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1、一種基于IP網(wǎng)絡(luò)的多媒體流傳輸模型及其實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)◎張昱浙江大學(xué)信息學(xué)院信電系模型相對較簡單，由于它基本上不考慮多媒體流本身的特【提要】本文提出了一種新的基于IP網(wǎng)絡(luò)的多媒體流傳性，取得的效果并不理想?；趯@類模型的改進(jìn)和擴(kuò)展，輸模型，包括鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、動態(tài)FEC層、應(yīng)用層本文提出并實(shí)現(xiàn)了一個比較完善的分層網(wǎng)絡(luò)模型來解決多媒和媒體控制層等_五層。各層均采用不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從體流在IP網(wǎng)絡(luò)中的傳輸問題。不同角度為網(wǎng)絡(luò)上的多媒體流傳輸提高效率。本模型建立了各層之間完善的通信機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了各層之間可2多媒體流傳輸分層模型靠、快速、安
2、全的通信交互。通過各層之間的協(xié)同工作，本文提出的多媒體流傳輸分層模型，包括鏈路層、網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)對各種流的控制能力，保證了多媒體流的層、動態(tài)FEC層應(yīng)用層和媒體控制層等五層。在這些層上傳輸服務(wù)質(zhì)量(QoS)。根據(jù)本模型實(shí)現(xiàn)的媒體傳輸系采用許多新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和協(xié)議，并通過精心設(shè)計，使這些層統(tǒng)取得了良好的應(yīng)用效果。之間能夠進(jìn)行交互和協(xié)同工作，同時對其中一些層上使用的【關(guān)鍵詞】動態(tài)FEC層媒體控制層QoS多媒體流技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，使之更適臺多媒體流的傳輸特點(diǎn)，同時又保傳輸模型證與以前的各種協(xié)議完全兼容，從而不影響網(wǎng)絡(luò)上其他數(shù)據(jù)流的正常
3、轉(zhuǎn)發(fā)，真正保證多媒體流在IP網(wǎng)絡(luò)上的傳輸質(zhì)量。1引言該分層網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。提高多媒體流在IP網(wǎng)絡(luò)上的傳輸服務(wù)質(zhì)量(QoS)是目2．1鏈路層前在IP網(wǎng)絡(luò)中迫切需要解決的問題。一直以來，IP網(wǎng)絡(luò)都支鏈路層主要采用多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS，Multiprotocol持所謂盡力而為的包傳送，不同類型的業(yè)務(wù)不會被區(qū)別對LabelSwitch)技術(shù)，同時考慮到傳輸?shù)氖嵌嗝襟w流這一具體待，并且信息包到達(dá)目標(biāo)地址的次序以及是否能夠準(zhǔn)確到達(dá)情況，將MPLS技術(shù)針對多媒體流的特點(diǎn)進(jìn)行了一些改進(jìn)，以目標(biāo)地址都得不到保證不管端對端的Q
4、oS要求是什么，在提高該層的工作效率。MPLS是可以在第二層的多種媒質(zhì)上進(jìn)網(wǎng)絡(luò)層，信息包都是逐跳傳送的(即從一個路由器傳到另一行標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可綜臺第二層交換和第三層路由的個路由器)。每個路由器把新到達(dá)的包進(jìn)行排隊(duì)，然后根據(jù)特點(diǎn)：第三層路由在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行，第二層交換在MPLS域路由表把它們轉(zhuǎn)發(fā)到與之相鄰的最適合的路由器或目的主機(jī)的核心實(shí)施。邊緣標(biāo)簽路由器(ELSR，EdgeLabelSwitch去?？梢姮F(xiàn)有技術(shù)無法在IP網(wǎng)絡(luò)中確定數(shù)據(jù)包傳輸?shù)穆窂?，Router)是MPLS域的入口和出口，根據(jù)標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議(LDP，因此
5、也就無法保證它的傳輸質(zhì)量，并且網(wǎng)絡(luò)的路徑選擇和時LabelDistributionProtoco1)給進(jìn)或出的IP分組添加或剔除短延都取決于網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的狀況，外界無法干預(yù)，這一點(diǎn)對多媒而定長的標(biāo)簽。標(biāo)簽交換路由器(LSR，LabelSwitchRouter)體流的傳輸非常不利。在傳輸特別是實(shí)時傳輸多媒體流時，根據(jù)這個標(biāo)簽在確定的標(biāo)簽交換路徑(LSP，LabelSwitch人們對網(wǎng)絡(luò)時延是很敏感的，總希望盡量減小時延，這就需Path)上實(shí)現(xiàn)分組的高速轉(zhuǎn)發(fā)。引入MPLS可將網(wǎng)絡(luò)層的分組要選擇一條帶寬富裕的路徑來傳輸，以保證其Qo
6、S。這就是轉(zhuǎn)發(fā)映射為數(shù)據(jù)鏈路層的分組交換，將面向連接的機(jī)制引入目前IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于多媒體流傳輸時的主要缺陷：IP網(wǎng)絡(luò)本身到無連接的IP網(wǎng)絡(luò)上，從而保持IP協(xié)議的靈活性，可靠性和可擴(kuò)展性，提高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的速度，改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的性能。采用的無連接性和路由策略的隨意性與多媒體流傳輸所需要的面MPLS技術(shù)可將IP網(wǎng)絡(luò)上無連接的傳輸方式改變?yōu)橛羞B接的向連接且路由策略確定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相矛盾。采用分層模型來傳輸方式，可為不同的數(shù)據(jù)流選擇不同的傳輸路徑，可簡化解決多媒體流在IP網(wǎng)絡(luò)的傳輸問題是最近提出并得到廣泛認(rèn)相應(yīng)網(wǎng)域的路由算法，加快傳輸速度。但是
7、也應(yīng)看到，MPLS同的，也是目前在多媒體流傳輸領(lǐng)域的熱門話題。但目前所在傳輸多媒體流時也有一些缺點(diǎn)不可忽視：它的路由選擇方提出的分層模型基本上都只有兩層，即網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)建立連接，應(yīng)用層負(fù)責(zé)建立點(diǎn)到點(diǎn)的通信”。這類式?jīng)Q定了ELsR的負(fù)擔(dān)很重，因?yàn)橛嬎懵窂降娜蝿?wù)完全由ELsR2006年第6期廣播與電視技術(shù)■傳輸覆蓋網(wǎng)絡(luò)無連接的lP網(wǎng)絡(luò)上建立起面向連接的通信方式，使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體流能使用一條確定且?guī)捹Y源有保證的路徑．即可保證多媒體流的傳輸質(zhì)量。綜合服務(wù)(Int-Serv)模型【3和區(qū)分服務(wù)(Diff-Serv)
8、模型】是現(xiàn)有的兩種在IP網(wǎng)絡(luò)上建立QoS的模型。Int-Serv結(jié)構(gòu)最大的缺點(diǎn)是可擴(kuò)展性差，它只適用于小型局域網(wǎng)中。Diff-Serv比Int—serv更具可擴(kuò)展性，它可用于企業(yè)的廣域網(wǎng)中。它為IPQoS奠定了寶貴的基礎(chǔ)，但還是沒有辦法完全依靠自己來提供端到端的QoS結(jié)構(gòu)，而且它需要大量網(wǎng)絡(luò)單元的協(xié)同動
