基于RSVP的QoS分级过滤机制研究及实现

【摘要】：随着多媒体技术在IP 网络的大量应用,网络必须能识别和区分具有不同服务质量需求的数据、语音以及视频等新业务的通信,进而为之提供相应的服务。服务质量(Quality of Service, QoS)技术的出现便致力于解决这个问题。而资源预留协议(Resource Reservation Protocol, RSVP)则用于在网络节点之间传递QoS请求,动态地建立端到端的QoS。 网络拥塞是实现QoS 技术的最大障碍,本文探讨使用合理的丢包策略降低网络拥塞对端到端QoS 的影响。在不考虑优先级服务的前提下,从保障解码质量的角度来说,丢失携带关键信息的数据包比丢失其它数据包造成的损失更大,因此本文研究如何有效地滤除通信中高于服务质量需求的冗余信息,以缓解网络拥塞,保障关键信息顺利到达目的地。 压缩编码的音频和视频数据流日益成为互联网数据传输的主体,其中,实时视频传输所占用的带宽资源通常最多,是本文研究的重点。本文首先从对视频数据压缩技术的分析中,得到压缩编码视频流的特点,并编程实现MPEG-4 视频压缩编解码; 然后基于RSVP 和QoS 理论,提出一种分级过滤机制,阐述其原理、特点和应用; 最后设计一个模型,通过模拟实验,验证这一过滤机制的效果和适用范围。 本文提出的分级过滤机制,是针对同一会话中的数据包,依据其所携带信息的重要性进行分级; 并通过扩展RSVP 信令,定义相应的服务等级,使得路由节点可过滤数据流中高于预约服务等级的非必要数据,保障重要信息的传输,以满足异质多播网络中不同等级的端到端QoS 要求。 经模拟验证,该机制在带宽资源不足的网络环境中,能有效缓解网络拥塞,更好的保证端到端的QoS。 本文的创新之处在于:对同一会话中的数据,利用压缩编码视频流的特点进行分级; 扩展RSVP 信令传递QoS 等级信息; 在路由节点上建立机制滤除冗余数据; 利用MPEG-4 的纠错功能,减少非必要信息的缺失对接收端解码质量的影响。