ΗΜΟΣΙΕΥΣΕΣ ΣΕ ΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟ ΙΚΑ [1] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Adaptive smooth multicast protocol for multimedia transmission:

ΗΜΟΣΙΕΥΣΕΣ ΣΕ ΙΕΘΝΗ ΠΕΡΙΟ ΙΚΑ [1] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Adaptive smooth multicast protocol for multimedia transmission: Implementation details and performance evaluation, International Journal Of Communication Systems Int. J. Commun. Syst. (2009) Published online in Wiley InterScience, DOI: 10.1002/dac.1059. 2009; 23(3): 299-333. Σε αυτή την εργασία προτείνουµε ένα νέο πρωτόκολλο µονής ροής πολλαπλής διανοµής µε την ονοµασία Adaptive Smooth Multicast Protocol (ASMP), για τη µετάδοση πολυµεσικής πληροφορίας σε δίκτυα µη εγγυηµένης. Η έννοια της οµαλότητας smoothness αφορά τον υπολογισµό και τη προσαρµογή του ρυθµού εκποµπής, ο οποίος βασίζεται στη δυναµική εκτίµηση των παραµέτρων του πρωτοκόλλου και τη προσαρµογή του παράγοντα οµαλότητας (smoothness factor). Οι ιδιότητες του ASMP είναι: α) Φιλικότητα προς το TCP, β) Προσαρµοστική κλιµάκωση σε µεγάλες οµάδες αποδεκτών, γ) υψηλή εκµετάλλευση του διατιθέµενου εύρου ζώνης, και τέλος δ) οµαλοί ρυθµοί µετάδοσης, οι οποίοι είναι κατάλληλοι για τις εφαρµογές πολυµέσων. Η εκτίµηση της απόδοσης του ASMP πραγµατοποιείται µε µια µεγάλη σειρά προσοµοιώσεων κάτω από διαφορετικές συνθήκες δικτύων µε το λογισµικό προσοµοίωσης ns-2. Τα αποτελέσµατα των προσοµοιώσεων δείχνουν ότι το ASMP είναι ένας σοβαρός ανταγωνιστής των µηχανισµών TFMCC και PGMCC. Στις περισσότερες περιπτώσεις ξεπερνά σε απόδοση το TFMCC σε σχέση µε τη φιλικότητα προς το TCP και την οµαλότητα των ρυθµοών εκποµπής, ενώ το PGMCC παρουσιάζει χαµηλότερο βαθµό κλιµάκωσης από ότι το το ASMP. Έχουµε εφαρµόσει το ASMP πάνω από τα πρωτόκολλα RTP/RTCP στο λογισµικό ns-2 προσθέτοντας όλα εκείνα τα χαρακτηριστικά των πρωτοκόλλων RTP/RTCP τα οποία περιγράφονται στην RFC 3550 καθώς και σχετικά µετρικά που αφορούν στη Ποιότητα Υπηρεσίας (Quality of Service). [2] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Adaptive Smooth Simulcast Protocol (ASSP) for Video Applications: Description and Performance Evaluation International Journal of Network and Systems Management, Published online in Springer, DOI: 10.1007/s10922-010-9159-8, 2010. Στην εργασία αυτή παρουσιάζουµε το πρωτόκολλο Adaptive Smooth Simulcast Protocol (ASSP) για τη µετάδοση πολυµεσικής πληροφορίας µε τη τεχνική simulcast πάνω σε δίκτυα µη εγγυηµένης ποιότητας. Το πρωτόκολλο ASSP είναι µία νέα πρόταση στη περιοχή των πρωτοκόλλων πολλαπλών ροών όπου σε κάθε simulcast ροή εφαρµόζεται ένας µηχανισµός ελέγχου της συµφόρησης ο οποίος είναι φιλικός προς το TCP. Τα κυριότερα χαρακτηριστικά του ASSP είναι: (α) TCP-φιλικότητα, (β) προσαρµοσµένοι ρυθµοί µετάδοσης σε κάθε µια simulcast ροή, (γ) προσαρµοστική κλιµάκωση σε µεγάλο αριθµό αποδεκτών και τέλος (δ) οµαλοί ρυθµοί µετάδοσης που είναι κατάλληλοι για τις εφαρµογές πολυµέσων. Αξιολογούµε την απόδοση του ASSP µέσα από ένα ολοκληρωµένο περιβάλλον προσοµοίωσης το οποίο συνδυάζει τόσο µετρήσεις µετρικών δικτύων όσο και µετρήσεις ποιότητας video. Επίσης συγκρίνουµε το ASSP µε άλλες προτεινόµενες λύσεις και τα αποτέλεσµα της σύγκρισης καταδεικνύουν ότι η απόδοση του ASSP είναι σηµαντικά υψηλότερη από τις εξεταζόµενες

