مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

EDCA بهینه Qos بین لایه ای استریم سازی ویدیویی بیسیم

EDCA بهینه Qos بین لایه ای استریم سازی ویدیویی بیسیم

EDCA بهینه Qos بین لایه ای استریم سازی ویدیویی بیسیم – ایران ترجمه – Irantarjomeh

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه کامپیوتر
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه 20 الی 100% رایگان مقالات ترجمه شده

1- قابلیت مطالعه رایگان 20 الی 100 درصدی مقالات 2- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر 3 فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی -- تذکر: برای استفاده گسترده تر کاربران گرامی از مقالات آماده ترجمه شده، قیمت خرید این مقالات بسیار کمتر از قیمت سفارش ترجمه می باشد.  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر -- مقالات آماده سفارش داده شده عرفا در زمان اندک یا حداکثر ظرف مدت چند ساعت به ایمیل شما ارسال خواهند شد. در صورت نیاز فوری از طریق اس ام اس اطلاع دهید.

قیمت

قیمت این مقاله: 20000 تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)

توضیح

بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.

مقالات ترجمه شده کامپیوتر - ایران ترجمه - irantarjomeh

www.irantarjomeh.com

EDCA بهینه Qos بین لایه ای استریم سازی ویدیویی بیسیم

شماره      
102
کد مقاله
COM102
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
تطبیق EDCA بهینه شده – Qos بین لایه ای برای استریم سازی ویدیویی بیسیم
نام انگلیسی
CROSS-LAYER QOS-OPTIMIZED EDCA ADAPTATION FOR WIRELESS VIDEO STREAMING
تعداد صفحه به فارسی
20
تعداد صفحه به انگلیسی
4
کلمات کلیدی به فارسی
بین لایه‌ای/ لایه متقاطع – عرضی، QoS ، بهینه سازی، ویدیویH.264 ، شبکه بیسیم، 802.11e
کلمات کلیدی به انگلیسی
Cross layer, QoS, optimization, H.264, video, wireless network, 802.11e
مرجع به فارسی
كنفرانس بین المللی پردازش تصویر IEEE
كالج علوم كامپیوتر و مهندسی، سیدنی، استرالیا
مرجع به انگلیسی
Proceedings of 2010 IEEE 17th International Conference on Image Processing, School of Computer Science and Engineering, UNSW, Sydney, Australia, National ICT Australia, Sydney, Australia
سال
2010
کشور
استرالیا
تطبیق EDCA بهینه شده – Qos بین لایه ای برای استریم سازی ویدیویی بی سیم
چکیده
