ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ И АРХИТЕКТУРЫ IPTV 5
1.1 Обзор технологий IPTV 5
1.2 Архитектура IPTV-сети 14
1.3 Передача Unicast, Broadcast и Multicast трафика 17
2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ IPTV НА СЕТЯХ WIMAX 22
2.1 Обзор технологий WiMAX 22
2.2 Описание стандарта IEEE 802.16m 25
2.3 Использование технологии WIMAX для предоставления услуги IPTV 27
2.4 Протоколы, классы услуг и качество обслуживания QoS 35
3 РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ IPTV НА СЕТЯХ WIMAX.... 38
3.1 Выбор программного обеспечения для разработка имитационной модели . 38
3.2 Моделирование сети в OpNet Modeler 14.5 49
3.3 Результаты моделирования 53
3.3.1. Сценарий 1: Разные видеокодеки приложения 54
3.3.2 Сценарий 2. Мобильный узел с различными моделями затухания
радиосигнала 57
3.3.3 Сценарий 3: Мобильный узел с различными классами 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 70
ПРИЛОЖЕНИЕ
Интенсивное развитие информационных технологий и сетей связи привело к созданию и внедрению современных инфокоммуникационных сетей связи поддерживающих широкий спектр услуг причем независимо от местоположения абонента. На сегодняшний день беспроводные сети связи, могут достигать достаточно больших размеров, поддерживать широкий спектр мультимедийных услуг, иметь хорошую масштабируемость и скорость передачу. Особый интерес в последнее время вызван к технологиям интерактивного вещания видеоконтента (IPTV) в сетях беспроводного радиодоступа. Зачастую такая организация сетей не возможна без объединения большого количества активных сетевых устройств и сетевых протоколов, алгоритмов компрессии и методов доставки медиаконтента абонентам, что в свою очередь приводит к появлению большого объема служебного трафика в сети, вызывающего дополнительные задержки трафика, увеличения времени пребывания пакетов в сети и сложности администрирования таких сетей.
Применение новых технологий позволяют решать множество проблем присутствующих в современных сетях связи. Однако, не все новые подходы могут быть достаточно эффективными в том или ином случае. Для того чтобы решить применять ту или иную технологию в инфокоммуникационных сетях в конкретном случае прибегают к имитационному моделированию, позволяя на стадии проектирования или внедрения новых методов передачи данных обосновать и показать их эффективность.
Последние годы ведется активная кампания по внедрению услуг интерактивного телевидения на сетях беспроводного доступа 4G, построенных на технологиях WiMAX или LTE. Одной из главных причин по его внедрению является постоянно растущий спрос абонентов на данный вид услуг.
В данной работе поставлена цель, провести исследование эффективности работы беспроводной мультисервисной сети WiMAX с точки зрения обработки видеоконтента при использовании различных сетевых сценариев. Оценить среднюю пропускную способность базовой станции и величину потери данных при использовании разных сетевых протоколов и методов видео компрессии. В итоге предложить рекомендации по оптимизации структуры сети и используемых в ней технологий и протоколов для большей эффективности её работы с помощью виртуальных моделей сети.
Для решения поставленной цели необходимо решить ряд поставленных задач:
1. Провести аналитический обзор литературы по теме диссертации и средств имитационного сетевого моделирования.
2. Провести оценку параметров беспроводной мультисервисной сети с помощью средств имитационного моделирования;
3. Исследовать характеристики и значения параметров беспроводной мультисервисной сети связи при различных конфигурациях и типов услуг;
Магистерская диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, приложение, списка использованных источников. Текст магистерской диссертации изложен на 84 листах машинописного текста, включающий 36 рисунков и списка литературы из 67 названий.
Разработанная имитационная модель позволяет моделировать поведение телекоммуникационной сети при различных сценариях, оценивать её пропускную способность, определять уровень загрузки буферов сетевых устройств, задержки сетевого трафика и т.п.
С помощью разработанной модели сетевой инфраструктуры беспроводной сети были проведены эксперименты по оценке производительности сети с различными конфигурациями.
Производительность оценивалась по показателям среднего искажения пакетов, средней сквозной задержки, средней пропускной способности и средней потери данных. Более того, результаты моделирования показывают, что класс обслуживания rtPS является наиболее подходящим для планирования для A/V видео приложений.
Основные результаты магистерской диссертации:
• Для реализации услуг интерактивного телевидения в сетях беспроводного радиодоступа WiMAX необходима поддержка оборудованием стандарта IEEE 802.16m;
• Модуляция 16 QAM со схемой кодирования 3/4 является оптимальной с точки зрения средней сквозной задержки, средней потери пакетов и средней пропускной способности;
• Схема кодирования SVC превосходит другие схемы кодирования видео (AVC и MPEG) для беспроводных сетей радиодоступа также с точки зрения средней сквозной задержки, средней потери пакетов и средней пропускной способности;
• Класс обслуживания rtPS является подходящим с точки зрения сквозной задержки и средней пропускной способности сети для планирования и использования интерактивных видеоприложений;
Анализ полученных результатов показал, что использование модуляции 16-QAM совместно со схемой кодирования видео SVC и классом обслуживания rtPS способствует быстрой и эффективной работе сети при реализации интерактивных видеосервисов.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
