二、分集(Diversity) - 国立屏东科技大学- 多媒体资讯网路前瞻研究实验室.DOC

目錄 一、摘要 2 二、分集(Diversity) 4 1. 分集的由來 4 2. 分集技術 5 三、Robustifying Multicasting to Packet Losses 11 1.Harmonic Broadcasting Schema 12 2.Harmonic Broadcasting and Reed-Solomon 14 四、生產量(Increasing Throughput) 17 1.Round-Robin Scheduling 19 2.Opportunistic Scheduling 20 五、透過多重描述編碼(Multiple Description Coding, MDC)達到路徑分集(Path Diversity) 23 1.路徑分集 23 2.多重描述編碼(Multiple Description Coding, MDC) 23 3.應用於視訊串流 24 六、參考文獻 26 一、摘要 本篇是為了解決多媒體在無線網路傳輸所發生的問題。透過這些解決技術達成，能有效解決多媒體在傳輸時所發生的問題。無線通訊頻道有許多重要性的概念已經被注視到，且在過去十年間有許多新的傳輸技術紛紛將被實現。這些概念對我們在思考關於多媒體在無線通訊傳輸和選擇所需要的資訊上有很大的幫助。同時，多媒體與一般的資料不同較具有獨特性，因此在傳輸資料時需要加以設計。 當我們設計在無線通訊的環境下，使用串流式多媒體傳輸技術時，我們要先賦予這兩者之間的定義，方才能有效進行整合。一開始先會列出幾項這一方面的定義，並且讓讀者了解關於無線通訊的基本構架。並且我們將多媒體傳輸在無線網路傳輸的問題可分為無線環境問題跟多媒體傳輸問題來探討。接著我們將焦點放在多媒體和無線通訊相關多媒體傳輸技術三篇例子上。一開始前面二個例子方法來源是從地域觀念而來，但是地域只能在固定位址不能變動。第三個方法則是說如何制定一個共同解決的辦法。 多傳體傳輸問題：多媒體資料型態不同於一般，這像是聲音、影像，這型態最少牽涉三種方法在無線通訊上。例如： 由於多媒體資料不同於一般資料，是為連續型影格資料傳輸，所以多媒體對傳輸延遲很敏感 多媒體傳輸時是連續型影格傳輸，能容忍多少封包遺失是為其觀察重點。 串流式多媒體是由一連串的影格所組成的，因此每個影格都有各自的傳遞結止時間。 無線網路傳輸問題：無線網路不同於有線網路，因為在多媒體傳輸演算法上要求的要來更精準。例如： 由於無線傳輸是用無線廣播的方式傳輸，容易受到任何形式的無線電波干擾，因此在封包遺失率上，要來的比有線網路高。 無線通訊是用廣播的方式，視干擾與長短距離的不同，接收者會在頻道中聆聽他們所需的訊息，因此他們擁有不同接收品質。 資源傳送成本單位不是固定的，會隨著時間的產生變化。 本篇一開始將簡單的介紹無線通訊頻道和基本架構原理並解釋為什麼封包在無線通訊頻道上傳輸時會有高的遺失和中斷性。這方法導引出一個很重要的概念。假使我們能在增加傳送者和接收者之間的傳輸路徑的數量，這麼一來只有在雙方都中斷的情況下，才會產生傳送才會失敗。 “harmonic broadcasting”影音串流的壓縮技術應用廣播方式在有線網路上傳送，為什麼不能將這技術用在無線網路上。因為無線網路傳輸過程中封包有高度的遺失性、資料延遲的現象，將這方法導入會造成不適，因此我們要將考慮頻道的特性。此外改善頻寬品質有助於資料在傳送過程中產生遺失現象，在這過去已被人證實。當我們提出解決一般性資料封包遺失問題時，如何解決無線網路在高度遺失封包裡的問題就視為相當重要。 接下來將描述“opportunistic scheduling”。我們得知透過發送器可以處理即時的資料，因此透過這技術可以在無線網路裡增加資料的傳輸量。但是使用方法，會導致串流式多媒體資料延遲現象，此外有許多串流式應用都有這類問題。接下來會提到“opportunistic scheduling”和無線通訊的標準模型，並說明資料之間的交換和資料延遲增加的現象。 最後本篇將提供一個串流影音技術去改進影像和無線通訊之間資料傳輸遺失的例子。在“multiple description”我們將影像編碼、路徑選擇這兩項合成特別的多媒體編碼在應用層裡，此外編碼器在錯誤恢復上得到更好的可靠性。 二、分集(Diversity) 分集的由來 在無線區域網路中，不管是在室內或室外，最嚴重干擾訊號品質的問題即是多重路徑（Multipath）干擾，其主要原因是因為無線電波在傳送時可能經由折射、反射與繞射使得許多不同路徑的訊號先後到達接收端而造成。 而在無線通訊的環境中，衰退通道（Fading Channel）主要是由於多重路徑傳播的現象造成的，其對通訊品質會造成相當大的影響。 行動無線通訊的環境中，常會遭受到相加性白高斯