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无线Mesh网络的结构特点使其具有可靠性高、网络扩展性好等优势,但其通信环境的时变性及视频应用的实时性要求,给视频传输带来了巨大的挑战。本文针对视频传输的特点,研究提高Mesh网络对视频业务的QoS的方法。
首先从视频压缩的角度,分析不同的压缩参数对视频传输质量的影响,并应用Evalvid系统实现视频传输的NS仿真。通过设置不同的压缩参数,重复进行网络传输模拟实验,计算恢复视频的平均PSNR值,可以验证分析得出的理论。
其次分析了视频传输质量的影响因素。网络丢包、时延、抖动、吞吐量等都影响着视频传输的质量,本文重点研究了改善网络丢包率的方案。采用动态调整竞争窗口的方案可以改善网络拥塞引起的丢包。通过对MAC层的信道竞争机制的研究,在自适应竞争窗口调节(ACWA)的理论基础上,综合考虑业务类别和队列长度,设计了适用于模拟实验的动态调整方案,并对此方案进行仿真。采用多信道共传方案可以有效减少流间、流内干扰,对于信道冲突引起的丢包有很好的改善。文中研究了一种循环信道分配策略,并且进行了两个信道共传的仿真实验。
最后在实验室通过PC机模拟Mesh路由器,仿效小型的无线Mesh网络环境,并对网络的性能进行测试。组建的网络可以实现多个教研室之间的无线通信,通信质量较好,网络带宽基本在600kb/s以上,丢包率小于0.01,延时抖动也在可接受的范围内。在此基础上进行了视频点播的应用。在两跳之内,视频播放流畅,视频质量良好,实现了无线Mesh网络中的视频传输。