λύσεις. Τέλος, το ASSP αποδεικνύεται µια πολύ πρακτική λύση µε χαµηλή πολυπλοκότητα για τη µετάδοση video σε δίκτυα µη εγγυηµένης ποιότητας. ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΣΕ ΒΙΒΛΙΑ [1] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Cross Layer Design for Multimedia Transmission over Wireless Networks, Handbook of Research on Next Generation Networks and Ubiquitous Computing, Information Science Reference, 2010. Τα τελευταία χρόνια έχει αναπτυχθεί ένας µεγάλος αριθµός πρωτοκόλλων για την υποστήριξη των εφαρµογών πολυµέσων σε όλη τη κλίµακα της στοίβας του OSI. Οι ασύρµατες επικοινωνίες και τα δίκτυα καταλαµβάνουν επίσης µε γρήγορους ρυθµούς τη κεντρική σκηνή στην έρευνα και την ανάπτυξη στα δίκτυα επικοινωνιών. Για να υποστηριχθούν µε το καλύτεροι τρόπο οι ασύρµατοι ανταποκριτές µία νέα λογική σχεδίασης µε την ονοµασία διαστρωµατική σχεδίαση (cross layer design έχει) αναδειχθεί. Σε αυτό το κεφάλαιο παρουσιάζουµε τις προκλήσεις στη σχεδίαση και την υλοποίηση των σχηµάτων της διαστρωµατικής προσαρµογής για τη µετάδοση πολυµεσικής πληροφορίας πάνω σε ασύρµατα δίκτυα. Επιπλέον παρουσιάζουµε στο κεφάλαιο αυτό τις ποιο σηµαντικές παραµέτρους και τους περιορισµούς οι οποίοι πρέπει να λαµβάνονται υπόψη κατά τη σχεδίαση της διαστρωµατικής προσαρµογής, κατά την οποία λαµβάνουν µέρος διαφορετικά πρωτόκολλα σε όλη τη στοίβα των πρωτοκόλλων. ΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΣΕ ΣΥΝΕ ΡΙΑ [1] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Performance Evaluation of MPEG-4 Video Transmission with the Adaptive Smooth Multicast Protocol (ASMP), the Fifteenth IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC 10), Riccione, Italy, June 22-25 2010. Στην εργασία αυτή παρουσιάζουµε την αξιολόγηση της απόδοσης µετάδοσης video κωδικοποίησης κατά MPEG-4 µε το δικό µας πρωτόκολλο που έχει την ονοµασία Adaptive Smooth Multicast Protocol (ASMP). Τα κύρια χαρακτηριστικά του ASMP είναι: α) προσαρµοστική κλιµάκωση σε µεγάλο αριθµό δεκτών, β) TCP-φιλική συµπεριφορά, γ) υψηλή εκµετάλλευση του διατιθέµενου εύρου ζώνης, και τέλος δ) οµαλούς ρυθµούς µετάδοσης οι οποίοι είναι κατάλληλοι για τις εφαρµογές πολυµέσων. Η αξιολόγηση της επίδοσης του ASMP πραγµατοποιείται κάτω από ένα ολοκληρωµένο περιβάλλον προσοµοίωσης το οποίο επεκτείνει το λογισµικό ns-2 και το λογισµικό Evalvid-RA στην περιοχή της εκποµπής πολλαπλής διανοµής µε τη χρήση των πρωτοκόλλων RTP/RTCP. Οι προσοµοιώσεις που διεξάγονται στο πλαίσιο του παρόντος περιβάλλοντος συνδυάζουν τις µετρήσεις µε µετρικά δικτύου µε µετρήσεις που αφορούν τη ποιότητα του video. Η διαδικασία αυτή της αξιολόγησης παρέχει καλύτερη κατανόηση σε ότι αφορά τους περιορισµούς και τα οφέλη κάθε προτεινόµενου πρωτοκόλλου για τη µετάδοση πολυµεσικής πληροφορίας. [2] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Performance Evaluation of Simulcast vs. Layered Multicasting over Best-effort Networks, The 17th International Conference on Software, Telecommunications and Computer Networks (SoftCOM 2009), Split Croatia, September 24 26, 2009. 2

