多媒体信息实时传输QoS的实现研究
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摘要
多媒体通信是未来的热点之一，但多媒体实时传输的QoS一直是一个难点。本文对其中的一些问题进行研究。
要想对多媒体进行实时传输，必须了解多媒体数据的特点，其中多媒体数据的数据量大和实时性要求高是它不同于其他数据的最主要特点，也是多媒体实时通信的难点；服务质量的概念、多媒体应用对网络的需求、音频和视频的网络需求、多媒体数据实时通信时对网络的各项要求也需要了解。
在路由器中，存在各种路由器的包调度算法，例如先进先出(FIFO)，优先级排队，用户排队等算法，论文对它们进行分析比较，了解其工作原理和优势和不足之处；并在本文的最后提出一种新型的调度算法。
为保证多媒体数据流的实时传输，进行资源预留是必不可少的一个环节，因为网络上的数据存在突发性。资源预留协议(RSVP)是一种发信号协议，工作过程包括建立资源预留的通路，周期性地发送刷新消息(包括PATH和RESV刷新消息)，在已建立的预留链路上传输数据，数据传输结束后撤消预留链路。
路由器的处理速度小于端口输入数据的速度时，会不可避免地出现缓冲区满并丢包。当缓冲区满时的丢包策略，最常用的方法是采用尾丢包的方式，而尾丢包的方式和TCP／IP协议的慢启动管理策略会导致全局同步化，给网络带来不良影响，线路利用率不高。对此提出随机预检测，避免全局同步化的发生。
为了提供有保证的QoS，必须在服务模式上对传统的Internet进行改变。IP QoS的体系结构主要有子带宽管理(SBM,Sub Bandwith Management)、综合业务体系结构(IntServ)和分类业务体系交换(DiffServ)、多协议标记交换(MPLS)等模型和机制。
The technology of real-time communication of multimedia data is discussed in this paper. The quality of server of real-time communication of multimedia data is not easy to be meeted.
The feature of multimedia data is must to be known for its real-time communication the main different feature from others is data quantity is large and real-time require, it is also difficult point, ibr real-time communication of multimedia data. The conception of quality of server, the require of the real-time communication of multimedia data for network is also need to be known.
The compare of the different schedule algorithm of the IP packet in buffer is progressed to know their advantage and shortcoming. A new schedule algorithm is come out of them at the end of the paper
The source reservation protocol (RSVP) is need for real-time communication of multimedia data. RSVP is one of the send signal protocols. The process of RSVP
includes the build of link, the information of period send and the teardown of link.
The buffer in router is full with the IP packets when router's process rate is lower than the input rate of the all ports of the router. Router will abort IP packet when buffer is full and the IP packet is coming in. the tail drop do not use the link enough with TCP/IP's slow start. The Random Early Detect (RED) is put forward to avoid the general synchronization.
The IP QoS (quality of server) system structure is discussed in this paper, the known system structure includes Sub Bandwidth Management (SBM), integrated server system structure (IntServ), different server system structure (DiffServ), mutilprotocol label switch (MPLS), etc.
要想对多媒体进行实时传输，必须了解多媒体数据的特点，其中多媒体数据的数据量大和实时性要求高是它不同于其他数据的最主要特点，也是多媒体实时通信的难点；服务质量的概念、多媒体应用对网络的需求、音频和视频的网络需求、多媒体数据实时通信时对网络的各项要求也需要了解。
在路由器中，存在各种路由器的包调度算法，例如先进先出(FIFO)，优先级排队，用户排队等算法，论文对它们进行分析比较，了解其工作原理和优势和不足之处；并在本文的最后提出一种新型的调度算法。
为保证多媒体数据流的实时传输，进行资源预留是必不可少的一个环节，因为网络上的数据存在突发性。资源预留协议(RSVP)是一种发信号协议，工作过程包括建立资源预留的通路，周期性地发送刷新消息(包括PATH和RESV刷新消息)，在已建立的预留链路上传输数据，数据传输结束后撤消预留链路。
路由器的处理速度小于端口输入数据的速度时，会不可避免地出现缓冲区满并丢包。当缓冲区满时的丢包策略，最常用的方法是采用尾丢包的方式，而尾丢包的方式和TCP／IP协议的慢启动管理策略会导致全局同步化，给网络带来不良影响，线路利用率不高。对此提出随机预检测，避免全局同步化的发生。
为了提供有保证的QoS，必须在服务模式上对传统的Internet进行改变。IP QoS的体系结构主要有子带宽管理(SBM,Sub Bandwith Management)、综合业务体系结构(IntServ)和分类业务体系交换(DiffServ)、多协议标记交换(MPLS)等模型和机制。
The technology of real-time communication of multimedia data is discussed in this paper. The quality of server of real-time communication of multimedia data is not easy to be meeted.
