CN102075984A - 用于无线局域网的优化视频业务传输的***和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于无线局域网的优化视频业务传输的***和方法，该***是在视频业务源端增设视频业务分组分类标记模块和在各无线节点增设无线信道质量感知模块与自治优化视频传输的网络层处理模块。该方法是：视频业务源端分析视频业务分组承载的帧类型及其重要性，将每个分组映射到多个网络优先级，并将网络优先级信息承载在业务分组网络层的DSCP字段；当视频业务分组在无线局域网传输时，无线节点上的网络层处理模块中的多缓冲区队列存储单元将不同网络优先级的视频业务分组分别存储于网络层的不同缓冲区队列；由二级自治调度单元根据负载状况和无线信道质量感知模块感知的信道状况，动态改变对各个视频业务缓冲区队列的调度方法，改善视频业务的传输性能。

Description

用于无线局域网的优化视频业务传输的***和方法

技术领域

本发明涉及一种用于无线局域网的优化视频业务传输的***和方法，确切地说，涉及一种采用新的跨层结构的网络***和方法，改善无线局域网中视频业务的服务质量；属于互联网的技术领域。

背景技术

随着网络技术的迅猛发展和无线局域网各种产品的兼容化、标准化和市场化，以及无线局域网的布局简单，接入方便，并能免费上网；再加上形形色色的笔记本与上网本日新月异、层出不穷，越来越多的人选择无线局域网(wlan)上网的接入方式，使得无线终端业务的使用越来越广泛。现在，无线局域网技术正在快速融入人们的日常工作与生活。同时随着宽带网络、流媒体、编解码、信息加密和存储技术的发展，大众从网络获取电视类视频业务的需求也日渐凸显，由此应运而生的网络电视业务有着潜在的庞大用户基础。

近年来，基于IEEE 802.11的无线网络得到了广泛应用。大多数网络均采用了IEEE 802.11的分布式协调功能DCF(distributed channel access function)。尽管DCF可以比较方便地组建网络，但是该功能无法为网络中多媒体实时业务的传输提供服务质量QoS保障，因而其无法满足网络应用不断发展的需求。为了保障无线局域网各种业务的传输质量，IEEE 802.11工作组在DCF协议基础上进一步推出了增强型分布式协调功能EDCF(enhanced distributed channel access function)，该功能工作在无线局域网无线节点的MAC层，不同于DCF中各类业务平等竞争共享信道资源，EDCF是利用虚拟站点的思想，每个节点内部都按照业务QoS的不同需求，为不同类型的业务提供有优先级区分的传输服务，使得网络中高优先级实时业务优先在MAC层传输。EDCF(其网络***架构与传输方法参见图1所示)是采用与DCF类似方法传送数据的DCF增强版，其方法依然是是基于载波监听/碰撞避免CSMA/CA(Carrier Sense Medium Access with Collision Avoidance)。

DCF的基本思想是：当节点监测到物理信道空闲时间超过分布式协调模式的帧间隔(DIFS)后，该节点进入退避状态；每个节点维护一个退避计时器，该计时器从Backoff_time＝rand[0，CW]×SlotTime中取值并按时槽递减，式中，CW为当前竞争窗口。当退避计时器为0时，节点发出发送(RTS)信号的请求。如果在规定时间内没有接收到允许发送(CTS)信号，则节点认为发生了冲突，从而使竞争窗口时长加倍，选择新的退避计时器后，重复执行上面的操作。DCF作为一种基于竞争的分布式控制方式，它对所有业务类型都不区分其优先级别，各种业务都在统一优先级下竞争信道，因此，其仅仅提供了“尽力而为”的服务，无法控制数据时延，也没有任何QoS保证，因而其不能支持实时业务。

EDCF是在DCF基础上引入了4个缓冲区队列，这四个缓冲区队列对应于8个优先级的业务，用于将不同业务分组分别进入其对应的队列。目前的研究将业务属性分为四类：视频、音频、尽力而为(best effort)与背景流(backgound)，不同缓冲区队列的数据包通过QoS映射而进入不同的AC(access category)中：首先在节点内部争夺传输机会，获得传输机会的AC才能真正获得信道接入机会。如果有两个AC同时获得传输机会TXOP(Transmission Opportunities)，则采用一个虚拟调度器，根据优先级的顺序调度高等级的AC接入信道。不同AC所拥有的帧间隔AIFS(Arbitrary Inter Frame Space)、退避时间(Bankoff_time)和竞争窗口CW(Contention Window)也各不相同。他们各自都有不同的参数设置表，可以让AC在竞争信道时的优先级互有差异，各种业务的优先级传送的从高到低顺序依次为：视频＞音频＞尽力而为＞背景流，从而使实时性数据较快地得到服务。