Τα σχήµατα µετάδοσης πολλαπλών ροών µε δροµολόγηση πολλαπλής διανοµής µπορούν να καταταχθούν σε γενικές γραµµές σε δύο κατηγορίες. Στα σχήµατα layered multicast, ένα βίντεο αρχείο διαβιβάζεται µε ένα βασικό στρώµα, που περιλαµβάνει τα πιο σηµαντικά στοιχεία του βίντεο. Πρόσθετα στρώµατα, τα οποία ονοµάζονται ενισχυτικά (enhancement layers), περιέχουν δεδοµένα τα οποία βελτιώνουν περαιτέρω τη ποιότητα του βασικού στρώµατος. Στα σχήµατα µετάδοσης µε τη τεχνική simulcast, ένα αρχείο βίντεο διαβιβάζεται µε διαφορετικές ροές που περιέχουν την ίδια πληροφορία αλλά διαφέρουν σε ποιότητα. Τα οφέλη των σχηµάτων layered multicast έναντι της τεχνικής simulcast είναι ακόµη υπό αµφισβήτηση, καθώς παρουσιάζουν υψηλότερη πολυπλοκότητα και είναι ποιο δύσκολα στην εφαρµογή τους. Σε αυτή την εργασία συγκρίνουµε δυο σχήµατα ελέγχου της συµφόρησης στη περιοχή αυτή της µετάδοσης πολλαπλών ροών. Το µηχανισµό ελέγχου συµφόρησης SMCC έναντι της δικής µας λύσης µε την ονοµασία ASSP. Συγκρίνουµε τα δύο αυτά σχήµατα κάτω από ένα ελεγχόµενο περιβάλλον προσοµοίωσης µε τη χρήση του λογισµικού ns-2 λαµβάνοντας υπόψη τα κριτήρια αξιολόγησης που περιγράφονται στην RFC 5166. Τα αποτελέσµατα µας δείχνουν ότι και τα δύο σχήµατα SMCC και ASSP είναι φιλικά προς το TCP ενώ το SMCC φαίνεται να υποφέρει από µικρές διακυµάνσεις του ρυθµού µετάδοσης. Σε τοπολογίες δικτύου µε χαµηλή πολυπλοκότητα το ASSP δεν καταναλώνει περισσότερο εύρος ζώνης από ότι το SMCC για τη διαβίβαση των διαφορετικών ροών, ενώ παράλληλα αποτελεί µια απλούστερη λύση από το SMCC που είναι πιο περίπλοκο σχήµα. [3] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Simulcast Transmission for Video Applications: Performance Evaluation with an Integrated Simulation Environment, 2009 International Symposium on Performance Evaluation of Computer and Telecommunication Systems (SPECTS 2009), Istanbul, Turkey, July 13-16 2009. Στην εργασία αυτή παρουσιάζουµε την αξιολόγηση των επιδόσεων του πρωτοκόλλου Adaptive Smooth Simulcast Protocol (ASSP) στη µετάδοση αρχείων βίντεο. Το ASSP εφαρµόζει ένα φιλικό πρωτόκολλο προς το TCP το οποίο είναι υπεύθυνο για τον έλεγχο της συµφόρησης σε κάθε µια από τις simulcast ροές. Το ASSP είναι δοµηµένο πάνω στη στοίβα των πρωτοκόλλων RT/RTCP και εκµεταλλεύεται τις αναφορές ελέγχου του αποστολέα και του παραλήπτη του RTCP για τη διανοµή των αναφορών κατάστασης του δικτύου. Τα κυριότερα χαρακτηριστικά του ASSP είναι: (α) TCP-φιλικότητα, (β) προσαρµοσµένοι ρυθµοί µετάδοσης σε κάθε µια simulcast ροή, (γ) προσαρµοστική κλιµάκωση σε µεγάλο αριθµό αποδεκτών και τέλος (δ) οµαλοί ρυθµοί µετάδοσης που είναι κατάλληλοι για τις εφαρµογές πολυµέσων. Η αξιολόγηση της απόδοσης του ASSP πραγµατοποιείται κάτω από ένα ολοκληρωµένο περιβάλλον προσοµοίωσης το οποίο επεκτείνει το λογισµικό ns-2 και το λογισµικό Evalvid-RA στη περιοχή της µετάδοσης µε δροµολόγηση πολλαπλής διανοµής. Οι προσοµοιώσεις οι οποίες διεξάγονται κάτω από αυτό το περιβάλλον συνδυάζουν µετρικά δικτύων µαζί µε µετρικά που αφορούν τη ποιότητα του λαµβανοµένου αρχείου βίντεο στο τελικό χρήστη. 3

