Tổng quan về mạng Heterogeneous Wireless ad hoc Network

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: NGUYỄN HỮU TRUNG Ngày, tháng, năm sinh: 22 – 08 – 1983 Nơi sinh: Đồng Nai Địa thường trú: 93 Ngô Quyền, TP Kon Tum, Tỉnh Kon Tum Địa liên lạc: 130 Ngô Quyền, TP Kon Tum, Tỉnh Kon Tum Điện thoại: +84.91.955.3446 Email: trunghuunguyenkt@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2001-2006: Sinh viên ngành Điện Tử - Viễn Thông, Trường Đại học Bách Khoa TPHCM, tốt nghiệp loại 2006-2008: Học viên cao học ngành Kỹ Thuật Điện Tử, Trường Đại học Bách Khoa TPHCM QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC Từ 3-2006 đến 9-2006: Kỹ sư Công ty Truyền Hình Cáp SCTV Từ 9-2006 đến nay: Kỹ sư Công ty Tư Vấn Khoa Học Máy Tính (CSCV) LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn đến Thầy TS Nguyễn Minh Hoàng, Thầy tận tình bảo hướng dẫn suốt trình hoàn thành luận văn Thầy cho lời khuyên ý nghĩa, quan trọng việc nghiên cứu Bên cạnh đó, xin gửi lời cảm ơn đến Thầy, Cô trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, đặc biệt Thầy, Cô thuộc môn Viễn Thông, người tận tình giảng dạy truyền đạt cho kiến thức suốt thời gian thời gian học Cao học học Đại học trường Xin gửi lời cảm ơn đến người thân gia đình có lời động viên, khuyến khích suốt trình học tập thực luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, đồng nghiệp Các bạn dự án invivodata, chị Ngọc Đặng, bạn Thiện Trần Đặc biệt bạn Trang Nguyễn, thành viên lớp cao học kỹ thuật điện tử 2007; bạn Vinh Nguyễn, Thế Anh Họ nhiệt tình giúp đỡ động viên vượt qua khó khăn học tập chia sẻ công việc TPHCM, tháng 07 năm 2009 Nguyễn Hữu Trung TÓM TẮT Cùng với phát triển nhanh kỹ thuật công nghệ, mạng Mobile Ad-hoc Network (MANET) ngày nghiên cứu ứng dụng rộng rãi Trong thời gian gần ứng dụng multicast ngày ý với ứng dụng chia sẻ hình ảnh, video, ứng dụng audio/video conference Cùng với phát triển nhanh chóng công nghệ, thiết bị đầu cuối (Laptop, PDA, điện thoại di động, v.v) ngày tích hợp nhiều chức năng, capacity thiết bị cải thiện đáng kể Vấn đề đặt môi trường MANET với nhiều loại node khác (Laptop, PDA, v.v) gọi mạng Heterogeneous Wireless Ad-hoc Network (HWAN) vấn đề truyền video multicast gặp số trở ngại giới hạn băng thông, dung lượng khác node mạng, tính chất biến đổi đồ hình mạng Luận văn tập trung nghiên cứu vấn đề truyền video multicast môi trường mạng HWAN Dựa vào số nghi thức định tuyến multicast đáp ứng cho truyền thông video multicast môi trường MANET [2][4], ứng dụng môi trường HWAN Luận văn đề xuất nghi thức định tuyến gọi QoS Multicast Routing Protocol (QMRP), mục đích đáp ứng cho chất lượng dịch vụ khác user đầu cuối, kiểm soát node đích gia nhập multicast group nhằm phục vụ số ứng dụng tạo Blacklist để cấm số node không mong muốn gia nhập multicast group Các kết mô cho thấy nghi thức định tuyến cho kết tốt nghi thức định tuyến Multicast Ad-hoc OnDemand Distance Vector Protocol (MAODV) On-demand Multicast Routing Protocol (ODMRP) việc phân phát liệu với yêu cầu chất lượng khác khau node đích, đáp ứng tốt cho mobility, kiểm soát node đích gia nhập multicast group Nhưng bù lại việc đánh đổi routing overhead băng thông hao phí mạng MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT RDVMR Robust Demand-driven Video Multicast Routing MDC Multiple Description Coding Serial MDTMR Serial multiple disjoint trees multicast routing protocol Parallel MNTMR Parallel multiple nearly-disjoint trees multicast MT-MAODV Multiple Trees Multicast Ad Hoc On-demand Distance Vector MANET Moblile Wireless Ad hoc Network SPTM Shortest path tree based multiple paths LCTM Least