第10讲-多媒体通信技术祥解.ppt

QoS各层次参数关系 第10讲 多媒体通信技术 多媒体通信技术 多媒体网络性能要求 多路复用技术 多媒体通信服务质量与管理 多媒体网络的性能要求 实时性较强的多媒体网络应用，需要多媒体网络具有的性能要求为： 高带宽 高质量 同步服务 高可靠性 组播能力 高带宽 多媒体通信网络必须有足够的高带宽，这是因为互联网对多媒体应用的需求量大，且要求实时性、交互性、共享性和高质量，只有高带宽才能确保多媒体网络应用的实现。 一般来说，通过多媒体网络传输压缩的数字图像信号要求有2～15Mbps以上的速率（MPEG1/2），而传输CD音质的声音信号要求有1Mbps以上的传输速率。 高质量 网络必须满足多媒体通信的实时性和可靠性要求以保证服务质量。许多具有实时性和交互性要求的应用中，为了获得真实感，必须保证音频、视频数据流平滑、无停顿和抖动，交互具有快速的响应速度。 这就要求降低延迟（Delay）时间。所谓延迟时间是指从发送方到接收方所经过的时间差，语音和图像的延时都要求小于0.25秒，静止的图像要求少于1秒，对于共享数据要求没有误码。 同步服务 多媒体的同步要求，包括媒体流间同步和媒体流内同步。因为传输的多媒体信息在时空上都是相互约束、相互关联的。 媒体流内同步指某种媒体流必须连续、流畅，例如，音频不能断断续续，图像各部分必须同时显示。媒体流间同步是指整体感觉，例如，声音与图像的同步。 多媒体通信系统必须正确反应它们之间的这种约束关系，并考虑延迟和抖动的诸多因素，分组传输媒体流，向接收方提供必须的数据流，以满足同步回放。 高可靠性 保证高质量的多媒体应用，网络传输必须可靠，这就意味着实现无差错传递。衡量网络可靠的重要指标就是误码率，误码率用来衡量误码出现的频率。 在传输中，信号衰变将改变信号的电压，可导致信号在传输中遭到破坏，产生误码。在不同的网络协议层可以分别计算位差错率、帧差错率和分组差错率。实际测量技术常使用循环冗余检查方式（CRC）来确定一段时间内发生的误码情况。CRC采用帧校验序列，由发送端开始，接收端查验结果是否正确。 在实际应用中，只要将误码率控制在较低的数量级上，不需要特别高的精度，因为人的感知度是有限的，细小的误码根本不影响人们对质量上要求。 组播能力 在网络应用中，除了点对点的通信外，常常需要多点通信。过去消息类的业务不能满足人们的需要，许多应用业务要求多个用户能同时接收相同数据。 各种宽带网络应用：如IP TV、视频会议、网络音频、网络视频、远程教育等应用的推出，以及公众对信息的消费急剧增长，大量的带宽消耗对网络的服务提出了挑战。为了利用现有资源向用户提供高效、稳定的服务，需要组播技术，组播不同于广播的是，它把相同的数据传送至相关的地址，这种技术能够缓解对带宽的压力。 多路复用技术 实现在同一条通信线路上传送多路信号的技术叫做多路复用技术。“多路复用”可以提高信号传输能力、扩大容量、挖掘潜力、降低成本。常用的多路复用有频分多路复用(FDMA)，时分多路复用（TDMA），码分多路复用（CDMA）和（OCDMA）。更有潜力的技术将是波分复用（WDM）技术。 多路复用技术的基本原理是：采用调制技术将各路信号调制成互不混淆的已调制信号，然后进入同一个有线的或无线的传输介质，在接收方再通过解调技术对这些信号加以区分，并使它们恢复成原来的信号，从而达到多路复用的目的。 频分多路复用（FDMA） 当介质的有效带宽超过被传输的信号带宽时，可以把多个信号调制在不同的载波频率上，从而在同一介质上实现同时传送多路信号。频分制首先将传输频带分成N互不交叠的频段，从而形成多个子信道。由此可在一对传输线路上同时传送N路信号，每路信号占据其中一个频段，在接收端用适当的滤波器将多路信号分开，分别进行解调和终端处理。 频分制通信又称载波通信，它是模拟通信的主要手段。 时分多路复用（TDMA） TDM是将一个传输通道进行时间上互不重叠的等量分割，将一系列不连续的时间间隔组成一个子信道，每个子信道都占用相同的带宽并有一个固定的序号。每个时分复用帧所占的时间也是相同的，即在同步TDM中，各路时间片的分配是预先确定的时间且各信号源的传输定时是同步的。 光复用技术 目前，光传送网中可采用的技术主要有： 光密集波分复用（DWDM） 光时分复用（OTDM） 光码分复用（OCDMA） 波分复用（WDM）技术可使一段光波频率范围内不同波长的光波，按一定时间间隔排列在一根光纤中传送，然后在收端通过光滤仪器进行解复用，以此方式来大幅度地提高传输的带宽。 光密集波分复用（DWDM）是波分复用（WDM）技术中的一种方式，DWDM使用温度特性稳定的激光作为中心波长的定位以及窄带过虑，这样就能提供高密度的间隔信道，比较适合于单一的光纤上传输大量的数字视