[4] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Adaptive Smooth Simulcast Protocol for Multimedia Transmission, the Fourteenth IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC 09), Sousse, Tunisia, July 5-8 2009. Στην εργασία αυτή παρουσιάζουµε το πρωτόκολλο Adaptive Smooth Simulcast Protocol (ASSP) το οποίο έχει σχεδιασθεί για τη simulcast µετάδοση σε δίκτυα µη εγγυηµένης ποιότητας. Το ASSP εφαρµόζει ένα φιλικό πρωτόκολλο προς το TCP το οποίο είναι υπεύθυνο για τον έλεγχο της συµφόρησης σε κάθε µια από τις simulcast ροές. Το ASSP είναι δοµηµένο πάνω στη στοίβα των πρωτοκόλλων RT/RTCP και εκµεταλλεύεται τις αναφορές ελέγχου του αποστολέα και του παραλήπτη του RTCP για τη διανοµή των αναφορών κατάστασης του δικτύου. Τα κυριότερα χαρακτηριστικά του ASSP είναι: (α) TCP-φιλικότητα, (β) προσαρµοσµένοι ρυθµοί µετάδοσης σε κάθε µια simulcast ροή, (γ) προσαρµοστική κλιµάκωση σε µεγάλο αριθµό αποδεκτών και τέλος (δ) οµαλοί ρυθµοί µετάδοσης που είναι κατάλληλοι για τις εφαρµογές πολυµέσων. Εξετάζουµε την απόδοση του ASSP και ερευνούµε τη συµπεριφορά του µέσα από µια σειρά προσοµοιώσεων µε το λογισµικό ns-2. [5] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Evaluation of Single Rate Multicast Congestion Control Schemes for MPEG-4 Video Transmission, 5 th EURO - NGI Conference on Next Generation Internet Networks (NGI 2009), Aveiro, Portugal, July 1-3 2009. Στην εργασία αυτή παρουσιάζουµε τη σύγκριση που βασίζεται σε αποτελέσµατα προσοµοιώσεων του ποιο γνωστού µηχανισµού ελέγχου συµφόρησης -TFMCC- έναντι της δικής µας πρότασης που φέρει την ονοµασία Adaptive Smooth Multicast Protocol (ASMP). Το πρωτόκολλο ASMP αποτελείται από ένα µηχανισµό ελέγχου συµφόρησης µονής ροής και εκµεταλλεύεται τις αναφορές ελέγχου του πρωτοκόλλου RTCP ώστε να προσαρµόζει το ρυθµό µετάδοσης ανάλογα µε τις επικρατούσα κατάσταση του δικτύου. Η καινοτοµία στο ASMP βασίζεται στους οµαλούς ρυθµούς µετάδοσης οι οποίοι είναι φιλικοί προς το TCP αποφεύγοντας τις απότοµες αυξοµειώσεις. Για τη σύγκρισή µας χρησιµοποιούµε ένα ολοκληρωµένο περιβάλλον προσοµοίωσης µε την ονοµασία Multi-Evalvid-RA. Το περιβάλλον αυτό παρέχει όλα τα απαραίτητα εργαλεία ώστε να εκτελέσουµε µελέτες αποτελεσµάτων προσοµοιώσεων και να εκτιµήσουµε τη ποιότητα αρχείων βίντεο κάνοντας χρήση τόσο µετρικά δικτύων όσο και κριτήρια ποιότητας βίντεο. Τα αποτελέσµατα των προσοµοιώσεων δείχνουν ότι το πρωτόκολλο ASMP είναι µια πολύ αποτελεσµατική λύση για τη προσαρµογή του ρυθµού µετάδοσης σε εφαρµογές πολυµέσων και ένας σοβαρός ανταγωνιστής του πολύ γνωστού µηχανισµού TFMCC. [6] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Challenges in Cross Layer Design for Multimedia Transmission over Wireless Networks, WWRF 21 st Meeting WG3 Future Architecture, Stockholm, Sweden, 13-15 October 2008. 4