cost tree based multiple paths MLCT Multiple least cost trees MD video multicast Multiple description video multicast LC Layered Coding QMRP QoS Multicast Routing Protocol BW BandW SPT Shortest path tree MSPT Multiple Trees Based on Shortest Path Tree MAODV Multicast Ad-hoc On-Demand Distance Vector Protocol ODMRP On-demand Multicast Routing Protocol NS2 Network Simulator Chương Giới thiệu Chương giới thiệu mạng Heterogeneous Wireless ad hoc Network (HWAN), hạn chế mạng HWAN truyền thông video Chương đề cập đến công trình nghiên cứu liên quan đến việc truyền video multicast mạng, mục tiêu luận văn bố cục luận văn 1.1 Tổng quan mạng Heterogeneous Wireless ad hoc Network 1.1.1 Giới thiệu mạng Moblile Wireless Ad hoc Network Mạng máy tính, mạng viễn thông ngày phát triển Yêu cầu truy nhập user ngày nhiều lúc, nơi Đặc biệt với phát triển bùng nổ thiết bị di động laptop, điện thoại di động, PDA…dẫn đến nhu cầu trao đổi thông tin tăng nhanh Do cần có mạng thực kết nối thiết bị vô tuyến với thiết bị vô tuyến với mạng hữu tuyến Tuy nhiên, thiết bị đòi hỏi phải có sở hạ tầng kết nối mạng với Đối với điện thoại di động cần có hoạt động mạng cell, máy tính xách tay cần Access Point (AP) để kết nối thành mạng cục bộ không dây (WLAN) Nhưng lúc lắp đặt thiết bị hạ tầng Đó nơi mà điều kiện không cho phép chiến trường hay nơi bị thiên tai núi lửa, động đất hay lụt lội Vậy phải để tiếp tục sử dụng tiện lợi mạng không dây? Vì Mobile Wireless Ad hoc Network (MANET) [1] đời hoàn cảnh Hình 1.1 Mobile Wireless Ad hoc Network Tương lai công nghệ thông tin dựa chủ yếu vào công nghệ không dây Những mạng di động tế bào mạng truyền thống tồn Tuy nhiên khía cạnh mạng bị hạn chế kiến trúc hạ tầng mà mạng đòi hỏi (chẳng hạn trạm thu phát gốc, định tuyến) Đối với mạng MANET hạn chế loại bỏ MANET chìa khóa cho phát triển mạng không dây Mạng MANET thường tạo nên node ngang hàng, giao tiếp thông qua kênh truyền vô tuyến mà không cần điều khiển trung tâm Mặc dù dùng chủ yếu quân sự, ứng dụng thương mại ngày phát triển Những ứng dụng nhiệm vụ giải cứu thảm họa thiên nhiên, mục đích thương mại giáo dục, mạng cảm biến không dây… ngày phát triển 1.1.2 Giới thiệu Heterogeneous Wireless ad hoc Network Heterogeneous Wireless ad hoc Network (HWAN) đơn giản mạng MANET với node thiết bị đầu cuối với dung lượng khác Có vài thông số giới hạn dung lượng node, lượng lại, số session tham gia, kích thước buffer loại node (laptop, PDA, …) Hình 1.2 Heterogeneous wireless ad hoc network Heterogeneous Wireless Ad Hoc Network khó khăn việc multicast khác biệt dung lượng thiết bị đầu cuối yêu cầu QoS khác nhau, truyền thông video cho mạng Heterogeneous Wireless Ad Hoc Network áp dụng cho mục đích dân quân ngày quan tâm thời gian gần đây, ứng dụng cụ thể truyền video theo yêu cầu (video-on-demand) group video conferencing Bài tóan đặt vấn đề hạn chế mạng Heterogeneous Wireless Ad Hoc Network băng thông dung lượng mà truyền thông video lại đòi hỏi cao điều nên giải pháp đưa để giải tóan việc áp dụng nghi thức định tuyến multicast riêng cho mạng Heterogeneous Wireless Ad Hoc Network giải pháp cung cấp chất lượng dịch vụ video khác tùy thuộc dung lượng băng thông diện tuyến multicast group 1.2 Các công trình nghiên cứu mục tiêu luận văn 1.2.1 Các công trình nghiên cứu Multicasting việc truyền liệu dạng datagram đến nhóm host xác đinh địa [3] Có nhiều ứng dụng chế truyền multicast từ nguồn đến nhiều đích sử dụng như: ứng dụng chia sẻ văn bảng hình ảnh, ứng dụng audio video conferencing … Đối với ứng dụng việc sử dụng multicasting mạng tạo nhiều lợi Multicasting giảm chi phí thông tin cho ứng dụng gửi liệu giống