多速率多节点IEEE 802.11网络的视频传输策略

doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017059

通信学报 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (3): 34-44.doi: 10.11959/j.issn.1000-436x.2017059

多速率多节点IEEE 802.11网络的视频传输策略

陈亮,顾翔,王进

南通大学计算机科学与技术学院，江苏南通 226019

修回日期:2017-01-06 出版日期:2017-03-01 发布日期:2017-04-13
作者简介:陈亮（1982-），男，江苏南通人，博士，南通大学副教授，主要研究方向为ad hoc网络、网络拥塞控制、网络性能分析及优化。|顾翔（1973-），男，江苏南通人，博士，南通大学教授，主要研究方向为网络协议、无线传感器网络、车联网。|王进（1981-），男，江苏海安人，博士，南通大学副教授，主要研究方向为Web智能、推荐系统、不确定性推理。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61402244);国家自然科学基金资助项目(61602267);江苏省高校自然科学研究基金资助项目(15KJB520029);江苏省高校自然科学研究基金资助项目(16KJB520038);江苏省现代教育技术研究课题基金资助项目(2015-R-41455)

Video transmission strategy in multi-rate and multi-node IEEE 802.11 networks

Liang CHEN,Xiang GU,Jin WANG

School of Computer Science and Technology,Nantong University,Nantong 226019,China

Revised:2017-01-06 Online:2017-03-01 Published:2017-04-13
Supported by:
The National Natural Science Foundation of China(61402244);The National Natural Science Foundation of China(61602267);University Science Research Project of Jiangsu Province(15KJB520029);University Science Research Project of Jiangsu Province(16KJB520038)

摘要/Abstract

摘要：

针对多速率多节点IEEE 802.11网络的视频传输公平性问题，提出了基于节点队列选择性分组丢失与竞争窗口值动态调整的低速视频节点的队列与竞争窗口（VQCW,video queue contention window）算法。由于网络的吞吐量与初始竞争窗口有较大关系，基于初始竞争窗口值，推导了最大吞吐量计算模型，为吞吐量性能改进提供理论上限。理论建模与NS仿真显示，该策略既可保证视频传输质量，又可将网络总吞吐量维持在较高水平。

关键词: IEEE802.11, 性能异常, 多速率, 视频传输, 吞吐量

Abstract:

The video transmission strategy VQCW (video queue contention window) was proposed for video transmission fair problem in multi-rate and multi-node IEEE 802.11 networks.The strategy was based on node queue selective packet drop and contention window dynamic adjustment.It deduced a maximum throughput model according to initial contention window size because of the relation between throughput and initial contention window size.This model can provide theoretical upper limit for improving throughput.The theoretical modeling and NS simulation show that the proposed strategy can maintain both video transmission quality and high network overall throughput.

Key words: IEEE 802.11, performance anomaly, multi-rate, video transmission, throughput

中图分类号:

TP393

陈亮,顾翔,王进. 多速率多节点IEEE 802.11网络的视频传输策略[J]. 通信学报, 2017, 38(3): 34-44.

Liang CHEN,Xiang GU,Jin WANG. Video transmission strategy in multi-rate and multi-node IEEE 802.11 networks[J]. Journal on Communications, 2017, 38(3): 34-44.

图/表 18

图1

表1

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表5

参考文献 15

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参数	参数值
R_control基本速率/(Mbit·s^?1)	1
T_P/μs	144
T_PHY/μs	48
slot/μs	20
DIFS/μs	50
SIFS/μs	10
CW_min	32
CW_max	1 024
MAC头长度L_MAC-H/bit	224
RTS帧长度L_RTS/bit	180
CTS帧长度L_CTS/bit	112
ACK帧长度L_ACK/bit	112

PSNR/dB	等级
>37	excellent
31~37	good
25~31	fair
20~25	poor
<20	bad

视频帧号	视频帧类型	视频帧尺寸/byte	UDP分组数量	发送时刻/s
1	I	6 865	7	0.034
2	P	5 446	6	0.134
3	B	1 442	2	0.134

算法	PSNR/dB
VQCW	28.8
TRPSA	33.7
CWA	12.5

算法	PSNR/dB
VQCW	28.8
TRPSA	33.2
CWA	12.4

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Video transmission strategy in multi-rate and multi-node IEEE 802.11 networks

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