در این مقاله، ما نوعی از تکنیک بین لایه ای تطبیقی را پیشنهاد می نماییم که به صورت بهینه سبب ارتقای QoS ارسال ویدیویی بی سیم در IEEE 802.11e WLAN خواهد شد. این بهینه سازی خطای نابرابر ویژگیهای محافظتی استریم ویدیویی ، پارامترهای  IEEE 802.11e EDCA و طبیعت پر اتلاف کانال بی سیم را مد نظر قرار می دهد. تکینک پیشنهادی ما از دو  مدل تحلیلی استفاده می نماید: یک مدل اعوجاج ویدیویی و یک مدل ارزیابی عملکرد کلی کانال. اولین مدل اقدام به تشخیص کیفیت ویدیو بر حسب میانگین PSNR از کلیه فریم های ویدیویی کد برداری شده می نماید. مدل دوم اقدام به ارزیابی این کانال از طریق میزان اتلاف پاکت هر صف لایه های MAC می نماید، که پس از آن به عنوان ورودی هایی به داخل مدل اولی تغذیه می شوند. پارامترهای بهینه EDCA به وسیله یک ماژول بهینه سازی بر مبنای اطلاعات حاصله از مدل های تحلیلی انتخاب می گردند. دقت پارامترهای EDCA بهینه شده ما از طریق شبیه سازی گسترده تصدیق می‌گردد.
کلمات کلیدی: بین لایه‌ای / لایه متقاطع – عرضی، QoS ، بهینه سازی، ویدیوی H.264 ، شبکه بی سیم، 802.11e
1- مقدمه
بهینه سازی بین لایه ای (CLO ) به عنوان یک تکنیک موثر جهت ارتقای تعامل لایه های این پروتکل پیشنهاد شده است تا آنکه قابلیت ارتقای عملکرد شبکه های بی سیم حاصل آید. در این مقاله، ما برای ارسال ویدیویی بی سیم در محیط IEEE 802.11e WLAN یک CLO را به کار می‌بریم. CLO پیشنهادی ما در بردارنده سیستم کاربردی، لایه های MAC و لایه های فیزیکی همراه با به حداکثر رسانی کیفیت ویدیویی در لایه کاربردی می‌باشد. به استثنای بسیاری دیگر از تکینک های بین لایه ای دیگر که سبب فراهم شدن سازگاری در لایه کاربردی یا ارسال مجدد MAC [1]-[3] خواهند شد، الگوریتم پیشنهادی ما اقدام به بهینه سازی رویه انتخاب دو پارامترهای دسترسی کانال MAC برای IEEE 802.11e EDCA می نماید: CWmin (پنجره رقابتی حداقلی ) و AIFSN (تعداد فضای بین فریمی انطباقی). انتخاب CWmin و AIFSN مناسب می تواند سبب کاهش تاثیر رقابت MAC شده و به صورت دراماتیکی سبب ارتقای ارسال QoS ترافیک ویدیویی خواهد شد. از این رو چنین مبحثی به عنوان رویه اصلی ما مد نظر قرار می گیرد. الگوریتم بین لایه ای ترکیب کننده قدرت مدل اعوجاج ویدیویی [4] پیشنهادی قبلی ما و مدل ارزیابی عملکرد کلی کانال IEEE 802.11e  [5] می باشد. مدل ارزیابی کانال ما اقدام به بر آورد نسبت اتلاف پاکت برای هر یک از دسته بندی های دسترسی 802.11e  (AC) می نماید، پس از آن به داخل مدل اعوجاج ویدیویی تغذیه شده تا آنکه قابلیت برآورد PSNR برای هر فریم ویدیویی کد شده H.264 وجود داشته باشد. الگوریتم پیشنهادی اقدام به بکارگیری استراتژی نگاشت QoS که در [2] تشریح شده است می نماید و به صورت مقطعی پارامترهای EDCA  ((CWmin & AIFSN) را مجددا پیکر بندی می نماید تا آنکه کیفیت ارسال ویدیویی به حداکثر رسد.
ادامه این مقاله به شرح ذیل سازمان دهی می‌شود. ما یک شرح کلی از معماری بین لایه ای پیشنهادی خود را ارائه داده و اقدام به تشریح رویه بهینه سازی جهت به حداقل رسانی اعوجاج ویدیویی در بخش 2 می نماییم. بخش 3 نشان دهنده نتایج تجربی می باشد و همچنین تاثیر پارامترهای طراحی نیز در این بخش مورد بحث قرار می گیرد. در نهایت ما به نتیجه گیری این مقاله می پردازیم.