đến nhiều người nhận Thay việc gửi nhiều lần đến nhiều người nhận thông qua nghi thức định tuyến unicast, nghi thức định tuyến mulicast giảm thiểu băng thông tiêu thụ mạng, giảm trình sử lý cho node nguồn, delay [5] Nhiều nghi thức định tuyến multicast đề suất cho mạng MANET [6], tiêu biểu Multicast Ad-hoc On-Demand Distance Vector (MAODV) [46] Ondemand Multicast Routing Protocol (ODMRP) [47] MAODV nghi thức định tuyến cải tiến nghi thức unicast AODV ứng dụng cho multicast, việc khám phá tuyến on demand nghĩa node có nhu cầu multicast khởi tạo việc khám xây dựng tuyến, nghi thức xây dựng multicast tree cho tuyến dựa vào thuật toán Shortest Path Tree (SPT), nghĩa có tuyến 10 • Hiệu việc sử dụng băng thông: Được tính tổng số gói liệu truyền node mạng chia cho tổng số gói nhận tất node đích • Số hop trung bình gói liệu: số lượng hop trung bình mà gói liệu phải qua trước đến node đích Thông số đại diện cho chất lượng multicast tree cấu trúc nghi thức định tuyến multicast Nó cho biết hiệu việc sử dụng băng thông mạng, gói qua nhiều hop trước đến node đích băng thông lãng phí cảu cao 5.2.3 Các thông số mô Chương trình mô thực phần mềm mô mạng NS 2.26, mô hình di động chọn Random Waypoint Mô sử dụng lớp vật lý lớp MAC theo chuẩn IEEE 802.11 Mô hình mô dạng tia mặt đất (trong mô hình vật cản không gian mô phỏng) Anten đẳng hướng Vùng mô 1500[m] x 300[m], bán kính phủ sóng node giả sử giống 250m, thời gian mô 900 s, kết lấy từ trung bình 10 lần chạy với kịch khác 5.3 Các kịch mô kết 5.3.1 Ảnh hưởng blacklist 5.3.1.1 Thông số mô Việc thay đổi so với nguyên tắc ban đầu nghi thức định tuyến multicast để kiểm soát node đích gia nhập multicast group (xem lại phần 3.2), ảnh hưởng đến trình định tuyến mạng, cụ thể làm tăng overhead routing Để khảo sát vấn đề này, đo độ hiệu định tuyến với blacklist ta tạo số kịch mô mạng thích hợp, kịch thiết lập mô hình 50 di chuyển Random Waypoint với pause time không, vận tốc tối đa node (Vmax) 5m/s với số node mạng 50 Để đánh giá hiệu blacklist ta đánh giá với số lượng blacklist node lần lược 1, 2, 3, 4, node, thông số đánh giá tỉ lệ số bad frame blacklist node Để đánh giá ảnh hưởng routing overhead, số lượng node đích thay đổi với giá trị 5, 10, 15, 25, số lượng blacklist node Tham số mô Mô hình di động Mô hình truyền sóng Anten MAC protocol Diện tích mô Bán kính phủ sóng node Thời gian mô Pause time Số node Vận tốc lớn node di chuyển Số node đích Số lần chạy mô Giá trị Random Waypoint Mô hình tia mặt đất Anten đa hướng IEEE 802.11 1500 x 300 [m2] 250 [m] 900 [s] [s] 50 [m/s] 1, 2, 3, 4, 5 Bảng 5.1 Bảng tham số mô việc đánh giá chức blacklist 5.3.1.2 Kết mô Theo kết mô ta thấy phương pháp QMRP có khả kiểm sóat node đích muốn gia nhập multicast group 51 Hình 5.3 Hiệu blacklist 5.3.2 Ảnh hưởng vận tốc di chuyển 5.3.2.1 Thông số mô Vận tốc di chuyển đặc trưng cho tốc độ thay đổi đồ hình mạng, vận tốc di chuyển cao tốc độ thay đổi đồ hình mạng nhanh ngược lại Khi đồ hình mạng thường xuyên bị thay đổi dẫn đến ổn định liên kết node kém, tỉ lệ liên kết lỗi node tăng từ ảnh hưởng tới kết định tuyến mạng Trong kịch mô thiết lập mô hình di chuyển Random Waypoint với pause time không, vận tốc tối đa node (V max) thay đổi từ 2m/s đến 15m/s Số node mạng 50, chọn ngẫu nhiên node nguồn tám node đích, tham số mô thể bảng 5.2 Tham số mô Mô hình di động Mô hình truyền sóng Anten Giá trị Random Waypoint Mô hình tia mặt đất Anten đa hướng 52 MAC protocol Diện tích mô Bán kính phủ sóng node Thời gian mô Pause time Số node Vận tốc lớn node di chuyển Multicast group Số lần chạy mô IEEE 802.11 1500 x 300 [m2] 250 [m] 900 [s] [s] 50 2, 5, 8, 10, 13, 