第讲多媒体通信网

多媒体传输网络多媒体通信对网络的要求网络的分类广域网对多媒体通信的支持电路交换分组交换局域网对多媒体通信的支持接入网技术多媒体通信对网络的要求多媒体传输对网络的要求多媒体信息传输具有多业务性、交互性等特点，现有的网络都不能完全满足这种要求，但我们又无法脱离这些传统的网络。因此我们需要研究各种网络的特性，寻找适当的技术去完成多媒体信息的传输。如何描述网络？性能指标网络功能服务质量性能指标(1)吞吐量吞吐量是指网络传输二进制信号的速率，也成为比特率或带宽。恒速率CBR(ConstantBitRate)与变速率VBR(VariableBitRate)业务突发度=PBR/MBR，衡量速率的变化实时传输的活动图像对吞吐量要求最高，声音次之。性能指标(1)高清电视(HDTV)，分辨率1920*1080，60帧/秒，数据率为2Gb/s，MPEG-2压缩后为20-40Mb/s普通电视，720*576，25帧/秒，166Mb/s，MPEG-2压缩后为6-8Mb/s录像，MPEG-1压缩1.4Mb/s会议电视，CIF格式，10帧/秒，128Kb/s性能指标(2)传输延时：从信源发送某比特到信宿接收到该比特所需的时间，包括电（光）信号在物理介质的传播延时，以及数据在网中的处理延时。端到端延时：一组数据在信源上准备好发送的时刻，到信宿接收到这组数据的时刻之间的时间差。实时业务对延时很敏感。查询的交互式多媒体应用中，响应时间应不超过3秒。性能指标(3)延时抖动：网络传输延时的变化延时抖动将破坏多媒体的同步，声音的实时传输对延时抖动的要求更苛刻。在终端可用缓冲器抵消抖动的影响，但会增加延时要求CD质量声音，抖动不超过100ms电话质量语音，抖动不超过400ms性能指标(4)错误率：用以下几种方式度量误码率BER(BitErrorRate)：主要衡量传输介质的质量，光纤的BRE远小于无线信道。包错误率PER(PacketErrorRate)：包丢失、重复接收、次序颠倒等情况。主要是由于网络拥塞所引起。包丢失率PLR(PacketLossRate)：包丢失的情况。典型的误码率指标电话质量的语音–BER<10e-2未压缩CD–BER<10e-3压缩CD–BER<10e-4会议电视–BER<10e-8HDTV–BER<10e-10数据业务–不允许有误码网络与QoS单向网络，双向网络单播(unicast),组播(multicast)与广播(broadcast)。QoS(QualityofService)。传统通信网中没有QoS概念，因为网络都是与专项业务相关。当ISDN提出后，由于要在一个网络上支持不同业务，才提出QoS的概念。确定性描述方法QoS<UpperboundQos>Lowerbound统计描述方法Prob[QoS<Upperbound]〉ProbboundProb[QoS>Upperbound]〉Probbound网络分类电路交换与分组交换交换(switching)：网络中给数据正确的提供从信源到信宿的路由过程。电路交换：一旦两个终端建立通信联系，就独占一条物理信道，不再与其它用户分享。PSTN，ISDN，DDN(数字数据网)都是电路交换网络。在整个会话过程中，得到有保证的固定比特率路由固定、延时短、延时抖动小，不支持多播分组交换(PacketSwitching)：数据流被分割成小段，每段数据加上头和尾，构成一个包，称为分组。网络中的交换节点先将整个包存储下来，再转发出去，直至达到信宿。多个信源使用同一线路。统计复用，不保证传输速率。面向连接与无连接方式面向连接(ConnectionOriented)：两个终端之间必须先建立网络连接，网络接纳呼叫并给予连接，然后才能开始信息的传输。无连接(Connectionless)：终端传送数据，并不需要事先得到网络的许可。电路交换是面向连接的。可以动态、半永久或永久建立。分组交换网分为面向连接和无连接两种。X.25，ATM和帧中继是面向连接的网络，称为虚连接VC；而以太网，FDDI等是无连接的。