Пристрій розподілення мультимедійного трафіку

Реферат: UA 74090 U UA 74090 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до пристрою розподілення мультимедійного трафіку (ММТ), що включає комунікаційні вузли з мультибуферною пам'яттю, а також розподілення інформації в каналах на пріоритетні та непріоритетні потоки при виникненні конфліктних ситуацій. Корисна модель може застосовуватися, наприклад, у комунікаційних вузлах передачі мультимедійного трафіку. Відомий пристрій розподілення трафіку з чергами і компонування пакетами, що мають різні пріоритети, та мультиплексор для мультиплексування пакетів [1], згідно з яким пакети даних вибирають із будь-якої черги, в якій обсяг даних, що очікують на передавання, перевищує певне порогове значення. Однак спроби використання пристрою для забезпечення гнучкості при роботі з різними пріоритетами та забезпечення гарантованої швидкості передавання інформації не дали бажаного результату, через значний зріст обсягу мультимедійного трафіку в комп'ютерних мережах. З відомих пристроїв розподілення мультимедійного трафіку найбільш близьким за технічною суттю до корисної моделі є пристрій, який призначений для прийому пакета даних, призначеного для передавання через перший канал, причому пакет даних включає перший порядковий номер і перше корисне навантаження, прийому пакета даних, призначеного для передавання через другий канал, причому пакет даних включає другий порядковий номер і друге корисне навантаження і відкидання другого корисного навантаження, коли перший послідовний номер дорівнює другому послідовному номеру [2]. Передавач спочатку визначає час встановлення спеціалізованого каналу. Встановлення спеціалізованого каналу вимагає деякої взаємодії і узгодження між базовою і рухомою станцією з використанням вже встановленого каналу, такого як загальний канал, і може бути важким для прогнозування. При обчисленні часу встановлення зв’язку і прийняття рішення про видалення пакету з черги загального каналу, передавач має складнощі при видаленні пакету. В основу корисної моделі поставлено задачу організації безпроводової широкосмугової мережі для передавання інформації шумоподібним сигналами із заданою частотою надходження даних і оптимальним використанням радіо спектра за рахунок організації непріоритетних та пріоритетних потоків інформації при мінімальному коефіцієнті втрат даних, що скорочує час передавання даних та підвищує надійність передачі інформації за рахунок використання пристрою розподілення мультимедійного трафіку. Поставлена задача вирішується тим, що згідно з корисною моделлю, в пристрій вбудовані блоки розподілення даних у часі, які з'єднанні з блоками мультибуферної пам'яті і набором схем розподілу передавання пріоритетного і непріоритетного потоків, це дозволяє використовувати радіочастотний спектр більш ефективніше та передавати більшу кількість інформації при використанні незмінних ресурсів системи. Введення в пристрій способу розподілення мультимедійного трафіку відрізняє запропонований пристрій розподілу мультимедійного трафіку від прототипу, оскільки зменшує час передавання інформації та підвищує надійність та завадозахищенність в цілому. У системах зв'язку однією з особливостей процесу функціонування мережі є управління при виникненні різних конфліктних ситуацій. До конфліктних ситуацій можна віднести найбільш поширені: перевантаження мережі в цілому, характерно для передачі мультимедійного трафіку в реальному часі, перевантаження її окремих компонентів або сегментів. Під час роботи мережі, на пристрій розподілення мультимедійної інформації надходять два потоки інформації, де далі проходить процес розподілу основного потоку на пріоритетні та непріоритетні. Розподіл пріоритетних та непріоритетних потоків трафіку є важливою і невід'ємною частиною в процесі роботи та експлуатації пристрою розподілення мультимедійного трафіку. Пріоритетним потоком є відеотрафік, тому, що передача покадрового відеопотоку, мінімум середньої якості є великим навантаженням на систему. Відеотрафік більше ресурсномісткий процес. Відеопотік не повинен мати втрат більше допустимого рівня. Якщо при передачі відеопотоку втрати будуть вище допустимого рівня кінцевий абонент буде отримувати не все зображення, що не припустимо. Другий, аудіо потік непріоритетний, не повинен мати великих затримок при передачі компонентів, ця вимога має виконуватися для відповідності компонентів аудіопотоку, компонентам відеопотоку. Відповідно до аспектів корисної моделі пристрій розподілення мультимедійного трафіку, включає мультибуферну частину входу та обробки інформації. На фіг. 1 зображена структура пристрою розподілення мультимедійного трафіку, а саме, оброблювального вузла передавання, на фіг. 2 зображена процедура розподілу передавання даних у часі, на фіг. 3 зображена функціональна схема розподілу передавання пріоритетного і непріоритетного потоків. 