基于NetMagic流媒体传输延时抖动均方差估计.docVIP

基于NetMagic流媒体传输延时抖动均方差估计 　　摘 要：提出并实现了一个报文转发和控制平台NetMagic，截取报文的前64字节，加上本地时间戳信息，产生摘要报文，在外部控制主机上实现流媒体传输延时的抖动估计。在主机与平台之间实现了NMAC协议，利用以太网传输控制命令，简化了系统体系结构。 测试结果表明，摘要报文既能反映流媒体传输延时的抖动特性，也能提供其他五元组分析功能。 　　? 　　关键词：流媒体; 传输延时; 均方差; 时间戳? 　　中图分类号： 　　TN919-34； TP393 　　 文献标识码：A 　　文章编号：1004-373X(2012)05 　　-0080 　　-03 　　?? 　　 　　 　　Streaming media transfer delay jitter MSE estimation based on NetMagic 　　? 　　MAO Xi-long, CHENG Hui? 　　(School of Computer, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China) 　　?? 　　Abstract： 　　A forward and control platform is presented and completed, which is used to cut the first 64 bytes of the received packet, add the local timestamp to form a new abstract packet, and estimate the transfer delay jitter of the streaming media on the external host computer. A NMAC protocol is implemented between the host and platform, it transfers the control commands over Ethernet packets and simplifies the system structure simultaneously. The test results show that the abstract packets can carry the jitter characters of streaming media transfer delay and provide other five-tuple analysis functions. 　　? 　　Keywords： streaming media; transfer delay; MSE; timestamp 　　?? 　　收稿日期：2011-10-28? 　　基金项目：国家973计划资助项目(2009CB320503) 　　 　　0 引 言? 　　随着“三网融合”技术的发展，流媒体数据在Internet上传输占的比例日益增大。数据从播出机房开始需要经过多种异构设备的转换才能到达用户端，期间不仅带来了传输延迟，还造成了延时的抖动??［1-2］?。调查表明，用户可以容忍一个固定的、短的传输延时，但对于视频抖动的敏感度远大于短暂丢包造成的视频质量下降。在当前复杂的网络环境中要实时和准确地检测传输延时抖动是比较困难的，因为多数交换机和路由器并不具备此类功能??［3-4］?。通过接收端的流量控制机制和缓冲策略可以减小流媒体传输延时，提高QoS性能，但都需要占用接收端一定的处理资源??［5-7］?。? 　　LDA(Lossy Difference Aggregator)方法通过比较发送报文和接收报文的时间分布计算报文的延时特性??［8］?，其主要问题是需要占用一定的传输带宽，难以实现以流为粒度的延时测量。RLI(Reference Latency Interpolation)方法在设备入口端插入一段带时间戳的参考报文，在出口端提取参考报文并测量其延时，而位于参考报文间的其他报文的延时可通过插值的方式估算??［9］?，这种方法测量的是设备某一对端口间的转发延迟，而且需要对设备硬件和软件做某些修改??［10］?。? 　　为解决这些问题，用FPGA作为核心处理器件，构建了一个NetMagic平台，用于报文传输延时抖动的测量。FPGA的灵活处理能力使得这个平台还具备了其他许多方面的功能。? 　　1 NetMagic平台体系结构? 　　NetMagic平台类似一个八口的交换机，既可以实现普通的二层转发，也可以实现IP层转发??［11］?。NetMagic