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Wireless Mesh Networks for In-Home IPTV Distribution Emad Shihab, Lin Cai, Fengdan Wan, and Aaron Gulliver, University of Victoria Noel Tin, Bell Canada 指導教授: 童曉儒 教授 組 員: 侯宛辰 M 9656006 謝伯俊 M 9656011 林于峻 M 9656013 黃偉倫 M 9656014 楊怡珊 M 9656018 戴羽飛 M 9656023 IEEE Network.January/February 2008
OUTLINE • Introduction • The IPTV System • Broadband Home Network Communications Technologies • Mesh Home Network Architecture • Performance Evaluation • Conclusions
Introduction • Future home networks need to be able to support “Triple-play” service. • At the same time, we want to design efficient home network architectures without rewiring the home.
Introduction (cont. )
The IPTV System • 「全球所有數位內容,將藉由先進且優秀的影像 壓縮方式、數位版權管理以及基於網際網路通訊 協定所架構的寬頻傳輸等先進技術的發表,實際 地轉換到數位格式」(『IPTV的核心』) • 「經由網際網路通訊協定所傳送的數位視訊內容, 包含電視」(『了解IPTV』)
The IPTV System (cont. )
The IPTV System (cont. ) • Video headend – Captures all programming content – Encoding the video streams into MPEG-2 or MPEG-4 formats. – Encapsulated into IP packets that are sent to the core network (CN).
The IPTV System (cont. ) • Core network – The CN groups the encoded video streams into their respective channels. – IPTV traffic can be protected from other Internet data traffic to guarantee a high level of Qo. S.
The IPTV System (cont. ) • Access network – Broadband Remote Access Server (BRAS) – Enforces Qo. S policies for the IPTV traffic. – Digital Subscriber Line Access Multiplexers (DSLAMs)
The IPTV System (cont. ) • Home network – Distributes the data, voice, and IPTV/video traffic in subscribing homes. – Should support at least two high definition TV (HDTV) channels and two to three standard definition TV (SDTV) channels simultaneously.
The IPTV System (cont. ) • 服務架構圖
The IPTV System (cont. ) • 傳輸技術 – 多點傳輸技術(Multicast) – 點對點傳輸(Point-to-Point)
The IPTV System (cont. ) – 多點傳輸技術(Multicast) • 藉由網路通訊協定中Class D 的IP所負責的,即IP位 址由 224. 0. 0. 0到 239. 255之間的所有IP都是 Class D。 • 優點: – 在用戶端與伺服器不需連線 – 同一時間可提供的使用人數 • 缺點: – 缺乏互動性
The IPTV System (cont. ) – 點對點傳輸(Point-to-Point) • 不同使用者於不同時間要求的相同或不同的內容, 都須藉由媒體伺服器或其共同合作的伺服器或影音 代理伺服器於其記憶體中個別讀取。 • 優點: – 可提供的頻道數量遠大於有線電視 • 缺點: – 成本高 – 同時服務的人數有上限
The IPTV System (cont. ) • IPTV在同一時間內只傳送單一個頻道,優點: – 節省頻寬。 – 可提供的頻道總數不必受限於硬體傳輸設備纜線及光 纖的頻寬容量。 – 每單一頻道的頻寬不受約束,只要伺服器與收視端之 間的頻寬高於單一頻道所需,即可收視。 – 沒有區域限制,可以跨國界傳輸。
The IPTV System (cont. ) • 缺點: – 頻道之間切換的速度 – 封包傳輸的路徑不一定相同 – 影音停格現象(Interruption)
Wireless Mesh Network • 無線網狀網路(Wireless Mesh Network , WMN) 由節點組成 • 在網路節點間透過動態路由的方式來進行資料與控制 指令的傳送
Wireless Mesh Network (cont. ) • • WMN可自動建立及維護節點之間的連結 支援無線隨意網路(ad-hoc networking) 自我組織(self-organized) 自我設定(self-configured)
Wireless Mesh Network (cont. ) • 優點: – – 前置成本低 (low up-front cost) 網路維護容易 網路強健 (Robustness) 服務可靠
Wireless Mesh Network (cont. ) • Mesh nodes可分為下列兩種: – Mesh router • Gateway、Repeater、Bridge功能 • 支援mesh networking • 在多重跳躍(Multi-hop)下,用較低功率(low power) 達到相同的覆蓋區域 • 網狀後置節點(mesh backhaul) • 網狀存取節點(mesh access point; mesh AP)
Wireless Mesh Network (cont. ) • 可建立在嵌入式系統,或是可以建立在筆記型 (laptop)、桌上型(desktop)電腦 (a) Power. PC and (b) Advanced Risc Machines (ARM).