资源的管理资源管理与QoS密切相关。资源预留(ResourceReserve)：网络从自己的总资源中规划出一部分，留给特定的通信过程。只是预算，而不是实际发生。资源分配(ResourceAllocation)：把一部分资源实际分配给某个特定的通信过程，只是在特定情况下，会把其资源再分配给其他过程。QoS保障是确定的。资源独享(ResourceDedicated)：把一部分资源分配给某个通信过程，并且不再分配给他人。尽力而为(Best-effort)：网络利用全部资源尽力为所有通信过程服务。以太网就属于这种类型。QoS保障—综合服务传统IP网是“尽力而为”的网络，无QoS保证。RFC1633提出综合服务模型，通过资源预留来实现QoS保障。资源预留协议RSVP(ResourceReservationProtocol)采用无连接方式，适合在IP网中使用。RSVP由接收端启动。当应用需要可保障的服务时，发送端需要向接收端发送一个Path组播包，说明业务类型和特点。收端返回一个Reserve消息，其中列出接收端所要求的服务质量。网络回传这一消息时，沿途的路由器可以接受或拒绝Reserve消息的请求。若拒绝，则呼叫中止；若接受，则为该业务分配带宽。QoS保障—综合服务两个服务等级控制负荷服务：要求可靠传输，并且延时不超过某特定值可保障服务：实时业务，要求延时和抖动限制在一定范围内。要获得可保障的服务，整个链路上的路由器都必须支持综合服务RSVP的确切性能还缺少实际的验证，因为骨干网上很多路由器并不支持RSVP，另外带宽的大幅度增长远远超过人们的预料。Qo贯S保障—区别怕服务综合银服务面和RS敏VP实现咬过于扎复杂螺，因者此IE爸TF提出祸区别熟服务DS识(D拍if胡fe呼re剂ntSe季rv宇ic生e)。在IP窝v4的报骄头部税分，好有一设个字公节的膜“服魔务类哭型”司域。D—低延疗时，T—高吞诞吐率捆，R—低丢嚷失率如果鱼链路薯上的妈路由回器有铜的支冬持DS，有铲的不惜支持DS，则叔不支边持DS的路绒由器妙仍给撇予be榜st设-e特ff予or军t服务产，整峡体上凭来看凑，性朴能还鞋是有坡提高夺。优先鄙权D便T仅R未用Qo朝S保障—区别蛋服务和综饼合服篮务相铃比，保区别攻服务缺更简公单综合食服务盈中，沉用户功可以身对每命一条拒流提费出不筛同的Qo朴S要求摸，而DS只提朵供有蛙限种伤服务址种类丸。因倒此DS中路核由器图只要翠区分夺不同客的服角务状匆态，贴而综脏合服甘务则验要记昂录每哨一条吓流的颜数据您。DS中，厌边界皆路由那器对治报文眯进行潜复杂的的分怠类表艳示，壮而核阅心路储由器辅只对壮聚合察流操若作。占不同垃的路途由器秘执行感不同孟的功貌能。旨而综茶合服意务，拥要求特所有桌的路施由器紧都要恐完成孙同样脊的功否能，禁对路捆由器嚼要求晕很高哄。Qo洁S保障—M奴PL稼S多协仗议标却签交宴换MP巡寿LS仍(Mu冰lt铃ip咸ro继to语co漆lLa史bl谜eSw午it浸ch坑in队g)由IE芹TF提出令，是魂在Ci娱sc衡o公司链的标督签交续换(T疾ag朝S准wi逼tc访hi著ng翁)技术寸上发腰展起鸦来的系。MP雨LS是靠摊支持倦该协秀议的出路由梯器组当成的鞠网络融来工过作的石。处钱于网宜络进危入点剑的路届由器芹将数付据报线进行催分类减，并绘加上MP胁LS包头兽，而勿后在MP肚LS网内愿部，甩只需碍要根穷据la胖bl益e和co摔s进行闻相应丝式的处驱理，学更有浩效率躬。当孟数据留离开MP竹LS网络错，则直将包锹头删术除掉肿。优势福在于穷可以识通过la涛bl恳e来指垦定MP搅LS网中赏的路视由。La暖bl杠eCo如s堤B朋TT葱LQo医S保障—流量投工程只要仁能解混决网遮络拥托塞，be妙st亏-e伴ff篮or坚t方式那的网幸络性延能也柏很好雄，因慰此从玻流量伞工程氧的观崇点去遗减少覆网络导拥塞胜发生役的机缩慧率，惑也可蝴以提洋高Qo彻S。这种Qo演S的提税高，腰是统萄计意版义上笋的提田高，耍并不丙能保困证某绿种业赞务能识具有皂稳定盏的质命量。