面向流媒体传输的交换机调度算法研究

摘要

Internet只能提供“尽力而为”的服务，无法对流媒体的传输提供服务质量保证，如何提高网络对流媒体传输QoS的支持成为近年来的研究热点。 本文研究了交换机调度算法如何对流媒体传输提供更好的QoS保证。本文针对流媒体的传输特点及其对网络的要求，结合MPEG-4可分级编码技术，在已有的交换机调度算法基础上，提出了一种面向MPEG-4流的交换机调度算法。 为了提高MPEG-4流的传输质量，本文的调度算法做了以下改进： (1)在：MPEG-4流的发送端对其基本层分组和增强层分组进行标注，设置不同的优先级； (2)在交换机的输入端口增加了分类队列，对到达交换机的MPEG-4分组进行分类，并在分组进入虚拟输出队列之前采用改进的DRR算法对其进行分类调度，为不同优先级的分组分配不同的带宽； (3)在输入端口和输出端口进行匹配时，本文采用改进的基于优先级的iSLIP算法，将MPEG-4基本层分组、MPEG-4增强层分组和普通数据分组采取不同的优先级传输策略，保证重要性最高的MPEG-4基本层分组能够优先被调度，提高MPEG-4流的传输质量。 本文以VC++6.0为开发工具，模拟了一个8×8的交换结构，对本文提出的算法进行了仿真，仿真结果表明本文提出的算法能够保证MPEG-4基本层分组的延时性能，提高MPEG-4流的传输质量，使交换机能够更好的支持MPEG-4流的传输。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1选题背景

1.1.1流媒体技术简介

1.1.2流媒体传输QoS问题

1.1.3交换机在网络中的重要性

1.2本文的研究内容

1.3本文的章节安排

2流媒体传输与MPEG-4编码

2.1流媒体传输特点

2.2流媒体传输研究现状

2.2.1基于终端的流媒体传输

2.2.2基于网络的流媒体传输

2.3 MPEG-4编码与传输

2.3.1 MPEG-4标准

2.3.2 MPEG-4可分级编码

2.3.3 MPEG-4传输——RTP协议

2.4本章小结

3交换机调度算法的研究

3.1排队策略

3.1.1输出排队

3.1.2输入排队

3.1.3组合输入输出排队

3.2基于VOQ的调度算法

3.2.1最大匹配算法

3.2.2最大权重匹配算法

3.3适合流媒体传输的VOQ调度算法的改进设想

3.3.1 VOQ对于突发流量的支持

3.3.2基于VOQ的多级调度

3.3.3在VOQ中引入优先级

3.4本章小结

4面向MPEG4流传输的交换机调度算法的设计

4.1 MPEG-4基本层和增强层的区分

4.1.1 MPEG-4在发送端打包

4.1.2对MPEG-4基本层和增强层的标注方法

4.2输入端分类调度算法的设计

4.2.1设置分类队列

4.2.2分类调度算法设计

4.3匹配调度算法的设计

4.3.1基于优先级的iSLIP算法(Prioritized iSLIP)

4.3.2对P-iSLIP算法的改进

4.4本章小结

5调度算法的仿真与结果分析

5.1流量模型及实验参数

5.1.1流量模型

5.1.2实验参数

5.2仿真结果与分析

5.2.1基本层与增强层发送配额对延时的影响

5.2.2不同流量下分组延迟的比较

5.2.3 MPEG-4流在总流量中所占比例对延时的影响

5.2.4改进的算法和原算法性能比较

5.3本章小结

6总结与展望

6.1总结

6.2未来展望

致谢

参考文献