Wireless Mesh Network (cont. ) – Mesh client • 支援 mesh networking • 可以當作一個router(但沒有Gateway or Bridge 功能) • 一般只安裝一張無線網路卡 • 軟硬體平台比mesh router簡單
Wireless Mesh Network (cont. ) • mesh client可以是桌上型/筆記型電腦、PDA、IP Phone、 RFID 讀取器…等等
Wireless Mesh Network (cont. ) • 無線網狀網路架構可大致分成三類: – Infrastructure/Backbone – Client WMNs – Hybrid WMNs
Wireless Mesh Network (cont. ) • Infrastructure/Backbone – 可採多種無線電技術建構
Wireless Mesh Network (cont. ) • Client WMNs – 客戶端設備以點對點方式構成網狀網路 – 不需要Mesh router
Wireless Mesh Network (cont. ) • Hybrid WMNs
Broadband Home Network Communications Technologies • Wired Technologies • Wireless Technologies
Broadband Home Network Communications Technologies • Wired Technologies – Ethernet – Mo. CA – Home. Plug – Home PNA • Wireless Technologies
Ethernet • 特點:高速(10 Mbps~10 Gbps)、短距離、低錯誤率、 低延遲時間。 • 其他LAN協定: 802. 4、802. 5、802. 11、802. 15(. 1: bluetooth、. 3:UWB、. 4:Zig. Bee) • 基頻傳輸 • 編碼:Manchester、4 B/5 B、NRZI、8 B/10 B…. • 網路拓墣:星狀(Hub)、巴士形(Coaxial cable)
Ethernet (Cont. ) • 傳輸媒體: – 雙絞線(Twisted-pair) :纏繞降低串音 • 遮蔽雙絞線:IBM Token-ring • 無遮蔽雙絞線: 10 base. T、 100 base. T 4、 100 base. Tx、 1000 base. T – 同軸電纜(Coaxial cable) • 10 base 2、10 base 5、1000 base. CX • 高頻寬、可傳送類比及數位訊號、抗電磁干擾 – 光纖(Fiber) • 高頻寬、體積小、對電磁絕緣、低衰減、低錯誤率
Ethernet (Cont. )
10 Mbps Ethernet 架構
100 Mbps Fast Ethernet 架構
1000 Mbps Gigabit Ethernet 架構
Mo. CA • 專為家庭網路定位 • 以家庭現有佈線(Coaxial cable)為基礎,既可免掉佈線 的麻煩,又可維持家中環境的景觀不至於被破壞。
Mo. CA優劣勢比較 • 優勢: – 採用OFDM調變機制,在抗干擾能力較好。 – 高傳輸效率,可達 270 Mbps的實體傳輸效率,而在未來的發展上,運作 於 800到 1. 5 GHz頻段上的同軸電纜網路,理論上可達到 4, 000 Mbps的速 度 – 家庭佈建普及度,即同軸電纜的普及度高。 – 同軸電纜在強固性上比電力線或電話線可靠。 • 劣勢: – 家中纜線接頭可能在客廳有1個,臥房 1個,其餘的房間就無法使用到纜 線網路所帶來的好處,除非自行另外佈線,而這就違反了Mo. CA的初衷了。 – 同軸纜線上網必須使用相當複雜的糾錯機制,這也會增加網路設備的複 雜度以及成本 。 – 非歐美國家,同軸電纜的普及率相當低 。 – 同軸網路雖然實體層具備了270 Mbit/s的傳輸能力,但是實際上的吞吐量 約在 100 Mbit/s左右,以一般應用而言雖說已經足夠,但是與競爭對手相 較起來,在傳輸速度上毫無優勢可言。 – Mo. CA在晶片供應商方面一直處於相對缺乏的狀態 。