1 UA 74090 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пристрій розподілення мультимедійного трафіку на фіг. 1 містить лінії входу 1, основні блоки мультибуферної пам'яті 2, оброблювальний вузол 3, схему розподілу 4, підсилювач 5, допоміжний блок 6 підсилення. Пристрій розподілення мультимедійного трафіку реалізовано таким чином. Пристрій розподілення мультимедійного трафіку, який має блоки пам'яті 2 фіг. 1 і розподіляючи вузли 3 фіг. 1 надходять компоненти ММТ з частотою надходження інформації F1 і F2, та в якому формується послідовності розподілу передачі інформації у часі. Як зображено на фіг.2 в схемі одна вісь - час, друга - стан ресурсів. При формуванні діаграми такого типу головним є обчислення виштовхування непріоритетних компонент до часових витрат. У послідовності розподілу передачі інформації і ресурсів системи в часі показано, як проходить процес завантаження по кожному потоку. Спочатку процес завантаження рівномірний і проходить без втрат, але на певній стадії, коли ресурси мережі зайняті, а процес передачі не закінчений, виникають втрати. Щоб уникнути процесу втрати інформації відбувається виштовхування непріоритетних компонент пріоритетними. На фіг.2 видно стани, при яких спочатку займаються канали С1, С2 та С3, пам'ять, значить процес передачі неповноцінний, інформація втрачається. Наступним кроком пріоритетний трафік починає використовувати пам'ять непріоритетних потоків, виштовхуючи їх. Зміна стану окремих елементів пам'яті на протилежні, враховуючи дані зміни, будується оновлена схема передачі інформації з кількістю втрат. Якщо зайняті всі осередки пам'яті і канали, в нижній частині послідовності розподілу передачі інформації і ресурсів системи в часі визначаються втрати першого пріоритету. Послідовність розподілу передачі інформації і ресурсів системи в часі дозволяє отримати функціональну схему розподілу передачі пріоритетного і непріоритетного потоків інформації. Ґрунтуючись на даних функціональної схеми розподілу передачі пріоритетного і непріоритетного потоків інформації, складається система рівнянь. Функціональна схема розподілу передачі пріоритетного і непріоритетного потоків інформації розраховується, після чого складається система рівнянь з відбору каналів для мінімізації втрат. У цифровому зв'язку на кожні п'ять посилок контейнерів відео припадає один аудіоконтейнер, для правильного розподілу необхідно серед частоти надходження відеоконтейнерів вбудовувати аудіоконтейнери, виконуючи цю умову послідовність розподілу передачі інформації у часі буде складатися з двох частот (F1 - відео і F2 - аудіо), F1 відео втрати повинні бути в рамках допустимого значення, F2 - має свої вимоги - аудіотрафік не повинен мати великих затримок, вони не повинні бути більше допустимих. Нижче корисна модель розглядається на прикладі його здійснення з посиланнями на фігури креслень. Як показано на фіг. 1, реалізація даного підходу починається з частоти надходження і передачі інформації – F1, F2, I1, І2. У функціональній структурі розподілених передач вказується для кожного потоку число каналів і елементів пам'яті окремо. Система рівнянь складається на базі послідовності розподілу передачі інформації у часі, використаних каналів і пам'яті. На фіг. 2 показана схема розподілу передачі інформації у часі пристрою розподілу мультимедійної інформації. Побудова функціональної схеми розподілу передачі пріоритетного і непріоритетного потоків показана на фіг. 3. При цьому визначається функціональна структура розподіленої передачі ММТ для пріоритетного потоку F1, числом пам'яті не перевищуючи задану затримку. Для другого непріоритетного потоку, як варіант можливо збільшити в два рази пам'ять, оскільки затримки не впливають на потік, але в результаті отримаємо значне зменшення втрат. Ставлення F1 до F2 залежить від коефіцієнта буферизації, але якщо співвідношення F1 і F2 один до одного, то число каналів може бути однаковим, якщо частота надходження F2 більше, отже, ресурс буде задіяний більше. Використовування співвідношення показує, що на вході повинен бути потік, що синхронно рухається, який за кількістю прийнятих компонент, поступається пріоритетному. Після проходження інформаційного потоку через блок мультибуферної частини (фіг. 1) 2 пристрою розподілення, інформація надходить в блок (фіг. 1) 3 - оброблювальний вузол розподілу мультимедійного трафіку, де відбувається її подальший розподіл на пріоритетні і не пріоритетні потоки. Збільшення пам'яті дає можливість не втратити пакети, тому що при зайнятих каналах, пам'ять також зайнята, внаслідок чого йдуть втрати. Пам'ять зберігається, а продуктивність підвищується за рахунок числа каналів та пропускної здатності кожного каналу, чим швидше вони працюють, тим менше втрат. Таким чином, ефективність запропонованого пристрою визначається його багатофункціональними можливостями, що дозволяє отримати й інші модифікації, які можуть бути завантажені в апаратні засоби. Такі модифікації можуть включати інші ознаки, відомі у даній галузі, які можуть бути застосовані замість або на додаток до ознак, вже описаних тут. 2 UA 74090 U 5 Слід також відзначити, що у цьому описі та формулі корисної моделі згадування елемента або засобу в однині не виключає наявності множини таких елементів. Крім того, визначення "має", "включає", "містить" не виключають також наявності й інших елементів, засобів або операцій, на додаток до перелічених безпосередньо. Джерела інформації: 1. Патент Україна № 92475, МПК Н 04 L 12/56, 2006 2. Патент Україна № 82269, МПК Н 04 L 12/56, 2006 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Пристрій розподілення мультимедійного трафіку, що містить основний блок розподілення в рамках оброблювального вузла, який складається з блоків мультибуферної пам'яті і набору схем розподілення, який відрізняється тим, що в нього вбудовані блоки розподілення даних у часі, які з'єднанні з блоками мультибуферної пам'яті і набором схем розподілу передавання пріоритетного і непріоритетного потоків. 3 UA 74090 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4