Τα τελευταία χρόνια έχει αναπτυχθεί ένας µεγάλος αριθµός πρωτοκόλλων για την υποστήριξη των εφαρµογών πολυµέσων σε όλη τη κλίµακα της στοίβας του OSI. Οι ασύρµατες επικοινωνίες και τα δίκτυα καταλαµβάνουν επίσης µε γρήγορους ρυθµούς τη κεντρική σκηνή στην έρευνα και την ανάπτυξη στα δίκτυα επικοινωνιών. Για να υποστηριχθούν µε το καλύτεροι τρόπο οι ασύρµατοι ανταποκριτές µία νέα λογική σχεδίασης µε την ονοµασία διαστρωµατική σχεδίαση (cross layer design έχει) αναδειχθεί. Σε αυτό το κεφάλαιο παρουσιάζουµε τις προκλήσεις στη σχεδίαση και την υλοποίηση των σχηµάτων της διαστρωµατικής προσαρµογής για τη µετάδοση πολυµεσικής πληροφορίας πάνω σε ασύρµατα δίκτυα. Επιπλέον παρουσιάζουµε στο κεφάλαιο αυτό τις ποιο σηµαντικές παραµέτρους και τους περιορισµούς οι οποίοι πρέπει να λαµβάνονται υπόψη κατά τη σχεδίαση της διαστρωµατικής προσαρµογής, κατά την οποία λαµβάνουν µέρος διαφορετικά πρωτόκολλα σε όλη τη στοίβα των πρωτοκόλλων. [7] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Performance Evaluation of Cross Layer Adaptive Multimedia Transmission: The case of Wired Networks, NETWORKS 2008 13 th International Telecommunications Network Strategy and Planning Symposium, Budapest, Hungary, 28 September- 2 October 2008. Στην εργασία αυτή παρουσιάζουµε την ανάλυση απόδοσης του ενσύρµατου µέρους ενός προτεινόµενου πλαισίου (framework) µε χρήση cross layer µηχανισµών προσαρµογής για την µετάδοση πολυµέσων πάνω από ασύρµατα και ενσύρµατα δίκτυα. Η ανάλυση απόδοσης πραγµατοποιείται µέσα από µια σειρά εξοµοιώσεων µε την χρήση του εξοµοιωτή ns-2 ο οποίος έχει επεκταθεί ώστε να υποστηρίζει το προτεινόµενο framework. Η ανάλυση απόδοσης περιλαµβάνει διάφορα σενάρια για την αξιολόγηση του προτεινόµενου framework κάτω από διάφορες συνθήκες. Το προτεινόµενο framework υποστηρίζει µέσα στην ίδια πλατφόρµα τόσο ενσύρµατους όσο και ασύρµατους χρήστες ενώ εξασφαλίζεται φιλικότητα προς το TCP στο ενσύρµατο µέρος του δικτύου. [8] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Comparison of Single-Rate Multicast Congestion Control Protocols vs. ASMP, 16 th Annual Meeting of the IEEE International Symposium on Modelling, Analysis, and Simulation of Computer and Telecommunication Systems (MASCOTS 2008), Sept 8-10, 2008, Baltimore, MD. USA. Σε αυτή την εργασία παρουσιάζεται η σύγκριση µέσα από εξοµοιώσεις δύο µηχανισµών για single-rate multicast congestion control (TFMCC και PGMCC) µε το προτεινόµενο πρωτόκολλο Adaptive Smooth Multicast Protocol (ASMP). Το πρωτόκολλο ASMP αποτελείται από ένα single-rate multicast congestion control µηχανισµό ο οποίος χρησιµοποιεί τις αναφορές παραλήπτη και αποστολέα του πρωτοκόλλου RTCP. Η καινοτοµία του ASMP στηρίζεται στην χρήση smooth ρυθµών µετάδοσης ενώ ταυτόχρονα αποφεύγονται οι διακυµάνσεις και εξασφαλίζεται φιλικότητα προς το TCP. H smooth συµπεριφορά ταιριάζει στην πολυµεσικές εφαρµογές, όπου οι µεγάλες διακυµάνσεις του ρυθµού µετάδοσης δηµιουργούν προβλήµατα στην κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση της πληροφορίας. Τα αποτελέσµατα των εξοµοιώσεων (µε την χρήση του εξοµοιωτή ns-2) δείχνουν 5