但是，EDCF也存在缺陷：在无线局域网中的多媒体业务处于为高负载时，其性能并不理想。因为EDCF基于竞争机制，在网络负载高时(尤其是站点较多)，由于AC_VI和AC_VO的竞争窗口为设定数值，且变化范围较小，产生虚拟碰撞的机会加大，严重影响了网络性能。并且，虽然EDCF考虑了不同类别业务的QoS区分服务，但是，对于同一类业务的不同数据流而言，其并没有考虑对其提供有差别的服务。

另一方面，随着人们对网络视频业务的体验度要求越来越高，例如高清电视等，这些视频业务对网络带宽资源的要求越来越高，尽管无线局域网的物理带宽越来越大，但是仍然不能满足用户需求，因此，需要从EDCF上对多媒体业务进行更加细粒度的QoS保障，提高无线局域网的服务质量保证。

现在，针对EDCF在多媒体业务传输中存在的服务缺陷，许多人提出了不同的改进方案。例如：将承载视频业务的分组，按照视频业务的帧类型的不同重要性，分别放入不同的AC(access category)对应的网络层缓冲区队列；将关键帧分组放入AC_VI(access category of video)的对应的缓冲区队列，因为AC_VI能够更多地接入信道，通过这种方式能够优先保证承载关键帧的分组得到服务，从而改善多媒体视频业务的服务质量。

但是，这些方式还是明显存在以下各种缺陷：首先是对其他等级实时业务的服务质量产生干扰。例如前面提到的改进方案会影响到音频业务的服务质量。另外，显著加剧虚拟碰撞的次数。按照视频业务分组承载的不同帧类型，将不同的分组放到不同的AC的方式，虽然能够达到对视频业务中重要性不同的分组实现区分服务的效果，但是也会增加AC之间虚拟碰撞的次数而影响传输效果。再者，用户的移动速度、瑞利衰减和周围环境都会对无线信道造成影响。上述各种改进方案都没有考虑无线信道的实时动态情况，不能根据无线信道的动态状况对视频流传输进行相应的保障。

因此，如何在无线局域网中优化视频业务传输性能，改善无线局域网中视频业务的服务质量就成为业内科技人员关注的焦点课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于无线局域网的优化视频业务传输的***和方法，本发明能够改善视频业务在无线局域网络的传输性能，使得无线局域网的各个无线节点能够根据无线网络中实时的负载状况和信道状况对视频业务的关键分组和普通分组实现区分服务，从而提高用户的视频体验感受。

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种用于无线局域网的优化视频业务传输的***，其特征在于：所述***在视频业务源端增设视频业务分组分类标记模块，并在各个无线节点分别增设无线信道质量感知模块与自治优化视频传输的网络层处理模块；其中，

视频业务分组分类标记模块，用于区分视频业务分组所承载的的帧类型，并按照帧类型的重要性，将视频业务分组映射到多个网络优先级，再采用区分服务码点DSCP(Differentiated Services Code Point)字段在IP分组头部标识每个视频业务分组的网络优先级；

无线信道质量感知模块，工作于该网络***中的各个无线节点的物理层，实时收集该无线节点所连接的反映无线信道质量的信噪比SNR(signal-to-noise ratio)参数的数值，再将其发送给自治优化视频传输网络层处理模块；

自治优化视频传输的网络层处理模块，设有视频业务的多缓冲区队列存储单元和二级自治调度单元，前者根据视频业务分组分类标记模块标记的DSCP值，将不同网络优先级的视频业务分组分别存储于相应的不同视频业务缓冲区队列，该视频业务缓冲区队列数量与网络优先级的数量相同；后者根据无线信道质量感知模块传送的无线局域网络信道状况和网络层各个视频业务缓冲区队列平均长度采取相应调度方法，从而为不同网络优先级的视频分组提供有差别的服务，以便达到最大程度提高用户的视频体验的目的。

