Avaliação de estabilidade de transmissões de vídeo por protocolo de transporte multicaminho

Abstract

Resumo: A evolução tecnológica de dispositivos móveis e o aumento da disponibilidade de redes IP, criam novas oportunidades para distribuição de conteúdo multimídia pela Internet. Atualmenteos usuários têm a possibilidade de acessar filmes, peças de teatros, concertos de música transmitidos ao vivo ou armazenados sob-demanda. Aplicações de tempo-real requerem alta qualidade de serviço, não sendo tolerantes a variações do atraso médio por exemplo. Neste contexto, o delay-centric foi proposto para realizar handover entre redes móveis no protocolo SCTP. Sua proposta de realizar a troca de caminho utilizando o valor do atraso médio suavizado mostrou uma melhora significativa quando utilizado em aplicações de tempo-real. Vários autores têm estudado a utilização do SCTP padrão, do CMT e do CMT-PF em transmissões de vídeo de tempo real. Este trabalho se propôs a estudar a estabilidade de transmissões de vídeo HD com diferentes características de GOP, por protocolos de transporte multicaminho.Simulações foram realizadas com traçados de vídeo de características distintas e foram analisados, para fins de comparação, o comportamento do delay-centric com diferentes histereses,SCTP padrão, CMT e do CMT-PF. Foram utilizados cenários com vários níveis de diversidade eobservadas métricas de atraso médio, Goodput, justiça na divisão do throughput e throughputmédio nas interfaces dos agentes que enviavam e recebiam o vídeo. Nos cenários com dois e três caminhos completamente disjuntos, os resultados obtidos confirmaram os dados contidos na literatura onde o delay-centric, independente da histerese, teve desempenho igual ousuperior do CMT e ao CMT-PF. O SCTP Padrão não se beneficiou da existência de múltiploscaminhos, obtendo o pior desempenho dentre todos os protocolos estudados nos cenários com dois e três caminhos completamente disjuntos. Entretanto, no cenário com três nós de acesso interligados a dois cores, com duas redes de acesso compartilhando um core, os resultados indicaram que o delay-centric sem histerese obteve o melhor desempenho dentre todosos protocolos estudados e o SCTP Padrão mostrou melhor desempenho que o CMT, CMT-PF e delay-centric com histerese de 10ms, 20ms e 30ms

Abstract: The mobile devices technological evolution and the increased availability of IP networks, create new opportunities for multimedia content distribution over Internet. Nowadays, users have access to movies, plays or music concerts live over demand via video streaming over the Internet. Real-time applications require high quality service and are not tolerant to delay variations. The delay-centric was initially proposed to make the handover between mobile networks in SCTP by using the smoothed round trip time and delivering a higher user experience on real-time appli- cations. Other authors have studied the use of CMT and CMT-PF in real-time video streaming. The main objective of this work is to study the stability of HD video streaming, with different GOP characteristics, using multipath transport protocols. Video traces were used in the simu- lations with various path configurations to compare the behavior of delay-centric with different hysteresis, standard SCTP, CMT and CMT-PF. Results were analyzed using the metrics of de- lay, jitter, Goodput, mean throughput and throughput division justice. In scenarios with two or tree disjoint paths, the results confirmed the previous results on the literature that the delay- centric, independent of hysteresis level, have same or better performance when compared to CMT and CMT-PF. The standard SCTP do not take advantage of the multiple disjoint paths, having the worst performance when compared to the other protocols. In scenarios with tree access nodes connected to two cores, with two access networks sharing the same core, the results showed that the delay-centric with no hysteresis 5have the best performance in compa- rison to the other protocols, followed by the standard SCTP that presented better performance than CMT, CMT-PF and delay-centric with 10ms, 20ms, 30ms of hysteresis respectively