据量非常大，在保证图像质量的条件下还是有很大的数据量，因此不仅需要很大的存储容量，在传输时也需要很大带宽．4)多媒体通信的交互性多媒体通信的关键特点就是交互性，它要求通信网络提供双向的数据传输通道．5)多媒体数据的同步性在多媒体对象内部，各媒体对象之间存在着时空约束关系，因此在通信时需要对这种约束关系进行维持，以保证多媒体信息在终端上的正确显现．可见，多媒体数据的特殊性使得其在传输过程中对网络提出了特殊要求，主要体现在网络的吞吐量、延时、延时抖动、错误率等方面．2传输多媒体数据的网

5、络参数要求2．1吞吐量网络吞吐量指的是有效的网络带宽，在理想条件下，多媒体网络必须为多媒体信息的传输提供足够的传输带宽．但当前的实际情况往往是，网络提供的传输带宽不足，尤其是无线网络，带宽更收稿日期：2007—06—14冯振新：男，25岁，硕士生，主要研究领域为计算机网络’国家自然科学基金项151(批准号：60672137)，教育部博士点基金项目(批准号：20060497015)资助万方数据·1076·武汉理工大学学报(交通科学与工程版)2007年第31卷为有限，这就会造成网络拥塞，从而导致端到端数据传输延迟的增加，并会造成数据

6、分组的丢失．对于视频和音频这类对实时性有较高要求的媒体流，多媒体传输网络必须提供足够宽的带宽．若就单个媒体而言，实时传输的活动图像对网络的带宽要求最高，其次是声音．1)活动图像对网络带宽的要求由于多媒体数据的种类不同，其对网络各项指标的要求也不相同．对于运动图像而言，人们能感到的质量参数有两个，分别是每秒的帧数和每幅图像的分辨率，因此衡量视频服务质量的好坏通常用这两种参数的组合来表示．根据不同条件下的实时视频传输的要求，一般将视频的服务分为5个等级：(1)高清晰度电视(HDTV)质量，当采用MPEG一2压缩时，其数据率约为20～

7、40Mb／s；(2)演播室数字电视质量，当采用MPEG一2压缩编码时，数据率约为6～8Mb／s；(3)广播电视质量，其分辨率与演播室数字电视相同，但由于接收机的接收质量稍差，所以经MPEG一2压缩后其数据率在3～6Mb／s；(4)录像机质量，其分辨率约为广播电视质量分辨率的1／2，经MPEG一1压缩后的数据率约为1．4Mb／s，其中包括200kb／s的伴音；(5)会议电视质量，是5个等级中最差的一级，但由于目前IP网络带宽的限制，基于IP网络的多媒体通信的应用多采用这个质量等级，在无线网络中，也采用这个等级．2)声音对网络带宽的

8、要求较视频对带宽的要求，声音对带宽的要求较小，但也需要一定的带宽．一般地，把声音分为4个等级：电话质量话音、高质量话音、CD质量的音乐及双声道立体声、5．1声道立体环绕声．在现有网络环境下，可行方案是保证电话质量话音及高质量话音，它们经压缩后的数据率在16～64