15 node nguồn, node đích 15 Bảng 5.2 Bảng tham số mô kịch đánh giá ảnh hưởng vân tốc di chuyển 5.3.2.2 Kết mô Xem kết kịch mô hình 5.4 ta có nhận xét sau: Định tuyến QMRP cho kết tốt kiểu định tuyến lại, tỉ lệ bad frame thấp (dưới 7%) Khi node di chuyển với tốc độ cao phần tỉ lệ phần trăm bad frame MAODV cao nhất, hai kiểu định tuyến ODMRP QMRP tương đương nhau, điều thể qua độ dốc MAODV tăng nhanh node di chuyển tốc độ cao Hiện tượng lý giải node di chuyển tốc độ cao đồ hình mạng thay đổi nhanh hay số liên kết hỏng tăng, với kiểu định tuyến MAODV có tuyến từ nguồn đến đích số liên kết hỏng tăng với tốc độ cao MAODV tuyến back up từ nguồn đến đích ODMRP QMRP có nhiều tuyến từ nguồn đến đích chúng có khả thích nghi cao MAODV Trong luận văn tác giả quan tâm đến trình định tuyến multicast ứng dụng việc truyền video vấn đề khảo sát ảnh hưởng định tuyến chất lượng video điều cần thiết Trong trình multicast video có số trường hợp node đích nhận hình ảnh video, định tuyến multicast tốt khoảng thời gian nhỏ Rõ ràng kết mô hình 5.5 chứng tỏ phương pháp định tuyến QMRP tốt so với hai phương pháp lại Với kịch bảng mô ảnh hưởng vận tốc node packet overhead (hình 5.6) ta nhận xét sau: tỉ lệ packet overhead định tuyến QMRP 53 cao so với định tuyến ODMRP, vùng vận tốc nhỏ MAODV có tỉ lệ packet overhead thấp, vận tốc node tăng dần tỉ lệ lại tăng lên đột ngột, điều lý giải vận tốc node cao số liên kết hỏng tăng nghi thức MAODV phải gửi thông tin định tuyến lại số liệu bị rớt tăng cao tỉ lệ packet overhead tăng theo Nghi thức định tuyến QMRP có ưu điểm việc đáp ứng chất lượng định tuyến multicast nhiên phải trả giá băng thông tiêu thụ mạng, tiêu biểu số gói routing overhead cao số forwarding node lớn hai định tuyến lại (Hình 5.7) chứng tỏ số forwarding node cao băng thông hao phí mạng cao hai kiểu định tuyến lại Hình 5.4 Khảo sát ảnh hưởng vận tốc node tỉ lệ rớt gói 54 Hình 5.5 Khảo sát ảnh hưởng vận tốc node chu kỳ bad frame Hình 5.6 Khảo sát ảnh hưởng vận tốc node tỉ lệ packet overhead 55 Hình 5.7 Khảo sát ảnh hưởng vận tốc node số hop trung bình gói liệu 5.3.3 Ảnh hưởng số node đích mạng 5.3.3.1 Thông số mô Số node đích mạng ảnh hướng tới số forwarding node mạng, ta thấy node gia nhập mạng có khả số node mạng trở thành forwarding node, số node đích mạng tăng số forwarding node có khả nãng tãng theo điều ảnh hướng đến băng thông lãng phí mạng biến đổi theo số forwarding node Các thông số mô trình bày bảng 5.4, kịch mô ứng với pause time 0, số node mạng 50 node, Vmax = 5m/s, số node đích thay đổi với giá trị: 5, 10, 15, 20, 25 node 56 Tham số mô Giá trị Mô hình di động Random Waypoint Mô hình truyền sóng Mô hình tia mặt đất Anten Anten đa hướng MAC protocol IEEE 802.11 Diện tích mô 1500 x 300 [m2] Bán kính phủ sóng node 250 [m] Thời gian mô 900 [s] Pause time [s] Số node 50 Vận tốc lớn node di chuyển [m/s] Số node đích 5, 8, 10, 12, 15, 18 Số lần chạy mô 10 Bảng 5.3 Thanh số mô trường hợp xét ảnh hưởng số node đích 5.3.3.2 Kết qủa mô phỏng: Theo kết mô ta có nhận xét số node đích tăng tỉ lệ rớt gói phương pháp QMRP tăng dần, tỉ lệ rớt gói phương pháp ODMRP giảm dần điều chứng minh phương pháp nhạy với số lượng node đích lớn Hình 5.8 Khảo sát ảnh hưởng vận số node đích multicast group 57 Chương Kết luận hướng phát triển 6.1 Kết luận Với việc cải tiến số quy trình phương pháp định tuyến video multicast ứng dụng cho mạng MANET, luận văn đề xuất giải pháp nhằm kiểm sóat node đích gia nhập multicast group Từ xây dựng ứng dụng tạo blacklist nhằm phục vụ cho mục đích kiểm sóat việc gia nhập multicast group node đích, ngăn chặn việc truyền thông video cho node đích không mong