ότι το πρωτόκολλο ASMP αποτελεί σηµαντικό ανταγωνιστή των TFMCC και PGMCC. Σε αρκετές περιπτώσεις το ASMP έχει καλύτερη συµπεριφορά σε σχέση µε τον TFMCC όσο αφορά την φιλικότητα προς το TCP, ενώ το πρωτόκολλο PGMCC παρουσιάζει περιορισµένη δυνατότητα κλιµάκωσης σε σχέση µε το ASMP. [9] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Adaptive Smooth Multicast Protocol for Multimedia Data Transmission, 2008 International Symposium on Performance Evaluation of Computer and Telecommunication Systems SPECTS 2008, Edinburgh, UK, 16-18 June 2008. Σε αυτή την εργασία παρουσιάζουµε ένα νέο πρωτόκολλο µε την ονοµασία Adaptive Smooth Multicast Protocol (ASMP), για την µετάδοση πολυµέσων σε best-effort δίκτυα. Η οµαλότητα του ρυθµού µετάδοσης βασίζεται στο τον δυναµικό καθορισµό των παραµέτρων του πρωτοκόλλου µε τη χρήση ενός παράγοντα οµαλότητας. Τα βασικά χαρακτηριστικά του ASMP είναι: α) δυνατότητα κλιµάκωσης σε µεγάλο αριθµό παραληπτών, β) φιλικότητα προς το TCP γ) υψηλή εκµετάλλευση εύρους ζώνης και δ) οµαλούς (smooth) ρυθµούς µετάδοσης κατάλληλους για υπηρεσίες πολυµέσων. Με την χρήση του εξοµοιωτή ns-2 διερευνάται η συµπεριφορά του µηχανισµού ASMP κάτω από διάφορες συνθήκες [10] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Smooth Multicast Congestion Control for Adaptive Multimedia Transmission,, 4 th Euro-NGI Conference on Next Generation Internet Networks, 28-30 April 2008, Krakow, Poland. Σε αυτή την εργασία προτείνεται ένα µηχανισµός αποφυγής συµφόρησης βασισµένος σε ένα µαθηµατικό µοντέλο για την µετάδοση πολυµέσων µε δυνατότητα προσαρµογής πάνω από ενσύρµατα δίκτυα. Στόχος του προτεινόµενου µηχανισµού είναι α) οι οµαλοί ρυθµοί µετάδοσης µε σκοπό να µειώσουµε τις διαταραχές που προκαλεί η συνεχής προσαρµογής της µετάδοσης των πολυµέσων στον κωδικοποιητή και αποκωδικοποιητή, του ήχου και του βίντεο, και ταυτόχρονα να εξασφαλίσουµε την φιλική προς το TCP µετάδοση πολυµέσων. Χαρακτηριστικό του προτεινόµενου µηχανισµού είναι η εξοµάλυνση του ρυθµού µετάδοσης πολυµέσων. Ο προτεινόµενος µηχανισµός ενσωµατώνεται στα πρωτόκολλα RTP/RTCP τα οποία χρησιµοποιούµε για την αποστολή των αναφορών ανάδρασης. Η απόδοση του προτεινόµενου µηχανισµού ελέγχεται µέσα από µια σειρά προσοµοιώσεων µε το network simulator (ns-2). [11] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Extending the Functionality of RTP/RTCP Implementation in Network Simulator (NS-2) to support TCP friendly congestion control, First International Conference on Simulation Tools and Techniques for Communications, Networks and Systems (SIMUTools 2008), March 3-7, 2008, Marseille, France. Η υλοποίηση των πρωτοκόλλων RTP/RTCP στον ns2 είναι περιορισµένη και δεν έχει δοκιµαστεί διεξοδικά. Σε αυτή την εργασία παρουσιάζεται µια προσθήκη στο εξοµοιωτή δικτύων ns2 σχετικά µε τα πρωτόκολλα RTP/RTCP. Τροποποιήσαµε την υλοποίηση των πρωτοκόλλων RTP/RTCP στον ns2 ώστε να παρέχεται η πλήρης λειτουργικότητα σύµφωνα µε την RFC 3550. Επίσης υλοποιήθηκαν διάφοροι αλγόριθµοι ώστε να υλοποιηθεί µετάδοση 6