Home. Plug • 專為家庭網路定位 • 由電源線相關標準制定組織聯盟 (Home. Plug Powerline Alliance;HPPA) 所制定 – Intel 、 Motorola 、 Cisco-Linksys 、Conexent、TI、Intellon、Enikia、 Gogency等,目前已經有70家以上的廠商加入HPPA。 • 優點: – 電源線的是世界上分佈最廣的網路線 。 – 最大的優點在於不需重新佈線,且價格極低 。 – Home. Plug僅能在用戶自家的瓦時計(電表)以下傳輸,因此不必擔心會有 資料外洩的疑慮。 – 只要有接電線的裝置,就可以上網,在方便性和效能表現上,都大幅勝 出WLAN 。 • 缺點: – 傳輸品質上具有高雜訊、高衰減,無法延用乙太網路相關技術的特性 。 – 關鍵晶片成本高昂。
Home. Plug 種類 • Home. Plug 1. 0 – 於 2001年 6月底定,傳輸速度最高可達 14 Mbps,實際傳 輸速度則約5~8 Mbps。 – 其安全加密方面就只有訂立56位元的DES加密 。 • Home. Plug 1. 0 Turbo版 – 2004年公佈,最高速率則提高到 85 Mbps。 – 支援Qo. S、56 -bit DES • Home. Plug AV標準 – 2005年 8月通過,傳輸速率則率提高到 200 Mbps,實際測 試約在 100 Mbps對於 – 支援Qo. S、128 bit AES加密 – 傳輸目前頻寬需求最大的HDTV 信號 (66 - 84 Mbps),亦 沒有太大問題 。
Home. Plug的應用架構
Home. Plug的應用架構 (續)
Home. Plug相關設備 • 配接器 • Bridge – EDIMAX HP-8500 – 台灣訊舟科技 – Home. Plug與乙太網路的橋接器
Home. Plug之CSF • 關鍵晶片平均價格下降至 10美元 – • 目前可供貨的業者主要還是Intellon 家庭多媒體影像應用服務陸續到位 – – • 網路電視(IPTV) 高畫質電視(HDTV) 大廠主導的因素 – – Intel促成筆記型電腦廣泛支援 Motorola與Cisco-Linksys可能促成Cable Modem 或Set Top Box大幅採用
Home. Plug之技術障礙 • 突波保護器會把Home. Plug的資訊信號視為突波、雜 訊,而將其過濾掉。 • 許多不斷電系統(UPS)也增加了突波保護的設計。 • Home. Plug不易實現跨住戶性質的連續區網 – 住宅區的辦公室,很可能是用 2、3間住戶串連成 1 家公司,網路信號無法穿透電錶持續通訊。
Home. PNA • Home. PNA (Home Phoneline Networking Alliance) – 主要是利用一般家庭現有的電話線來建構複雜的網路 連結 – 可大幅省去施 佈線的麻煩與時間 – 使用RJ-11調變標準埠作為電腦連結的插孔 – 利用FDM(多路頻率傳輸技術)傳送高頻低功率訊號,同 一條電話線可同時進行語音、FAX、ADSL等
Home. PNA • Home. PNA 1. 0 – 傳輸速率為 1 Mbps,串接距離可達 150 M,最 多可同時連結 25個資訊週邊設備 • Home. PNA 2. 0 – 傳輸速率提升至 10 Mbps • Home. PNA 3. 0 – 傳輸速率為 128 Mbps,可擴展至 240 Mbps串 接距離長達 300 M,可同時連結 50個資訊周邊 設備