muốn Với việc xem xét tính hỗn tạp (không đồng nhất) node mạng MANET, luận văn xây dựng phương pháp định tuyến video multicast cho mạng HWAN (mạng MANET với node đích không đồng nhất) Với kết mô ta thấy định tuyến QMRP thỏa mục tiêu ban đầu luận văn • Việc thay đổi số quy trình giai đọan gia nhập nhóm node đích multicast (tham khảo chương 3) tạo khả cung cấp thông tin cho ứng dụng lớp quản lý việc gia nhập nhóm node đích, mô đánh giá ảnh hưởng việc thay đổi chứng tỏ node nguồn có khả tạo blacklist để ngăn chặn node không mong muốn gia nhập multicast group • Mô luận văn đánh giá phương pháp cung cấp chất lượng video theo yêu cầu node đích tốt so với phương pháp khác MAODV ODMRP với tỉ lệ bad frame hơn, chu kỳ bad frame thấp Với đánh đổi overhead routing băng thông lãng phí tiêu thụ qua số forwarding node trung bình chấp nhận • Mô chứng tỏ phương pháp có khả thích nghi với tính mobility node mạng HWAN 58 Tuy nhiên luận văn nhược điểm chưa so sánh nghi thức định tuyến QMRP với số phương pháp định tuyến multicast video phát triển thời gian gần 6.2 Hướng phát triển Luận văn tiến hành nhận xét đánh giá hiệu định tuyến QMRP việc truyền multicast video so với phương pháp định tuyến multcast tiếng MAODV ODMRP, số giải thuật định tuyến đáp ứng cho việc truyền multicast video thời gian gần nghiên cứu luận văn chưa có so sánh toàn diện loại định tuyến đó, việc so sánh đánh giá hướng nghiên cứu luận văn Trong trình xây dựng multicast tree (tham khảo chương 4) luận văn dùng thuật toán SPT, có nhiều thuật toán ứng dụng cho việc xây dựng multipath tree Minimum Spanning Trees (MST), Steiner… Vì luận văn phát triển theo hướng xây dựng multicast tree dựa vào thuật toán khác Cũng với mục tiêu cải tiến việc xây dựng multicast tree áp dụng cho mục đích khác truyền thông multicast như: mục đích tạo phương pháp định tuyến đủ mạnh để chống lại liên kết hỏng, hay mục đích nâng cao độ hài lòng user, dung hòa hai mục đích khái niệm xây dựng multiple tree theo nguyên tắc Multiple Node-Disjoint Trees, Multiple Link-Disjoint Tree, Multiple Non-Disjoint Tree (xem lại mục 4.1) sử dụng Trong luận văn ta sử dụng phương pháp Multiple Non-Disjoint Tree, việc phát triển theo hướng lại hướng phát triển tốt 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] C S R M B.S Manoj, "Ad Hoc Wireless Networks: Architectures and Protocols," Prentice Hall, 2004 [2] T B R D Agrawal, and C Siva Ram Murthy, "Robust Demand-Driven Video Multicast over Ad hoc Wireless Networks," 3rd International Conference on Broadband Communications, Networks and Systems, BROADNETS, pp 1-10, , 2006 [4] S Deering, “Host extensions for IP multicasting”, RFC 1112, August 1989, available at http://www.ietf.org/rfc/rfc1112.txt [5] S Paul “Multicasting on the Internet and its Applications”, Kluwer Academic Publishers, ISBN 0792382005, June 1998 [6] T Kunz, "Multicasting: From fixed networks to ad-hoc networks", to appear in the Handbook of Wireless Networks and Mobile Computing, John Wiley & Sons [7] Y Wang and Q F Zhu “Error control and concealment for video communication: a review", in Proc IEEE, vol.86, issue 5, pp.974-997, May 1998 [8] J Apostolopoulos, “Reliable video communication over lossy packet networks using multiple state encoding and path diversity", Visual Communications and Image Processing (VCIP) 2001 [9] S Mao, S Lin, S Panwar, and etc “video transport over ad hoc networks: multistream coding with multipath transport", IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Dec 2003, pp 1721 - 1737 [10] T Nguyen and A Zakhor “Multiple Sender Distributed Video Streaming", IEEE Transactions on Multimedia, Vol 