所述视频业务分组分类标记模块是利用现有的深度分组检测DPI或深度流检测技术DFI，检测视频业务分组所承载的帧类型，再按照预先设定的帧类型、网络优先级和DSCP字段的映射关系，将承载不同帧类型的视频业务分组映射到相应的网络优先级，并将该网络优先级信息承载在每个分组的DSCP字段，然后将该分组发送至无线局域网络，以便由网络中各个无线节点按照每个分组的网络优先级执行有差别的区分服务，保证QOS性能。

所述帧类型、网络优先级和DSCP字段的映射关系是一一对应的，或者是多个重要性相邻近的帧类型对应于同一个网络优先级，即每个帧类型必须映射到唯一的一个网络优先级；且随着不同帧类型的重要性递增，其所映射的网络优先级的级别是非递减的。

所述IP分组包头中DSCP字段中，预留给类别选择CS的逐跳行为PHB标记值的前三位二进制序列001用于标识视频业务类型；DSCP的后三位二进制序列标识分别标识每个视频业务分组的网络优先级，其中承载关键帧、即I帧分组的网络优先级最高；分别承载I帧、P帧、B帧的不同分组的后三位DSCP字段分别为001、010、011，其网络优先级顺序递减。

为了达到上述发明目的，本发明还提供了一种本发明优化视频业务传输的***的传输方法，其特征在于：视频业务源端分析视频业务分组的编码特征信息，即每个视频分组承载的帧类型，根据视频业务分组承载的帧类型的重要性，将视频业务分组映射到多个网络优先级，并将该网络优先级信息承载在业务分组网络层的DSCP字段；当视频业务分组经由无线局域网络传输时，无线节点上的自治优化视频传输网络层处理模块中的视频业务多缓冲区队列存储单元将不同网络优先级的视频业务分组分别存储于网络层的不同缓冲区队列；再利用该模块中的二级自治调度单元根据负载状况和该无线节点上的无线信道质量感知模块感知的信道状况，动态改变对各个视频业务缓冲区队列的调度方法，改善视频业务的传输性能。

所述方法包括下列操作步骤：

(1)位于视频业务源端的视频业务分组分类标记模块识别视频业务分组这些分组通过设定的映射关系映射到相应的网络优先级，并藉由IP包头的DSCP字段标识其网络优先级，然后将该分组发送至网络；

(2)位于无线局域网各个无线节点物理层的无线信道质量感知模块收集无线信道的信噪比SNR，再将该信息反馈给自治优化视频传输的网络层处理模块；该步骤(2)是与步骤(1)同时执行的；

(3)视频分组到达所述无线节点时，自治优化视频传输的网络层处理模块中的视频业务的多缓冲区队列存储单元先根据分组头部的DSCP字段解析该分组的网络优先级，然后在网络层将不同网络优先级的分组分别缓存于相应的缓冲区队列；二级自治调度单元根据无线信道质量感知模块实时传送的信道质量状况和网络层视频业务各个平均缓冲区队列长度采取不同调度方法，从最大程度来提高用户的视频体验。

所述步骤(3)包括下列操作内容：

(31)视频业务多缓冲区队列存储单元根据分组头部的DSCP字段解析该分组的网络优先级，再将不同网络优先级的分组分别缓存于网络层的相应视频业务缓冲区队列；其中，所有承载关键帧、I帧的网络优先级最高的分组进入视频业务的第一缓冲区队列，其余网络优先级不同的分组分别缓存于网络层的相应缓冲区队列；

(32)二级自治调度单元按照下述方法进行调度：

当视频业务的第一缓冲区队列的平均长度小于该队列长度高门限值H，且当前无线信道的平均信噪比SNR数值大于无线信道信噪比高门限值SNR_H时，认为无线局域网的网络负载轻且信道质量好，二级自治调度单元采用优先权轮询的调度方法：其调度权重比值是各视频业务缓冲区队列的分组平均到达速率的比值；

当视频业务的第一缓冲区队列的平均长度小于该队列长度高门限值H，且当前无线信道的平均信噪比SNR数值位于信噪比低门限值SNR_L及其高门限值SNR_H之间时，认为网络的负载轻但信道质量较差，仍采取优先权轮询的调度方法：其调度权重比值是视频业务第一缓冲区队列的分组平均到达速率和无线信道评价参数Cq的乘积，与其它视频业务缓冲区队列的分组平均到达速率的比值；其中，无线信道评价参数

