SciELO - Scientific Electronic Library Online

 
vol.8 número1Electroencephalogram Signals Processing for the Diagnosis of Petit mal and Grand mal Epilepsies Using an Artificial Neural NetworkComplex modes of vibration due to small-scale damping in a guitar top-plate índice de autoresíndice de materiabúsqueda de artículos
Home Pagelista alfabética de revistas  

Servicios Personalizados

Revista

Articulo

Indicadores

Links relacionados

  • No hay artículos similaresSimilares en SciELO

Compartir


Journal of applied research and technology

versión On-line ISSN 2448-6736versión impresa ISSN 1665-6423

J. appl. res. technol vol.8 no.1 Ciudad de México abr. 2010

 

Cross–Layer optimization of the packet loss rate in mobile videoconferencing applications

 

R. Rivera–Rodríguez*1,2, O. E. Olivares–Domínguez2, A. Serrano–Santoyo3

 

1 Universidad Autónoma de Baja California Facultad de Ingeniería, Campus Mexicali Obregón y Julián Carrillo s/n C.P. 21100 Mexicali, Baja California Norte, México *rrivera@cicese.mx

2 Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada CICESE División de Física Aplicada, Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones Carretera Ensenada–Tijuana 3918 Zona Playitas C. P. 22860 Ensenada, Baja California, México.

3 Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada CICESE Dirección de Impulso a la Innovación y Desarrollo Carretera Ensenada–Tijuana 3918 Zona Playitas C. P. 22860 Ensenada, Baja California, México.

 

ABSTRACT

Videoconferencing transmission over wireless channels presents relevant challenges in mobile scenarios at vehicular speeds. Previous contributions are focused on the optimization of the transmission of multimedia and delay–sensitive applications over the forward link. In this paper, a new Quality of Service (QoS) parameter adaptation scheme is proposed. This scheme applies the Cross–Layer Design technique on the reverse link of an 1xEV–DO Revision 0 channel. As the wireless channel parameters and the vehicle speed have significant influence in the network layer packet loss rate, it is proposed that the data rate generated by the application adapts itself to the throughput offered by the lower layers as a function of such packet loss rate. Simulations of the proposed model show a significant reduction in losses caused by wireless channel impairments and vehicle mobility, resulting in an improvement in the performance of the mobile videoconferencing session.

Keywords: Cross–Layer Design, EV–DO, Mobile videoconferencing, QoS, Reverse Link.

 

RESUMEN

La transmisión de videoconferencia sobre canales inalámbricos presenta desafíos relevantes en escenarios móviles a velocidades vehiculares. Las contribuciones previas están enfocadas a optimizar la transmisión de aplicaciones multimedia y sensibles al retardo sobre el canal descendente. En este artículo se propone un nuevo esquema de adaptación de parámetros de Calidad de Servicio. Este esquema aplica la técnica del Diseño Entre Capas en el enlace ascendente de un canal 1xEV–DO Revisión 0. Como los parámetros del canal inalámbrico y la velocidad del vehículo tienen influencia significativa en la tasa de pérdida de paquetes de capa de red, se propone que la tasa de datos generada por la aplicación se adapte al caudal eficaz ofrecido por las capas inferiores en función de dicha tasa de pérdida de paquetes. Simulaciones del modelo propuesto, muestran una reducción significativa en las pérdidas ocasionadas por las características del canal inalámbrico y la movilidad del vehículo, dando como resultado una mejora en el desempeño de la sesión de videoconferencia móvil.