6, No 2, April 2004, pp 315 - 326 [11] E Setton, X Zhu and B Girod "Congestion-optimized multi-path streaming of video over ad hoc wireless networks", International Conference on Multimedia and Expo (ICME) 2004 [12] T Nguyen and A Zakhor, “distributed video streaming over internet", in Multimedia Computing and Networking 2002, Proceedings of SPIE, San Jose, Califor-nia, January 2002, Vol 4673, pp 186-195 60 [13] T Nguyen, and A Zakhor, “distributed video streaming with forward error correction", Packet Video 2002, Pittsburgh, April 2002 [14] T Nguyen, and A Zakhor, “Path Diversity with Forward Error Correction (PDF) System for Packet Switched Networks", INFOCOM 2003, April 1-5, San Francisco CA, USA [15] J Apostolopoulos and S.J Wee, “Unbalanced Multiple Description Video Communication Using Path Diversity", International Conference on Image Processing (ICIP), October 2001 [16] S.J Lee and M Gerla, “Split multipath routing with maximally disjoint paths in ad hoc networks," ICC 2001, pp.3201-3205 [17] J Apostolopoulos, T Wong, W Tan, and S Wee, “On multiple description streaming in content delivery networks", IEEE INFOCOM, 2002, pp 1736-1745 [18] J Chakareski, S Han, and B Girod, “Layered coding vs multiple descriptions for video streaming over multiple paths," Multimedia Systems, Springer, online journal publication, January 2005 [19] A Begen, Y Altunbasak, and O Ergun “Multi-Path Selection for Multiple Description Encoded Video Streaming", IEEE Internationl Conference on Communications (ICC), May 2003 [20] S Mao, Y Hou, X Cheng, H Sherali, and S Midki® “Multipath Routing for Multiple Description Video in Wireless Ad Hoc Networks", IEEE Infocom, March 2005 [21] Z Ma, H Shao and C Shen “A New Multi-path Selection Scheme for Video treaming on Overlay Netwoks", IEEE Internationl Conference on Communications (ICC), June 2003 [22] J Chen, S Chan, and V Li \Multipath routing for video delivery over bandwidth-limited networks", IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol 22, No 10, pp 1920 - 1932, December 2004 [23] J H Kim, R M Mersereau, and Y Altunbasak, "Network-adaptive video streaming using multiple description coding and path diversity," in Proc of IEEE Intl Conf on Multimedia and Expo (ICME), Baltimore, MD, July 2003 [24] Y J Liang, E Setton, and B Girod, “Channel-Adaptive Video Streaming Using Packet Path Diversity and Rate-Distortion Optimized Reference Picture 61 Selection," Proceedings IEEE Fifth Workshop on Multimedia Signal Processing, St Thomas, Virgin Island, Dec 2002 [25] V N Padmanabhan, H J Wang, P A Chou, and K Sripanidkulchai “istributing streaming media content using cooperative networking," ACM NOSSDAV, Miami Beach, FL, USA, May 2002 [26] M Bansal and A Zakhor, “Path Diversity for Overlay Multicast Streaming", Packet Video Workshop, Irvine, CA, Dec 2004 [27] S Mao, S Lin, S Panwar, and Y Wang, “reliable transmission of video over ad-hoc networks using automatic repeat request and multi-path transport", Proceedings of the 2001 Fall IEEE Vehicular Technology Conference, Atlantic City, NJ, October 2001, pp.615-619 [28] S Lin, Y Wang, S Mao, and S Panwar “video transport over ad-hoc networks using multiple paths", invited paper in the Proceedings of the 2002 IEEE International Symposium on Circuits and Systems, Scottsdale, Arizona, May 2002, pp 57-60 [29] Y Wang, S Panwar, S Lin, and S Mao, “Wireless video transport using path diversity: Multiple description vs layered coding," in Proceedings of the 2002 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), pp.21-24, Rochester, NY, September 2002 [30] E Setton, X Zhu and