且Cq数值大于1，该数值越小，表明无线信道质量越高；该调度权重的设置目的是：随着信道平均信噪比值的减小，无线信道质量相应变差时，相应提高关键帧分组所在第一缓冲区队列的调度权重；

其他各种状况时，都认为网络负载重或者无线信道质量很差而采取优先级调度方法，通过优先保障网络优先级最高的分组的传输来提高视频的服务质量。

本发明***与方法的技术创新之处主要有下述三点：

网络信息的实时反馈：在网络层实时检测网络负载状况，即监控网络层视频业务各个平均缓冲区队列的长度，在物理层实时检测无线局域网络信道状况，即监控物理层的无线信道的SNR值，以便本发明***的二级自治调度单元根据这两种信息实时动态调整其调度方法。

视频业务分组进入网络层进行的处理过程：本发明自治优化视频传输网络层处理模块中的视频业务多缓冲区队列存储单元在网络层设置多个视频业务缓冲区队列，并将不同网络优先级的分组分别存储于相应的不同的视频业务缓冲区队列；再由二级自治调度单元酌情进行相应处理。

二级自治调度单元调度方法：当无线信道质量好且负载较轻时，二级自治调度单元对各个视频业务缓冲区队列进行优先权轮询调度，该调度权重比值等于不同网络优先级的各类视频业务分组的平均到达速率。当网络负载较轻且无线信道质量较差时，仍然采取优先权轮询调度的策略。但是，随着信道平均信噪比值的减小，无线信道质量相应变差时，相应提高网络优先级最高分组所在的缓冲区队列的调度权重。而在其他状况下，仍然采取优先级调度的策略，通过优先保障网络优先级最高的分组的传输来提高视频业务的服务质量。

本发明具有以下优点：从语义方面，对视频业务采取更细粒度的区分服务。当无线局域网信道质量不好或负载过重时，通过优先调度网络优先级最高分组所在的视频缓冲区队列来保障优先传送视频业务的关键帧分组，以提高视频业务的服务质量。

在提高视频业务服务质量的同时，本发明方法对更高等级的音频业务服务质量没有任何影响，因此从无线局域网的QoS机制来看，仍然能够实现视频业务与音频业务的区分服务。本发明根据无线信道质量状况和无线局域网络负载状况实时、最大限度地提高对多媒体视频业务的服务质量，从总体效果上，尽力提高了无线局域网用户的视频体验。而且，本发明***与方法都未修改原来的无线局域网的在MAC层服务质量的机制，只是在网络层和物理层增设相应模块和修改相应的操作机制，因此本发明与EDCF有良好的兼容性。

附图说明

图1(A)、(B)分别是采用EDCF的无线局域网络***架构示意图及其视频业务分组传输方法示意图。

图2是本发明优化视频业务传输的无线局域网络***架构示意图

图3是本发明优化视频业务传输的***的传输方法流程图。

图4是本发明方法中视频业务分组传输的详细步骤示意图。

图5是本发明自治优化视频传输的网络层处理模块执行的自治循环示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图2，介绍本发明用于无线局域网的优化视频业务传输的***架构：

本发明***的改进之处是：在视频业务源端增设视频业务分组分类标记模块，并在各个无线节点分别增设无线信道质量感知模块与自治优化视频传输的网络层处理模块；该网络层处理模块包含两个子模块：视频业务多缓冲区队列存储单元和二级自治调度单元。下面具体说明这些模块的功能：

视频业务分组分类标记模块用于区分视频业务分组所承载的帧类型，并按照帧类型的重要性，将视频业务分组映射到多个网络优先级，再采用区分服务码点DSCP字段在IP分组头部标识每个视频业务分组的网络优先级。

该模块是利用现有的深度分组检测DPI或深度流检测技术DFI，检测多媒体视频业务分组所承载的帧类型，再按照预先设定的帧类型、网络优先级和DSCP字段的映射关系(参见下表1所示)，将承载不同帧类型的视频业务分组映射到相应的网络优先级，并将该网络优先级信息承载于每个分组的DSCP字段，然后将该分组发送至无线局域网络，以便由网络中各个无线节点按照每个分组的网络优先级执行有差别的区分服务，保证QOS性能。