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

References

[1] Shan, Y., & Zakhor, A. Cross Layer Techniques for Adaptive Video Streaming Over Wireless Networks. Proceedings of the International Conference on Multimedia (ICME '02), 2002, vol. 1, pp. 277–280, Lausanne, Switzerland, August.         [ Links ]

[2] Stockhammer, T., Hannuksela, M. M., & Wiegand, T. H.264/AVC in Wireless Environments. IEEE transactions On Circuits and Systems For Video Technology, Vol. 13 No. 7, July 2002, pp. 657– 673.         [ Links ]

[3] Choi, L., Kellerer, W., & Steinbach, E. Cross Layer Optimization for Wireless Multi–User Video Streaming. Proceedings of the International Conference on Image Processing (ICIP '04), 2004, pp. 2047–2050. Singapore, Republic of Singapore, October.         [ Links ]

[4] Choi, L., Ivrlac, M., Steinbach, E., & Nossek, J. Analysis of Distortion Due to Packet Loss in Streaming Video Transmission over Wireless Communications Links. Proceedings of the International Conference on Imaging Processing (ICIP'05), 2005, pp. 189–192. Genoa, Italy, September.         [ Links ]

[5] Ksentini, A., Naimi, M., & Guéroui, A. (2006). Toward an improvement of H.264 Video Transmission over IEEE 802.11e through a Cross–Layer Architecture. IEEE Communications Magazine , Vol. 44 No. 1, January 2006, pp. 107–114.         [ Links ]

[6] Khan, S., Steinbach, E., Sgroi, M., & Kellerer, W. Application–Driven Cross–Layer Optimization for Video Streaming over Wireless Networks. IEEE Communications Magazine, Vol. 44 No. 1, January 2006, pp. 122–130.         [ Links ]

[7] Choi, L.–U., Kellerer, W., & Steinbach, E. On Cross–Layer Design for Streaming Video Delivery in Multiuser Wireless Environments. EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, Vol. 2006, 2006 , pp. 1–10.         [ Links ]

[8] Yavuz, M., Diaz, S., Kapoor, R., Grob, M., Black, P., Tokgoz, Y., et al. VoIP over cdma2000 1xEV–DO Revision A, IEEE Communications Magazine, Vol. 44 No. 2, February 2006, pp. 88–95.         [ Links ]

[9] Triantafy llopoulou, D., Passas, N., Lampropoulos G., Kaloxylos, A. Joint Application and Physical Layer Adaptation for improved Performance in Wireless Networks, Proc. IEEE International Symposium on Wireless and Pervasive Computing (ISWPC), 2008, pp. 256–260, Santorini, Greece, May.         [ Links ]

[10] Yoo, S., Jung, S.M., Kim, B.S., Yun, H.Y., Kim, S.R., Kim, D.K. Prototype Design of Mobile Emergency Telemedicine System in LNCS 3481, Springer Berlin / Heidelberg, 2005, pp. 1028–1034.         [ Links ]

[11] Juan, H., Huang, H., Huang, C., Chiang, T. Cross–layer System Designs for Scalable Video Streaming over Mobile WiMAX. Proceedings of the Wireless Communications and Networking Conference, 2007, pp. 1860–1864, Hong Kong, March.         [ Links ]

[12] Olivares O., Automatic QoS parameters adjust in mobile videoconferencing using cross layer design for 3g EVDO wireless networks, Dept. of Elec. and Telecomm., CICESE. Ensenada, Baja California. M. Sc. Dissertation. 2008.         [ Links ]

[13] Bhushan, N., Loth, C., Black, P., Attar, R., Jou, Y.–C., Fan, M., et al. CDMA2000 1xEV–DO Revision A: A Physical Layer and MAC Layer Overview. IEEE Communications Magazine, Vol. 44 No. 2, February 2006, pp. 75–87.         [ Links ]

[14] Kawadia, V., & Kumar, P. A Cautionary Perspective on Cross–Layer Design. IEEE Wireless Communications, Vol. 12 No. 1, 2005, pp. 3–11.         [ Links ]

[15] Goshi, J., Ladner, R., Riskin, E., Mohr, A., Lippman, A. Unequal Loss Protection for H.263 Compressed Video, Data Compression Conference (DCC '03), 2003, pp. 73–82, Snowbird, USA, March.         [ Links ]

Creative Commons License Todo el contenido de esta revista, excepto dónde está identificado, está bajo una Licencia Creative Commons