薯这种蝇方法新适合鸡于网皮络整窄体性遗能的执提高叠，一背般在萍网络源规划拦与网喜络设贪计时执要重担点考米虑，而终端虹无法俗参与战。广域龙网对润多媒引体通锦信的断支持电路句交换分组窃交换电路肉交换傍广域剪网(1平)有电编路交顿换网梳的优象点传输竖延时申小，范无延姑时抖闯动独享陵固定小的比侨特率电路程交换访网适镰合于映连续谁媒体建的实扇时传错输，Qo印S得到票保证脸。但不场支持分组播必须谦加入第多点零控制秩单元MC枕U作(M热ul蓄ti皇pl让e杜Co窝nt疼ro氏l龟Un矮it书)，才论能完馆成会伪议功宰能。MC堪U的功夜能包盛括：谱音频会信号坊的混详音和秋切换塔，视桶频信哨号的叶切换朱，数煌据的狗切换迎，会睡议控晓制电路功交换疤广域恐网(2悉)公共口电话束网(P沸ST塘N)：4K屑Hz模拟信带宽右，经忧过mo府de字m，可枝达到爪的数嚼字信钻号速亭率为56棍Kb漆/s节(传统mo府de旗m)，8M拐b/峡s(牢AD予SL只)。综合胡业务唱数据兵网(I蔽SD芽N)：基类本接妹口14率4K壤b/忠s，2B观+D信道悲。有柏较多妹的会区议电愈视应惑用。数字蛙数据造网(D跟DN既)：n*摄64促Kb族/s衬(n澡=1屑~3馅2)，永小久或亿半永席久的位数字悼信道朱，对懒用户醒透明担。DD肾N通信境的建壤立，桃需要谜网管哄中心鲁来建扮立和医释放穗连接近，常蠢用于戚大型怜用户白。分组郊交换嫂广域横网(1休)电信倾部门望运营敲的数增据传悦输网掏络：X.忽25，育帧中枣继(F疑ra材me批D罚el隔ay端)。IP网也台属于旅分组疏交换写广域翅网，殿我们郑单独傅讨论标。X.继25：产换生于拦上实毒际70年代稳，为衬计算扒机之粪间的缝数据脆通信堵服务殿的通粥信网墓络。齐持续偏时间疯短，游数据瞒量不燥大的栽业务盏。当穗时的湖物理继信道诱误码市率较搅高。面向究连接陷，便狐于计把费，肺连接店称为邻虚电右路。存储-转发酿工作菜方式衔，要伸收到达下一脱节点给的AC絮K才转蛛发。纠错膊、重门传机艇制十殿分复碧杂。网络妈有严害格的柄流量筛控制箩机制滔。传输勇速率土低，亲延时云长且省抖动夹大，盆不支罩持组凶播，虏不适筛合多扭媒体表信息原的传悟输。分组绸交换梁广域倾网(2夜)帧中甩继(F撞ra于me恨D油el挂ay时)是X.荡25的延求伸，毛针对LA陷N之间宴的互族联和赏多个监信源陆的数舱据流独混合愁而设裹计的雁，通奇常与诵其直槽接相重连的戏不是军终端告设备提，而嘉是网属关、膛路由粪器等蕉。由于羡物理厨信道驼质量子的提阿高，主和X.玻25相比贡，减狂少了比大量抢的差识错控突制协惯议，脸只用CR聪C检测验错误伍。通过群在帧绳中继坝中加街入资蹦源分尼配机伏制、沾优先最级机造制等壤做法沿，可片支持捕多媒返体信侨息的葡传输按。但盒这一道般都领是私欠有协修议，火不属潮于帧中献继的盐范畴酿了。局域序网对训多媒会体通蔬信的贴支持传统暮的共愈享介逢质局扰域网包括黄以太现网(E盈th宿er相ne挪t)，令缠牌环(T违ok砖en沈R丛in伸g)，FD敞DI危(F庸ib姓erDi菜st霸ri甩bu残te岭d宅Da霉ta陡I幸nt矛er议fa苏ce李)。所刑有的卷终端挺连接茶到同押一物兔理介逃质，屡构成戒总线棍或者情环。采用肯基带府信号协传输糠，同就一时雄刻只张能有与一个贝通信闲链路红占用尖信道品。将孙数据孕分组澡，各冬终端宰在各膛自获猴得的叔时隙抖中将喘数据刮发送赛出去蜡。同步镇时分烦复用TD心M异步真时分顷复用—介质旦访问龙控制(M蝇AC协议)。不同姻的MA京C形成视不同谣类型国的LA尼NMA贞C协议以太厕网的MA偶C是CS腿MA迈-CD衔(C蚀ar卷ri陶erSe夏ns麦e走Mu扮lt炕ip拐le倡A示cc食es桃s妇wi亡th瓶C闲ol杯li驳si躁on葛D其et闻ec损ti躁on敢)。10滑Mb啊/s本-由>反10圾0M躁b/档s痕-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