无线多媒体传感器网络拥塞感知的流控制机制

发布时间：2018-05-16 10:59

  本文选题：无线多媒体传感器网络 + 服务质量　； 参考：《南京大学学报(自然科学)》2014年02期

【摘要】：为研究和改进无线多媒体传感器网络实时传输视频数据的性能,首先深入分析和研究在无线传感器网络环境下实时传输MPEG视频流存在的主要问题与性能瓶颈,通过分析端到端吞吐量与视频帧发送速率之间的关系,以IFQ队列长度作为反应网络拥塞程度的重要指标.在此基础上,提出一种基于跨层设计的拥塞感知通信流量控制机制,其基本思路是根据MPEG编码视频序列的特点,当无线链路质量变差,通信拥塞可能出现时,发送节点主动丢弃部分对接收方播放质量不太重要的低优先级视频帧数据,以降低通信负载,增加高优先级视频帧的成功传送概率.为验证该策略的效果,分别设置了简单与复杂场景下的视频传输实验,分析了在多种视频帧发送速率下平均端到端时延,丢包率,可解码帧率等参数指标的变化.实验结果证明,这一策略可以改进视频流在接收方的播放质量,同时减少不必要的能耗.仿真实验结果表明该策略有效克服了性能瓶颈,提高了无线多媒体传感器网络实时多媒体传输的服务质量.
[Abstract]:In order to study and improve the performance of real-time transmission of video data in wireless multimedia sensor networks, the main problems and performance bottlenecks of real-time transmission of MPEG video streams in wireless sensor networks are analyzed and studied. By analyzing the relationship between end-to-end throughput and the transmission rate of video frames, the length of IFQ queue is taken as an important indicator to reflect the degree of network congestion. On this basis, a congestion aware traffic control mechanism based on cross-layer design is proposed. The basic idea is that according to the characteristics of MPEG encoded video sequence, when the quality of wireless link becomes worse, the communication congestion may occur. In order to reduce the communication load and increase the probability of successful transmission of high-priority video frames, the sender actively discards the low-priority video frame data which is of little importance to the receiver. In order to verify the effectiveness of the strategy, the experiments of video transmission in simple and complex scenes are carried out, and the changes of average end-to-end delay, packet loss rate and decode frame rate are analyzed at various video frame transmission rates. Experimental results show that this strategy can improve the quality of video stream playing in the receiver and reduce unnecessary energy consumption. The simulation results show that the proposed strategy can overcome the performance bottleneck effectively and improve the quality of service of real-time multimedia transmission in wireless multimedia sensor networks.
【作者单位】： 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室;南京工业大学计算机科学与技术系;华为技术有限公司;
【基金】：国家自然科学基金(60673185,61073197) 江苏省自然科学基金(BK2010548) 江苏省科技支撑计划(工业)(BE2011186) 江苏省普通高校研究生科研创新计划(CXLX11_0262) 江苏省六大高峰人才基金
【分类号】：TP212.91

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1896569