Home. PNA • Home. PNA技術能夠分離通過一條電話線傳送的 聲音與數據資料 – 聲音傳輸波段在 20 Hz~4 k. Hz – ADSL傳輸波段在 25 k. Hz~1. 1 MHz – Home. PNA傳輸波段在 5. 5 MHz~9. 5 MHz (圖片來源: http: //www. manly. com. tw/products/homepna. htm)
Home. PNA架構 (圖片來源: http: //www. manly. com. tw/products/homepna. htm)
寬頻社區架構圖 (圖片來源: http: //www. manly. com. tw/products/homepna. htm)
Home. PNA 3. 1 • 由國際電信聯盟(ITU)核准 • 成為目前唯一國際標準化的家庭網路技術 • 支援電話線及同軸電纜兩通道,同時傳輸速率可 達 320 Mbps • 100個萬封包錯誤小於一個
有線網路技術比較
Broadband Home Network Communications Technologies • Wired Technologies • Wireless Technologies – IEEE 802. 11 n – Ultra Wideband – Millimeter Wave (mm. Wave)
802. 11 n • • • 2004年 1月 IEEE 組成一新單位發展 802. 11 n標準 標準頻寬為 2. 4 GHz 或 5 GHz 傳輸速率為 540 Mbps 傳輸範圍室內可達 50公尺,室外約125公尺 可向下相容 802. 11 a, 802. 11 b, 802. 11 g 影響使用相同頻寬的電子產品或無線設備
802. 11 n • 增加 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)標準 – 使用多個發射和接收天線提升傳輸效率 – MIMO包含SIMO (Single-Input Multiple-Output)及 MISO (Multiple-Input Single-Output) – 理論上可有效抑制干擾問題 (圖片來源: INTEL)
802. 11比較 協議 釋放日期 Op. 標準頻寛 實際速度 (Typ) 實際速度 (最大) 範圍 (室內) 範圍 (室外) Legacy 1997 2. 4 -2. 5 GHz 1 Mbit/s 2 Mbit/s ? ? 802. 11 a 1999 5. 15 -5. 35/5. 47 -5. 725/5. 7255. 875 GHz 25 Mbit/s 54 Mbit/s 約30 米 ? 802. 11 b 1999 2. 4 -2. 5 GHz 6. 5 Mbit/s 11 Mbit/s 約30 米 約100 米 802. 11 g 2003 2. 4 -2. 5 GHz 25 Mbit/s 54 Mbit/s 約30 米 約100 米 802. 11 n 2006 (初版) 2007 (Linksys) 2. 4 GHz or 5 GHz bands 200 Mbit/s 540 Mbit/s 約50 米 約125 米
802. 11 n產品 • 市面上許多產品皆是以 802. 11 n標準草案規格所生產 • 廠商鼓吹 802. 11 n好處,實際上卻不如預期 • 產品成為半生不熟實驗品 D-Link的draft n產品。(D-Link提供)
超寬頻(ultra wide band)概觀 • 又稱脈衝無線電,是一種使用 1 GHz以上頻寬的先 進的無線通信技術,適用於高速、近距離的無線 個人通信。 • 定位在LANs or PANs家庭無線消費市場 • 頻寬頻率為 3. 1 GHz ~ 10. 6 GHz