B Girod, “Minimizing Distortion for Multipath Video Streaming over ad hoc Networks", IEEE International Conference on Image Processing, vol 3, pp 1751-1754, Singapore, Octobor 2004 [31] X Zhu and B Girod, “A Distributed Algorithm for Congestion-Minimized MultiPath Routing over Ad Hoc Networks", IEEE International Conference on Multimedia and Expo, pp 1484 - 1487, Amsterdam, The Netherlands, July 2005 [32] X Zhu, S Han and B Girod, “Congestion-Aware Rate Allocation For Multipath Video Streaming Over Ad Hoc Wireless Networks", IEEE International Conference on Image Processing, vol 4, pp 2547-2550, Singapore, October 2004 [33] H Man and Y Li, “A multipath video delivery scheme over di®serv wireless LANs", Proceedigns of SPIE, pp 1148-1158, 2004 62 [34] A Miu, J.G Apostolopoulos, W Tan, and M Trott, \Low-latency Wireless Video over 802.11 Networks using Path Diversity", IEEE International Conference on Multimedia and Expo (ICME), July 2003 [35] S Mao, X Cheng, Y Hou, and H Sherali, \Multiple description video multicast in wireless ad hoc networks," in Proceedings of the First International Conference on Broadband Netowrks (BROADNETS 2004), pp.671-680, San Jose, CA, October 25-29, 2004 [36] O B Michel Kadoch, "Multicast Routing Protocols in Ad Hoc Wireless Networks: A Comparison Survey and Taxonomy," submitted to ad hoc networks journal, 2007 [37] C S R M B.S Manoj, "Ad Hoc Wireless Networks: Architectures and Protocols," Prentice Hall, 2004 [38] N Shacham, "Multipoint communication by hierarchically encoded data,," INFOCOM, vol 3, pp 2107 - 2114, 1992 [39] B S M Subir Kumar Das, and C Siva Ram Murthy, "Weight Based Multicast Routing Protocol for Ad hoc Wireless Networks," IEEE GLOBECOM, vol 1, pp 117-121, 2002 [40] Z Ye, Krishnamurthy, S.V., Tripathi, S.K., "A Framework for Reliable Routing in Mobile Ad Hoc Networks," IEEE INFOCOM, vol 1, pp 270-280, 2003 [41] McCanne S.; Floyd S., Kevin Fall, Kannan Varadhan, and the VINT project, “Network Simulator, The ns manual”, http://www.isi.edu/nsnam/ns/ [42] K Fall, K Varadhan, and the VINT project, “The ns manual”, Dec 2003 [43] Eitan Altman and Tania Jimenez, “NS Simulator for Beginners”, Dec 2003 [44] J Broch, D.A Maltz, et al., “A Performance Comparison of Multi-Hop Wireless Ad Hoc Network Routing Protocols”, MOBICOM’98, Dallas, Oct 1998, pp 85-97 [45] William Su, Sung-Ju Lee, and Mario Gerla, “Mobility Prediction and Routing in Ad Hoc Wireless Networks”, IEEE Computer Communications Workshop (CCW 2003), Oct 2003 63 [46] E Royer, and C E Perkins “Multicast operation of the ad-hoc on-demand distance vector routing protocol”, Proc of the 5th ACM/IEEE Annual Conf on Mobile Computing and Networking, Aug 1999, pages 207-218 [47] M Gerla, S.-J Lee, and W Su "On-demand multicast routing protocol (ODMRP) for ad hoc networks", Internet Draft, draft-ietf-manet-odmrp-02.txt, 2000, work in progress [48] X Tang, and A Zakhor “Matching pursuits multiple description coding for wireless video,” IEEE Trans on CSVT, June 2002, pp 566 -575 [49] R Neff and A Zakhor “Very Low Bit-Rate Video Coding based on Matching Pursuits”, IEEE Trans on CSVT, Feb 1997, pp 158-171 64 [...]