The feature of multimedia data is must to be known for its real-time communication the main different feature from others is data quantity is large and real-time require, it is also difficult point, ibr real-time communication of multimedia data. The conception of quality of server, the require of the real-time communication of multimedia data for network is also need to be known.
The compare of the different schedule algorithm of the IP packet in buffer is progressed to know their advantage and shortcoming. A new schedule algorithm is come out of them at the end of the paper
The source reservation protocol (RSVP) is need for real-time communication of multimedia data. RSVP is one of the send signal protocols. The process of RSVP
includes the build of link, the information of period send and the teardown of link.
The buffer in router is full with the IP packets when router's process rate is lower than the input rate of the all ports of the router. Router will abort IP packet when buffer is full and the IP packet is coming in. the tail drop do not use the link enough with TCP/IP's slow start. The Random Early Detect (RED) is put forward to avoid the general synchronization.
The IP QoS (quality of server) system structure is discussed in this paper, the known system structure includes Sub Bandwidth Management (SBM), integrated server system structure (IntServ), different server system structure (DiffServ), mutilprotocol label switch (MPLS), etc.
引文
(1)崔杜武，李家和，张烨，李雪．网络多媒体实用技术．人民邮电出版社，2000年12月第1版
(2)王松年．多媒体技术与应用教程．上海交通大学出版社，东南大学出版社，中国水利水电出版社，2000年10月第1版
(3)谈利群，张文海，谢能付等译．Cisco网络增强型IP服务．电子工业出版社，2000年6月第一版
(4)陈金波，薛兴华，谭争平．省级宽带多媒体通信网的发展方向．世界网络与多媒体，2001年11月
(5)陈福，刘冬梅．VoIP的QoS研究．中国数据通信，2001年11月
(6)王建新，裴慧民．基于IP的QoS体系结构及路由策略研究．电信快报，2001年10月
(7)区海翔．端到端IP QoS体系结构及实现．广东通信技术，2001年9月
(8)汤庸，杨学良，区海翔，傅秀芬，李松．基于IP网络的自适应QoS管理方案研究．计算机学报，2001年1月
(9)郑枫，毛迪林，高传善．“TCP-friendly"的多媒体分层传输QoS控制策略．通信学报，2001年11月
(10)郭传雄，郑少仁．因特网服务质量(QoS)保证关键技术及体系结构．中国数据通信，2001年11月
(2)王松年．多媒体技术与应用教程．上海交通大学出版社，东南大学出版社，中国水利水电出版社，2000年10月第1版
(3)谈利群，张文海，谢能付等译．Cisco网络增强型IP服务．电子工业出版社，2000年6月第一版
(4)陈金波，薛兴华，谭争平．省级宽带多媒体通信网的发展方向．世界网络与多媒体，2001年11月
(5)陈福，刘冬梅．VoIP的QoS研究．中国数据通信，2001年11月
(6)王建新，裴慧民．基于IP的QoS体系结构及路由策略研究．电信快报，2001年10月
(7)区海翔．端到端IP QoS体系结构及实现．广东通信技术，2001年9月
(8)汤庸，杨学良，区海翔，傅秀芬，李松．基于IP网络的自适应QoS管理方案研究．计算机学报，2001年1月
(9)郑枫，毛迪林，高传善．“TCP-friendly"的多媒体分层传输QoS控制策略．通信学报，2001年11月
(10)郭传雄，郑少仁．因特网服务质量(QoS)保证关键技术及体系结构．中国数据通信，2001年11月