본 논문에서는 IEEE 802.11a 무선랜(WLAN) 환경에서 Cross Layer 기반의 채널 모니터링(Cross-Layered Monitoring: CLM)을 이용한 네트워크 적응형 고선명(high definition: HD) MPEG-2 TS 비디오 스트리밍 시스템을 제안한다. 무선 채널 모니터링을 위해 AE(access point)는 MAC(medium access control) 계층의 전송 상태를 주기적으로 측정하고 응용 계층의 스트리밍 서버로 전달한다. 이것은 비디오 스트리밍 응용 프로그램이 피드백 기반의 종단간 모니터링(End-to-End Monitoring: E2EM) 기법을 적용할 때보다 가변적인 무선 채널 상태에 좀 더 빠르고 효과적으로 적응할 수 있게 한다. 스트리밍 서버는 네트워크에 적응적인 전송을 위해 측정된 무선 채널 상태에 따라 우선순위 기반의 프레임 폐기(priority-based frame dropping)를 수행한다. 이를 위해 스트리밍 서버는 실시간 파싱(real-time parsing)과 프레임 기반의 패킷 우선순위화(frame-based prioritized packetization) 기능을 제공한다. 성능 평가를 위해 IEEE 802.11a 무선랜 환경에서의 다양한 스트리밍 실험을 수행한다. 실험 결과는 제안 시스템이 시간에 따라 가변하는 무선 채널 상태에서 기존 기법에 비해 종단간 비디오 스트리밍의 품질을 향상시킬 수 있음을 보여준다.
In this paper, we propose a practical implementation of network-adaptive HD(high definition) MPEG-2 video streaming with a cross-layered channel monitoring(CLM) over the IEEE 802.11a WLAN(wireless local area network). For wireless channel monitoring, AP(access point) periodically measures the MAC(medium access control) layer transmission information and sends the monitoring information to a streaming server. This makes that the streaming server reacts more quickly as well as efficiently to the fluctuated wireless channel than that of the end-to-end monitoring(E2EM) scheme for the video adaptation. The streaming sewer dynamically performs the priority-based frame dropping to adjust the video sending rate according to the measured wireless channel condition. For this purpose, our streaming system nicely provides frame-based prioritized packetization by using a real-time stream parsing module. Various evaluation results over an IEEE 802.11a WLAM testbed are provided to verify the intended QoS adaptation capability The experimental results show that the proposed system can effectively mitigate the quality degradation of video streaming caused by the fluctuations of time-varying wireless channel condition.