 2- الگوریتم بین لایه ای پیشنهادی
در این بخش، ما دیدگاه بهینه سازی بین لایه ای پیشنهادی خود را جهت ارسال ویدیو بر فراز یك 802.11e  بر مبنای شبکه WLAN را تشریح می نماییم. هدف از الگوریتم بین لایه ای ما یافتن ارزش بهینه پارامترهای دسترسی کانال MAC مرتبط با EDCA  802.11e  می باشد که قابلیت به حداکثر رسانی کیفیت ویدیویی کد برداری شده ای را خواهد داشت که به وسیله کاربران نهایی برحسب PSNR ارائه شده است، در عین حال قابلیت حفظ عملکرد کلی حداقلی برای ترافیک داده نیز از این طریق تامین می‌شود.
به منظور حصول بینشی در زمینه الگوریتم پیشنهادی، ما به صورت مختصر اقدام به بحث عملیات بهینه سازی بین لایه ای خود در یک چشم انداز سطح بالا می نماییم. این الگوریتم کار خود را از طریق کد کردن استریم بیت ویدیویی به پاکت های ویدیویی آغاز می‌نماید. هر پاکت ویدیویی به یک MAC AC  مختلف نگاشت می شود که منوط به اولویت مشخص شده برای پاکت های ویدیویی در کد کننده منبع در سطح لایه کاربردی می باشد. این الگوریتم پس از آن اقدام به جمع آوری سه مورد از اطلاعات مختلف برای سه لایه متفاوت می نماید:  (1) پیکربندی کد کننده ویدیویی از لایه کاربردی (2) اطلاعات ترافیک از لایه MAC و (3) اطلاعات وضعیت کانال از لایه فیزیکی. بهره گیری از دانش ویدیو، ترافیک و کانال به عنوان یک مولفه اصلی برای طراحی بین لایه‌ای (CLD) مد نظر می‌باشد که خود مشخص کننده مقادیر بهینه CWmin و AIFSN  است، موردی که سبب به حداکثر رسانی کیفیت ویدیویی برای ترافیک جاری و شرایط کانال خواهد شد.
پس از انکه CLD اقدام به محاسبه مقدار بهینه نمود، آنها را به کلاینت های بی سیم شبکه WLAN ارسال مینماید تا آنکه رویه ارسال با توجه به شرط جدید کانال و تراکم ترافیک تعیین شود. QoS به منظور تامین پشتیبانی در این تحقیق به صورت کیفیت ویدیویی  و عملکرد کلی شبکه مد نظر خواهد بود. علاوه بر این ما نسبت به ارتقای تناسب کاربران WLAN از طریق تضمین عملکرد کلی حداقلی شبکه برای هر ترافیک داده  برای کلیه کاربران بی سیم اقدام نمودیم . توجه شود که CLD را می توان بر روی هرگونه کلاینت  مشتری با استفاده از یک الگوریتم انتخاب مشخص کرد. رویه اجرایی کنونی ما بر مبنای یک اصل متمرکز بیان شده است و بنابراین ما تمایل به مطالعه یک دیدگاه پیاده سازی توزیعی در آینده خواهیم داشت.
1-2. معماری بین لایه ای
معماری بین لایه ای پیشنهادی در شکل 1 نشان داده شده است و متشکل از 3 مولفه می باشد که شامل مدل اعوجاج ویدیویی ، مدل ارزیای عملکرد کلی کانال و ماژول بهینه ساز می باشد. هر یک از این مولفه ها دارای عملکردها و اهداف متمایزی می باشند که می توان آنها را به شرح ذیل توصیف نمود:
1) مدل اعوجاج ویدیویی نیازمند پارامترهای کد کننده ویدیویی (xi) از لایه کاربردی و نرخ اتلاف پاکت (Wi)  هر صف اولویت همانند IEEE 802.11e AC می باشد كه از طریق مدل ارزیابی عملکرد کلی کانال مورد سنجش قرار گرفته و سپس اقدام به پیش بینی اعوجاج Di نموده که به وسیله کاربر نهایی بر حسب PSNR دریافت می‌شود. xi به عنوان مجموعه ای از پارامترهایی به شمار می آید که ما جهت کد نمودن این ویدیو با استفاده از یک سیستم کد کننده از آنها استفاده می‌نماییم که خود متشکل از نرخ بیت ویدیویی ، اندازه میانگین پاکت ، تعداد فریم کد شده ، مد کد شدگی ، نرخ بینابینی و غیره می باشد. xi  برای مدل اعوجاج ویدیویی نیز مهم می‌باشد كه به منظور ارزیابی کیفیت ویدیو خروجی، بدون تکیه بر روش بازخورد که دارای سازگاری تاخیری – طویلی در جهت تغییر سریع شرط کانال می‌باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. بنابر این، ما از طریق کاربرد رویه تحقیقاتی اولیه خود در زمینه الگوریتم اعوجاج بلوک مدار فریم – بازگشتی هیبرید ، قابلیت ارزیابی اعوجاج ویدیویی که ناشی از خطای ارسال می باشد را خواهیم داشت.
2) مدل ارزیابی عملکرد کلی کانال با  پشته پروتکل در ارتباط بوده و قابلیت وصول وضعیت اطلاعات کانال (zi) و اطلاعات ترافیکی (yi) از لایه فیزیکی و لایه MAC را به ترتیب خواهد داشت. این مدل سپس اقدام به ارزیابی عملکرد کلی مورد انتظار کانال برای ترافیک داده (Si) و نرخ اتلاف پاکت (Wi) از هر AC در لایه QoS-MAC  می نماید. این مدل ارزیابی کانال معرف عملیات مکانیزم دستیابی کانال IEEE802.11e EDCA  می‌باشد و بر مبنای زنجیر مارکوف زمان گسسته چند بعدی (DTMC) طراحی شده است.
3) ماژول بهینه ساز به عنوان مولفه اصلی این CLD بهینه ساز می باشد و مسئول محاسبه خط مشی ارسال QoS بهینه (∗Q) بر مبنای اعوجاج پیش بینی شده ویدیویی (Di) می باشد که از مدل اعوجاج ویدیویی و بهره گیری مورد انتظار کانال (Si) محاسبه شده تقریب آن نیز از طریق مدل ارزیابی کانال حاصل آمده است.
2-2. بهینه سازی بین لایه ای
در این زیر بخش، ما این موضوع را تشریح می نماییم که چگونه می‌توان نسبت به فرمول بندی مشکل بهینه سازی برای استرم سازی ویدیویی بر فراز  WLAN  e 802.11 اقدام نمود. هدف یافتن یک خط مشی ارسال بهینه ∗Q می باشدکه قابلیت به حداکثر رسانی عملکرد کلی سیستمی را داشته باشد که خود می تواند شامل (1) کیفیت ویدیو ارائه شده بوسیله اعوجاج ویدیویی (D(xi,Wi,Q و (2) عملکرد کلی کانال (Si) از کلیه ترافیک  های داده در شبکه باشد. به منظور تسهیل تناسب در داخل WLAN، ما محدودیتی را در نظر میگیریم که عملکرد کلی هر جریان ترافیک داده نباید کمتر از حداقل عملکرد کلی μ باشد. با توجه بدان که خط مشی ارسال Q به عنوان پارامتری به شمار می آید که ما خواستار حل آن میباشیم، به علاوه این امر ارزشمند خواهد بود تا ناحیه احتمالی Q را نیز مشخص نماییم.
       