本发明映射关系中的帧类型、网络优先级和DSCP字段的映射关系是一一对应的，或者是多个重要性相邻近的帧类型对应于同一个网络优先级，即每个帧类型必须映射到唯一的一个网络优先级；并且，随着不同帧类型的重要性递增，其所映射的网络优先级的级别是非递减的。

该模块的标记操作是将不同类别的视频业务分组进行分类：采用IP分组包头中DSCP字段中预留给类别选择CS的逐跳行为PHB标记值的前三位二进制序列001标识视频业务类型；DSCP的后三位二进制序列分别标识每个视频业务分组的网络优先级，其中承载关键帧、即I帧分组的网络优先级最高；分别承载I帧、P帧、B帧的不同分组的后三位DSCP字段分别为001、010、011，其网络优先级顺序递减。本发明实施例中，DSCP的前三位001表示视频业务；承载I帧、P帧、B帧的分组的后三位DSCP字段分别为001、010、011，其视频分组的重要性顺序递减。各个附图中的深色、浅色和无色分组分别表示承载I帧、P帧和B帧的分组。表1为分组网络优先级、分组承载帧类型和DSCP字段映射表的一种示例：

网络优先级	分组承载的帧类别	DSCP
			class 1	I帧分组	001001
class 2	P帧分组	001010
			class 3	B帧分组	001011

众所周知，目前在无线信道研究中，信噪比被认为是最能够反映信道质量的参数。因此，本发明也用物理层获取的SNR值数大小来反映无线信道的质量：信噪比越大，表明信道质量越好，分组传输的成功率越高。

无线信道质量感知模块工作于该网络***中的各个无线节点的物理层，实时收集该无线节点所连接的反映无线信道质量的信噪比SNR(signal-to-noise ratio)参数的数值，再将其发送给自治优化视频传输网络层处理模块。

自治优化视频传输的网络层处理模块是本发明***的改进关键，它工作在无线节点的网络层，设有视频业务的多缓冲区队列存储单元和二级自治调度单元，前者根据视频业务分组分类标记模块标记的DSCP值，将不同网络优先级的视频业务分组分别存储于相应的不同视频业务缓冲区队列，该视频业务缓冲区队列数量与网络优先级的数量相同；后者根据无线信道质量感知模块传送的无线局域网络信道状况和网络层各个视频业务缓冲区队列平均长度采取相应调度方法，从而为不同网络优先级的视频分组提供有差别的服务，从更细粒度上提高无线局域网对多媒体业务的传输性能，以便最大程度提高用户的视频体验。

本发明还提供了采用本发明***的传输方法：视频业务源端分析视频业务分组的编码特征信息，即每个视频分组的所承载的帧类型，根据视频业务分组所承载的帧类型的重要性，将视频业务分组映射到多个网络优先级，并将该网络优先级信息承载在业务分组网络层的DSCP字段；当视频业务分组经由无线局域网络传输时，无线节点上的自治优化视频传输的网络层处理模块中的视频业务的多缓冲区队列存储单元将不同网络优先级的视频业务分组分别存储于网络层的不同缓冲区队列；再利用该模块中的二级自治调度单元根据负载状况和该无线节点上的无线信道质量感知模块感知的信道状况，动态改变对各个视频业务缓冲区队列的调度方法，从而改善视频业务的传输性能。

参见图3和图4，介绍本发明方法的具体操作步骤：

步骤1，位于视频业务源端的视频业务分类标记模块识别视频业务分组的所承载的帧类型，将承载不同帧类型的分组通过设定的映射关系映射到相应的网络优先级，并藉由IP包头的DSCP字段标识其网络优先级，然后将该分组发送至网络；

位于无线局域网各个无线节点物理层的无线信道质量感知模块收集无线信道的信噪比SNR，再将该信息反馈给自治优化视频传输的网络层处理模块。

步骤2，视频分组到达所述无线节点时，自治优化视频传输的网络层处理模块中的视频业务的多缓冲区队列存储单元先根据分组头部的DSCP字段解析该分组的网络优先级，然后在网络层将不同网络优先级的分组分别缓存于相应的缓冲区队列；二级自治调度单元根据无线信道质量感知模块实时传送的信道质量状况和网络层视频业务各个平均缓冲区队列长度采取不同调度方法，从最大程度来提高用户的视频体验。该步骤2包括下列两个操作内容：