超寬頻(ultra wide band)概觀(續) • 根據FCC的定義,UWB的中心頻率大於 2. 5 GHz, 至少需要500 MHz的 10 d. B的頻寬,頻率較低的 UWB系統則需要至少 20%的頻寬載波比 。 • 主要應用在小範圍、高解析度影像及視訊等大量 多媒體系統,能夠穿透固體物。
無線技術傳輸速率及傳輸距離方面之比較 大於 110 Mbps 802. 15. 3 a WPAN 802. 15. 3 資 料 速 率 802. 11 g (Wi-Fi) 802. 11 a (Wi-Fi 5) 1 到 54 Mbps WLAN 802. 11 b(Wi-Fi) 802. 11 1 Mbps 802. 15. 1 藍芽 WPAN 20 到 250 kbps 802. 15. 4 Zig. Bee 0 10 室內傳輸距離 100 公尺
UWB技術發展 • UWB最早出現於 1960年代,主要研究受時域脈衝 響應控制的微波電路的瞬態動作。 • 1970年代UWB技術有了重要的發展,並應用於雷 達系統,例如,探地雷達系統。 • 1980年代後期UWB技術開始被稱為「無載波」無 線電或脈衝無線電 。 • FCC於 2002年 2月14日發佈的02 -48號報告及規則, 將3. 1 GHz至 10. 6 GHz的7, 500 MHz頻譜配置給UWB 裝置使用,該規則定義了不同類UWB設備的發射 功率限制。
UWB使用頻段限制 應用系統 影像系 統 允許使用的頻段 地面穿透雷達系 統 960 MHz以下或介於 3. 1 GHz~10. 6 GHz 牆內影像系統 960 MHz以下或介於 3. 1 GHz~10. 6 GHz 穿牆影像系統 960 MHz以下或介於 1. 99 GHz~10. 6 GHz 監視系統 1. 99 GHz~10. 6 GHz 醫療影像系統 3. 1 GHz~10. 6 GHz 車用雷達系統 22 GHz~29 GHz 通訊與量測系統 3. 1 GHz~10. 6 GHz
UWB技術發展(續) • 主要有兩大陣營,分別是飛思卡爾(Freescale)建議 的直接序列超寬頻(direct-sequence UWB),以及由 Wi. Media聯盟提出的多頻帶OFDM,Wi. Media聯盟 是由英特爾、Staccato、Wisair、Alereon公司和多 家消費電子公司所組成 。 • IEEE無法協調出大家可接受的結果,最後在 2006 年初 802. 15. 3 a 作小組同意自我解散。主要規格 由英特爾等大廠主導
UWB技術特色 • 高速傳輸 • 低功率消耗 • 低成本 • 高度安全性 • 干擾性低 • 精準的定位功能
MB-OFDM UWB實體層 l l l 頻率涵蓋範圍為 3. 1 ~ 10. 6 GHz。 頻譜的分配上,將7, 500 MHz的頻寬均分為 14 個子頻帶(Subband),每一個子頻帶的頻寬為 528 MHz。 MB-OFDM UWB系統使用多頻帶正交分頻多 架構傳輸資料。
MB-OFDM UWB頻譜分配
MB-OFDM UWB實體層 (續 ) l l l 利用 12個前導載波(pilot carrier)作為同調偵測 (coherent detection)之用 透過頻域擴展(frequency-domain spreading)、時 域擴展(time-domain spreading)與直接錯誤更正 (forward error correction, FEC)技術提高資料傳 輸正確率。 採用 1/3、1/2、5/8、3/4等碼率的旋積碼 (convolutional code)實現FEC錯誤更正,並具有 不同的資料傳輸速率之功能。
DS-UWB 實體層 l l l DS-UWB系統使用直接序列展頻的BPSK或 4 BOK調變之UWB脈波。 基本上DS-UWB系統使用的多重存取技術與 CDMA系統所用的相同。 目前DS-UWB實體層主要提供兩個操作的頻 帶來傳送資料,一個屬於低頻帶(low frequency band, LFB)的頻寬範圍在 3. 1 ~ 4. 85 GHz;另一 個屬於高頻帶(high frequency band, HFB)操作 在 6. 2 ~ 9. 7 GHz 。