این موضوع را می توان مشاهده نمود که ناحیه محتمل هر دو CWmin  و AIFSN در محدوده مقدار عددی مثبت قرار داشته و بنابراین معادله بهینه سازی اکیدا گسسته خواهد بود. با وجود آن که AIFSN  می‌تواند عدد صحیح مثبت باشد، مقدار CWmin می بایست در پی دستورالعمل های تابع بوسیله استاندارد IEEE 802.11e حاصل گردد. پس از دانستن مجموعه محتملی از راه حل های بهینه، ما اقدام به ارائه فرم استانداردی از مشکل پیشنهادی CLO خود در وهله بعدی خواهیم نمود.
جهت به حداکثر رسانی کیفیت ویدیو کد برداری شده و تامین رزوراسیون پهنای باند برای ترافیک‌های غیر چند رسانه ای، مدل اعوجاج (D(xi,Wi  به عنوان یک تابع مشخص برای مشکل بهینه سازی این مشخصه به کار گرفته می شود:
 
که در آن ما در نظر میگیریم که N جفت ارتباطاتی در WLAN وجود دارند. هر جفت ارتباطاتی (که به وسیله شاخص i نشان داده می‌شود ) دارای یک استریم / جریان ویدیویی و استریم / جریان داده است. اعوجاج Di بر هدف به عنوان خروجی مدل اعوجاج ویدیویی به شمار آمده که مجموعه ای از پارامترهای کد کننده ویدیویی xi و میزان اتلاف پاکت بر حسب Wi AC را به عنوان ورودی ها در نظر دارد. محدوده یا قید (Si,Wi)= U(yi,zi,Q)  معرف محاسبه عملکرد کلی جریان داده Si و نرخ‌های اتلاف Wi با استفاده از مدل براورد عملکرد کلی کانال می باشد که به وسیله تابع U در اینجا نشان داده شده است. قید  Si ≥ μi این تضمین را حاصل می اورد که i امین جریان داده دارای حداقل عملکرد کلی μi  میباشد. به علاوه ما باید اطمینان یابیم که مجموع کلیه نرخ ترافیک کاربر Ri (هر دو ترافیک ویدیویی و ترافیک داده ) فراتر از پهنای باند کانال BW نگردد.
3- نتایج تجربی
قبل از ارائه تحلیل نتیجه، ما اقدام به تشریح رویه تجربی می نماییم. نتایج شبیه سازی ما بر مبنای نرم افزار Qualnet نگارش 5/4 می باشد. این شبیه سازی می بایست منطبق با نتایج برآورد کیفیت ویدیویی از مشکل CLD ما همراه با نتایج شبیه سازی حاصله از نرم افزار شبیه ساز Qualnet برای AIFSN  و CWmin مختلف باشد. دامنه تست ویدیویی در این آزمایش با استفاده از سیستم کد شده foreman  و با بهره گیری از JM 13.0 ، نرم افزار مرجع استاندارد فشرده سازی ویدیویی H.264/AVC می باشد[7]. 200فریم از سکانس foreman  در مد کد سازی  I-P-P  با 15درصد نرخ میانی و تفکیک داده کد گذاری شده است. فایل رهگیری که به وسیله شبیه ساز Qualnet استفاده می شود بر مبنای جریان بیت ویدیویی کد گذاری شده ایجاد می شود. این اطلاعات که در فایل پیگیری درج می شوند بهصورت دامنه RTP نوع پاکت، زمان کد گذاری، مهر زمانی، اندازه پاکت و سطح اولویت می باشد. در این آزمایش، ما دو نمونه از منابع ترافیک را ایجاد نمودیم. یک نمونه ترافیک ویدیویی و نوع دیگر ترافیک داده 1 مگا بیت در ثانیه  همراه با محدودیت 300 کیلو بیتی در ثانیه برای هر ترافیک. ترافیک داده 1 مگا بیت در ثانیه در داخل صف AC0 به دلیل القای اتلاف پاکت گنجانده شد. پس از آن 500 مورد آزمایش تجربی مشخص شده و میانگین آنها برای هر نتیجه PSNR ویدیویی تعین گردید. مجموع چهار ایستگاه بی سیم در این آزمایش مورد شبیه سازی قرار گرفتند.
4- نتیجه گیری
با وجود آنکه بهینه سازی بین لایه ای ارسال ویدیو بی سیم به طور گسترده ای مورد بررسی قرار گرفته است تا آنجایی که ما از آن اطلاع داریم هیچ گونه الگوریتمی جهت استفاده از یک مدل e802.11  و ارزیابی دینامیکی پارامترهای ارسال بهینه (CWmin و AIFSN) که قابلیت به حداکثر رسانی کیفیت ویدیو را داشته باشند وجود ندارد. در این مقاله، ما یک تکنیک ارسال ویدیویی بین لایه ای انطباقی بر مبنای دو مدل تحلیلی را عرضه می کنیم. اعوجاج ویدیویی و کانال DTMC، مدل های ارزیابی عملکرد کلی. آزمایش ما نشان دهنده آن است که الگوریتم پیشنهادی می تواند به صورت دقیقی مقادیر AIFSN  و CWmin بهینه را حاصل آورده و از این طریق پارامتر حداکثری ویدیویی PSNR را تحصیل می نماید. تحقیق آتی ما بررسی بر روی پدیده کوژی یا تحدب مشکل بهینه سازی می باشد که در این مقاله ارائه گردیده است.

EDCA بهینه Qos بین لایه ای استریم سازی ویدیویی بیسیم

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
تماس با ما

اکنون آفلاین هستیم، اما امکان ارسال ایمیل وجود دارد.

به سیستم پشتیبانی سایت ایران ترجمه خوش آمدید.