(21)视频业务多缓冲区队列存储单元根据分组头部的DSCP字段解析该分组的网络优先级，再将不同网络优先级的分组分别缓存于网络层的相应视频业务缓冲区队列；其中，所有承载关键帧、I帧的网络优先级最高的分组进入视频业务的第一缓冲区队列，其余网络优先级不同的分组分别缓存于网络层的相应缓冲区队列。

需要说明的是，EDCF对视频业务仅设置一个缓冲区队列，本发明则设置多个视频业务缓冲区队列。由视频业务多缓冲区队列存储单元参照视频业务分类标记模块标记的DSCP值，将具有不同网络优先级的视频分组放入不同的针对视频业务的缓冲区队列中。本发明实施例采取的方式是：

网络优先级最高、即承载I帧的所有分组进入视频业务第一缓冲区队列，

网络优先级次之、即承载P帧的所有分组进入视频业务第二缓冲区队列，。

网络优先级最低，即承载B帧的所有分组进入视频业务第三缓冲区队列。

(22)二级自治调度单元按照下述方法进行调度(参见图5所示)：

当视频业务的第一缓冲区队列的平均长度小于该队列长度高门限值H，且当前无线信道的平均信噪比SNR数值大于无线信道信噪比高门限值SNR_H时，认为无线局域网的网络负载轻且信道质量好，二级自治调度单元采用优先权轮询的调度方法：其调度权重比值是各视频业务缓冲区队列的分组平均到达速率的比值。本发明实施例中，各缓冲区队列分组的平均到达速率比值为p＝v_I∶v_P∶v_B，其中v_I、v_P、v_B分别表示承载I帧、P帧、B帧的分组的平均到达速率，它们是在无线节点上获取到的。

当视频业务的第一缓冲区队列的平均长度小于该队列长度高门限值H，且当前无线信道的平均信噪比SNR数值位于信噪比低门限值SNR_L及其高门限值SNR_H之间时，认为网络的负载轻但信道质量较差，仍采取优先权轮询的调度方法：其调度权重比值是视频业务第一缓冲区队列的分组平均到达速率和无线信道评价参数Cq的乘积，与其它视频业务缓冲区队列的分组平均到达速率的比值；其中，无线信道评价参数

且Cq数值大于1，该数值越小，表明无线信道质量越高；该调度权重的设置目的是：随着信道平均信噪比值的减小，无线信道质量相应变差时，相应提高关键帧分组所在第一缓冲区队列的调度权重。本发明实施例中，其调度权重的比值应为

其他各种状况时，都认为网络负载重或者无线信道质量很差而采取优先级调度方法，通过优先保障网络优先级最高的分组的传输来提高视频的服务质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种用于无线局域网的优化视频业务传输的***，其特征在于：所述***在视频业务源端增设视频业务分组分类标记模块，并在各个无线节点分别增设无线信道质量感知模块与自治优化视频传输的网络层处理模块；其中，

视频业务分组分类标记模块，用于区分视频业务分组所承载的的帧类型，并按照帧类型的重要性，将视频业务分组映射到多个网络优先级，再采用区分服务码点DSCP字段在IP分组头部标识每个视频业务分组的网络优先级；

无线信道质量感知模块，工作于该网络***中的各个无线节点的物理层，实时收集该无线节点所连接的反映无线信道质量的信噪比SNR(signal-to-noise ratio)参数的数值，再将其发送给自治优化视频传输网络层处理模块；

自治优化视频传输的网络层处理模块，设有视频业务的多缓冲区队列存储单元和二级自治调度单元，前者根据视频业务分组分类标记模块标记的DSCP值，将不同网络优先级的视频业务分组分别存储于相应的不同视频业务缓冲区队列，该视频业务缓冲区队列数量与网络优先级的数量相同；后者根据无线信道质量感知模块传送的无线局域网络信道状况和网络层各个视频业务缓冲区队列平均长度采取相应调度方法，从而为不同网络优先级的视频分组提供有差别的服务，以便达到最大程度提高用户的视频体验的目的。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于：所述视频业务分组分类标记模块是利用现有的深度分组检测DPI或深度流检测技术DFI，检测视频业务分组所承载的帧类型，再按照预先设定的帧类型、网络优先级和DSCP字段的映射关系，将承载不同帧类型的视频业务分组映射到相应的网络优先级，并将该网络优先级信息承载在每个分组的DSCP字段，然后将该分组发送至无线局域网络，以便由网络中各个无线节点按照每个分组的网络优先级执行有差别的区分服务，保证QOS性能。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于：所述帧类型、网络优先级和DSCP字段的映射关系是一一对应的，或者是多个重要性相邻近的帧类型对应于同一个网络优先级，即每个帧类型必须映射到唯一的一个网络优先级；且随着不同帧类型的重要性递增，其所映射的网络优先级的级别是非递减的。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于：所述IP分组包头中DSCP字段中，预留给类别选择CS的逐跳行为PHB标记值的前三位二进制序列001用于标识视频业务类型；DSCP的后三位二进制序列标识分别标识每个视频业务分组的网络优先级，其中承载关键帧、即I帧分组的网络优先级最高；分别承载I帧、P帧、B帧的不同分组的后三位DSCP字段分别为001、010、011，其网络优先级顺序递减。