DS-UWB實體層 (續 ) l l DS-UWB資料傳輸速度的控制是透過使用可變長度展 頻碼序列達成,其中展頻碼序列長度是從 1到 24個細 片(chip)。規格書中定義在不同頻帶傳送時,其細片 速率亦有不同。低頻帶細片速率大於 1. 3 GHz,高頻 段細片速率大於 2. 6 GHz,而載波中心頻率為直接序 列展頻碼細片速率的三倍。 使用 1/2和3/4碼率的旋積碼作為FEC錯誤更正碼,展 頻碼長度由 1到 24不等。通過採用各種不同的調變方 法、FEC錯誤更正碼碼率、展頻增益(展頻碼長度), 可以實现資料率從 28 Mbps到 1320 Mbps。
毫米波簡介 • 泛指波長為 1~ 10毫米範圍的電波。 • 傳播速度可達每秒 30萬公里。 • 如果換算成頻率,約在 30 G~ 300 GHz範圍。 10 GHz UWB 30 GHz 微波 300 GHz 毫米波 3000 GHz 次毫米波
毫米波簡介 • 57– 64 GHz • 1~2公尺可達到 2 Gb/s • IEEE 802. 15. 3 c
毫米波的發展現況 (續) • 使用CMOS技術來製作毫米波的射頻收發晶片,幾 乎是天方夜譚 • 寄望於 45奈米製程技術 • 預計普及時間是在 2010年左右。
毫米波的發展現況 (續) • 英特爾認為應該採用高層次的正交分頻多 (OFDM)方式,目標是期望基頻可以與802. 11 a/b/g/n等標準共用 • 日商卻認為,使用單純的幅移鍵控(ASK)調變方式 即可,不僅節省費用,也可避免OFDM對於內部 電路訊號雜訊比的嚴格要求,電路規模也比OFDM 方式更小
毫米波的發展現況 (續) • 毫米波的直進性很高,接收區域就相對狹窄,這 時候就必須仰賴天線技術,各家技術不同,就產 生不同樣式的天線。 • 在毫米波的應用趨勢下,天線絕對是重要的核心 技術之一 • IBM公司表示他們已經生產出一種基於 802. 15. 3 c規 範的無線晶片。
毫米波的應用 • • 汽車 軍事 影音 醫療 娛樂 安全檢查 天文學應用 通信
毫米波優缺點 • 優點 – 頻寬最高 • 缺點 – 功率消耗、尺寸過大 – 成本過高
Wireless Mesh Network • 無線網狀網路(Wireless Mesh Network , WMN) 由節點組成 • 在網路節點間透過動態路由的方式來進行資料與控制 指令的傳送
Wireless Mesh Network (cont. ) • • WMN可自動建立及維護節點之間的連結 支援無線隨意網路(ad-hoc networking) 自我組織(self-organized) 自我設定(self-configured)
Wireless Mesh Network (cont. ) • 優點: – – 前置成本低 (low up-front cost) 網路維護容易 網路強健 (Robustness) 服務可靠
Wireless Mesh Network (cont. ) • Mesh nodes可分為下列兩種: – Mesh router • Gateway、Repeater、Bridge功能 • 支援mesh networking • 在多重跳躍(Multi-hop)下,用較低功率(low power) 達到相同的覆蓋區域 • 網狀後置節點(mesh backhaul) • 網狀存取節點(mesh access point; mesh AP)
Wireless Mesh Network (cont. ) • 可建立在嵌入式系統,或是可以建立在筆記型 (laptop)、桌上型(desktop)電腦 (a) Power. PC and (b) Advanced Risc Machines (ARM).