... sáu chương, chương đầu là chương giới thiệu tổng quan về mạng HWAN, về định tuyến video multicast, các công trình nghiên cứu liên quan và hướng phát triển của đề tài Chương hai là chương đề cập đến các kiến thức nền tảng như kiến thức về multicast, về truyền video trên mạng wireless ad hoc, cũng như giới thiệu về định tuyến multicast trên mạng wireless ad hoc Chương ba và chương bốn là hai chương chính... multicast trên mạng các MANET, giả sử rằng (a) các mạng có được tính chất của các liên kết, và (b) tốc độ rớt gói của các liên kết là độc lập nhau 2.4 Multicast trong mạng Heterogeneous Wireless ad hoc Network Multicasting đóng một vai trò cốt yếu trong nhiều ứng dụng của wireless ad hoc networks Vì băng thông và năng lượng giới hạn nên multicasting có thể gia tăng đặt biệt hiệu suất mạng Trong một... quan tâm là sẽ hoạch định làm thế nào để phân phối các lưu lượng multicast đến các thành viên của nhóm mà không ảnh hưởng đến các thành viên ngoài nhóm 2.2 Các thách thức trong việc truyền tín hiệu Video trên mạng không dây Ad Hoc Các ứng dụng truyền thông video trên mạng có dây được xem là rất quan trọng, cụ thể là truyền video trên mạng Internet thì khá phổ biến Tuy nhiên, với sự phát triển của mạng. .. dùng broadcast, ta chỉ cần truyền dữ liệu một lần, tuy nhiên lúc này sẽ gặp vài vấn đề nghiêm trọng Đầu tiên, nếu bên máy nhận nằm trong vùng broadcast domain khác máy gửi, router cần phải truyền dữ liệu broadcast Tuy nhiên, truyền gói tin dạng broadcast có thể là giải pháp tồi nhất vì sẽ tốn rất nhiều băng thông và tăng tải trên tất cả các thiết bị mạng nếu chỉ có một nhóm nhỏ các máy trong mạng thực... tính của đường truyền; Điều này không phù hợp trong mạng Ah Hoc không dây hiện hành bởi vì, một luồng video mới nhìn chung cần tỉ lệ lớn tài nguyên của mạng không dây, như vậy sẽ làm thay đổi đặc tính của các đường truyền không dây một cách đáng kể Trong [21], các tác giả chọn ra hai đường truyền với sự tương quan tối thiểu của các luồng video MDC trên mạng Internet Trong [22], Chen et al giới thiệu một... nhiều hơn mạng có dây Một kết nối từ đầu cuối đến đầu cuối trong mạng MANET thường gồm nhiều đường liên kết không dây, tạo nên băng thông tương ứng cho từng nút mạng mặc dù dung lượng thấp hơn Thứ ba, một liên kết không dây luôn luôn gặp tỉ lệ lỗi truyền cao do ảnh hưởng của sự che khuất, fading, suy hao đường truyền, và nhiễu từ các nguồn phát khác Một liên kết đầu cuối đến đầu cuối trong mạng MANET... lượng cơ bản, và việc nhận thêm một trong các description khác có thể gia tăng thêm chất lượng Description Base Layer Enhancement Layer Hình 2.1 LC và MDC Trong luận văn này, ta giả sử heterogeneous wireless ad hoc networks với dung lượng các node khác nhau Dung lượng của một node nghĩa là số video layer mà nó có thể nhận và truyền Cho ví dụ các node có dung lượng là một nghĩa là chúng có thể nhận... luồng con đều xảy ra mất gói độc lập về quan hệ Điều này dẫn đến chất lượng tín hiệu video có thể được cải thiện thông qua việc mã hóa video phù hợp và các kỹ thuật phân tán gói dữ liệu Kết nối đa đường có thể dẫn đến ít bị phá hỏng với hơn nhiều so với kết nối đơn đường trong mạng MANET Sự phân tập đường truyền cũng có thể được khai thác để làm giảm mức độ tắc nghẽn của mạng MANET [11] Trong phần này,... nhau một cách tường minh thông qua các đường truyền mạng khác nhau trong mạng có dây Tác giả cũng đề xuất hai hướng để tạo sự đa đường trong mạng Internet có dây Đầu tiên là thông qua định tuyến địa chỉ IP nguồn và một hướng khác là thông qua các nút chuyển tiếp Trong [15], các tác giả đã thiết kế hệ thống truyền thông video (MDC) mang lại hiệu qủa về mặt cân bằng và không cân bằng Các luồng video Multiple... truyền đi ở cây giống nhau Tác giả đã chỉ ra rằng MD video multicast tương đương này có thể có hiệu quả đối với những đường liên kết hay bị hỏng và chất lượng các đường liên khác nhau kết trong wireless ad hoc networks 1.2.2 Mục tiêu của luận văn Các định tuyến Multicast như là MAODV và ODMRP có thể ứng dụng trong việc truyền video multicast tận dụng các ưu điểm của MDC, nhưng hiệu quả không cao Mục