5.一种采用权利要求1所述优化视频业务传输的***的传输方法，其特征在于：视频业务源端分析视频业务分组的编码特征信息，即每个视频分组承载的帧类型，根据视频业务分组承载的帧类型重要性，将视频业务分组映射到多个网络优先级，并将该网络优先级信息承载在业务分组网络层的DSCP字段；当视频业务分组经由无线局域网络传输时，无线节点上的自治优化视频传输网络层处理模块中的视频业务多缓冲区队列存储单元将不同网络优先级的视频业务分组分别存储于网络层的不同缓冲区队列；再利用该模块中的二级自治调度单元根据负载状况和该无线节点上的无线信道质量感知模块感知的信道状况，动态改变对各个视频业务缓冲区队列的调度方法，改善视频业务的传输性能。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述方法包括下列操作步骤：

(1)位于视频业务源端的视频业务分组分类标记模块识别视频业务分组承载的帧类型，将这些分组通过设定的映射关系映射到相应的网络优先级，并藉由IP包头的DSCP字段标识其网络优先级，然后将该分组发送至网络；

位于无线局域网各个无线节点物理层的无线信道质量感知模块收集无线信道的信噪比SNR，再将该信息反馈给自治优化视频传输的网络层处理模块；

(2)视频分组到达所述无线节点时，自治优化视频传输的网络层处理模块中的视频业务的多缓冲区队列存储单元先根据分组头部的DSCP字段解析该分组的网络优先级，然后在网络层将不同网络优先级的分组分别缓存于相应的缓冲区队列；二级自治调度单元根据无线信道质量感知模块实时传送的信道质量状况和网络层视频业务各个平均缓冲区队列长度采取不同调度方法，从最大程度来提高用户的视频体验。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)包括下列操作内容：

(21)视频业务多缓冲区队列存储单元根据分组头部的DSCP字段解析该分组的网络优先级，再将不同网络优先级的分组分别缓存于网络层的相应视频业务缓冲区队列；其中，所有承载关键帧、I帧的网络优先级最高的分组进入视频业务的第一缓冲区队列，其余网络优先级不同的分组分别缓存于网络层的相应缓冲区队列；

(22)二级自治调度单元按照下述方法进行调度：

当视频业务的第一缓冲区队列的平均长度小于该队列长度高门限值H，且当前无线信道的平均信噪比SNR数值大于无线信道信噪比高门限值SNR_H时，认为无线局域网的网络负载轻且信道质量好，二级自治调度单元采用优先权轮询的调度方法：其调度权重比值是各视频业务缓冲区队列的分组平均到达速率的比值；

当视频业务的第一缓冲区队列的平均长度小于该队列长度高门限值H，且当前无线信道的平均信噪比SNR数值位于信噪比低门限值SNR_L及其高门限值SNR_H之间时，认为网络的负载轻但信道质量较差，仍采取优先权轮询的调度方法：其调度权重比值是视频业务第一缓冲区队列的分组平均到达速率和无线信道评价参数Cq的乘积，与其它视频业务缓冲区队列的分组平均到达速率的比值；其中，无线信道评价参数

且Cq数值大于1，该数值越小，表明无线信道质量越高；该调度权重的设置目的是：随着信道平均信噪比值的减小，无线信道质量相应变差时，相应提高关键帧分组所在第一缓冲区队列的调度权重；

其他各种状况时，都认为网络负载重或者无线信道质量很差而采取优先级调度方法，通过优先保障网络优先级最高的分组的传输来提高视频的服务质量。

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