Wireless Mesh Network (cont. ) – Mesh client • 支援 mesh networking • 可以當作一個router(但沒有Gateway or Bridge 功能) • 一般只安裝一張無線網路卡 • 軟硬體平台比mesh router簡單
Wireless Mesh Network (cont. ) • mesh client可以是桌上型/筆記型電腦、PDA、IP Phone、 RFID 讀取器…等等
Wireless Mesh Network (cont. ) • 無線網狀網路架構可大致分成三類: – Infrastructure/Backbone – Client WMNs – Hybrid WMNs
Wireless Mesh Network (cont. ) • Infrastructure/Backbone – 可採多種無線電技術建構
Wireless Mesh Network (cont. ) • Client WMNs – 客戶端設備以點對點方式構成網狀網路 – 不需要Mesh router
Wireless Mesh Network (cont. ) • Hybrid WMNs
網狀家用網路架構 • Homogeneous Wireless-only Mesh Network • Hierarchical Heterogeneous Wireless-only Mesh Network • Combined wired and wireless mesh network
網狀家用網路架構 (cont. ) • Homogeneous Wireless-only Mesh Network – 由數個AP組成,使用相同的無線技術,可相互傳遞資料 – 優點: • 可靠性高 • 容錯能力 • 安裝簡單 – 缺點: • Hops的數量愈多,傳輸量愈低 • 繞送、排程複雜
網狀家用網路架構 (cont. ) • Hierarchical Heterogeneous Wireless-only Mesh Network – 使用不同的無線技術來建置階層式無線網路 – 傳輸範圍大的AP構成骨幹網路 – 傳輸範圍小的AP構成微型網路(piconet)
網狀家用網路架構 (cont. ) – 優點: • 安裝、Qo. S-aware routing和排程 較簡單 • 沒有干擾的問題 – 缺點: • 可靠性較差 • AP要同時支援兩種無線電(成本較 高)
網狀家用網路架構 (cont. ) • Combined wired and wireless mesh network – – 使用混合有線和無線技術 現有的線路構成網路骨幹 無線APs傳送資料至微型網路 優點: • 安裝簡單 • 可擴充性高 • 可靠性高
Performance Evaluation • System Model • Analytical Framework • Performance Evaluation by Simulation
Performance Evaluation • How many IPTV connections can be supported simultaneously with guaranteed Qo. S. • Helps service providers and consumers to choose the best technologies for home networking. • Provides important guidelines for planning the entire IPTV system.
Qo. S(補充) • 在封包交換網路和電腦網路領域中,流量 程術語服務質 量(Quality of Service,Qo. S)指的是網路滿足給定業 務合同的機率,或在許多情況下,非正式地用來指分組在 網路中兩點間通過的機率。 • 多媒體串流為要求有保障的通過量。
System Model • A centralized controller in each network with a shared medium, which schedules non-overlapping channel times for collision-free transmissions and selects routes appropriately. • We use the Markov chain to model the packet-level wireless channel behavior for both the analysis and simulations.
System Model • For a hierarchical heterogeneous wireless mesh network, we consider two hierarchical levels. • For heterogeneous wired and wireless mesh home networks, we should investigate the capacities of both the wired backbone network and the wireless mesh network.
Analytical Framework • To quantify the maximum number of video sources that can be supported with satisfactory Qo. S. • We should investigate the admission regions of the wired backbone, wireless backbone, and multihop wireless paths.
Analytical Framework • We can identify the bottleneck and obtain the admission region of the home network. • Here, we briefly introduce the analytical framework. • IPTV is sensitive to end-to-end delay, jitter, and loss rate.
end-to-end delay(補充) • The time taken for a packet to be transmitted across a network from source to destination. • dend-end= N[ dtrans+dprop+dproc] • dend-end= end-to-end delay dtrans= transmission delay dprop= propagation delay dproc= processing delay • Note: we have neglected queuing delays.
Performance Evaluation by Simulation
Performance Evaluation by Simulation
Performance Evaluation by Simulation
Performance Evaluation by Simulation
Conclusions • With emerging high-data-rate wireless technologies, • Wireless mesh home networks can provide personalized IPTV services anytime, anywhere, and without house rewiring.
Conclusions • An easy-to-install wireless home network also can save significant truck-roll costs and ensure the profitability of new broadband services, so it is vital for the success of IPTV.
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