δεδοµένων πολυµέσων µε ΤCP-friendly συµπεριφορά. Το πακέτο το οποίο υλοποιήθηκε ελέγχθηκε διεξοδικά µέσα από εξοµοιώσεις στο περιβάλλον του ns2. [12] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Challenges in cross layer adaptation for multimedia transmission,, IADIS International Conference Wireless Applications and Computing 2007, Lisbon, Portugal, 3-8 July 2007, pp. 129 133. Τα τελευταία χρόνια µια σειρά από νέα πρωτόκολλα έχουν αναπτυχθεί για την µετάδοση πολυµεσικών δεδοµένων σε όλο το εύρος των επιπέδων του ISO/OSI. Για την υποστήριξη µετάδοσης πάνω από ασύρµατα δίκτυα η διαστρωµατική (cross layer) προσέγγιση έχει προταθεί. Η εργασία αυτή παρουσιάζει τις προκλήσεις στο σχεδιασµό και την υλοποίηση των σχηµάτων διαστρωµατικής προσαρµογής για την µετάδοση πολυµεσικών δεδοµένων πάνω από ενσύρµατα και ασύρµατα δίκτυα. Επίσης στην εργασία αυτή παρουσιάζονται οι βασικές αρχές ενός πλαισίου για διαστρωµατική προσαρµογή κατά την µετάδοση πολυµεσικών δεδοµένων πάνω από ενσύρµατα και ασύρµατα δίκτυα. Το προτεινόµενο πλαίσιο βασίζεται στην ολιστική προσέγγιση σύµφωνα µε την οποία όλα τα στρώµατα συµµετέχουν στην διαδικασία της προσαρµογής. Επίσης το προτεινόµενο πλαίσιο υποστηρίζει τόσο την µετάδοση πάνω από ενσύρµατα και ασύρµατα δίκτυα µέσα από την ίδια πλατφόρµα. [13] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, A Framework for Cross Layer Adaptation for Multimedia Transmission over Wired and Wireless Networks, The 2007 International Conference on Internet Computing (ICOMP 07), Las Vegas, Nevada, USA,, 25-28 June 2007. Σε αυτή την εργασία προτείνεται ένα πλαίσιο (framework) για διαστρωµατική (cross-layer) προσαρµογή κατά την µετάδοση δεδοµένων που περιέχουν πληροφορίες πολυµέσων πάνω από ενσύρµατα και ασύρµατα δίκτυα. Το προτεινόµενο πλαίσιο βασίζεται στην ολιστική προσέγγιση σύµφωνα µε την οποία όλα τα στρώµατα συµµετέχουν στην διαδικασία της προσαρµογής στις συνθήκες του δικτύου. Επίσης το προτεινόµενο πλαίσιο υποστηρίζει τόσο την µετάδοση πάνω από ενσύρµατα και ασύρµατα δίκτυα µέσα από την ίδια πλατφόρµα Οι cross-layer πληροφορίες χρησιµοποιούνται για προσαρµογή στο ασύρµατο µέρος του δικτύου ενώ φιλική προς το TCP προσαρµογή χρησιµοποιείται στο ενσύρµατο µέρος του δικτύου. 7

ΑΝΑΦΟΡΕΣ ΑΠΟ ΑΛΛΟΥΣ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ [1] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Extending the Functionality of RTP/RTCP Implementation in Network Simulator (NS-2) to support TCP friendly congestion control, First International Conference on Simulation Tools and Techniques for Communications, Networks and Systems (SIMUTools 2008),, March 3-7, 2008, Marseille, France. 1. Adaptive MPEG-4 Video Streaming Over IP Networks, 23 rd International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC- CSCC 2008), Ru Zhou,, Sik Jang, July 6-9 2008, Japan. 2. An End-to-End Congestion Control Approach Based-on Content-Aware, International Journal of Multimedia and Ubiquitous Engineering, H. Yang, X. Chen, and R. Hu, Vol. 4, No. 2, April, 2009. 3. PIW: A QoS Provisioning Scheme for Efficient Real Time Data Transmission in Hybrid Wireless Networks, International Journal of Engineering & Technology IJET-IJENS Vol: 10 No: 01, Wajahat Abbas, Adeel Akram, Asim Shahzad. 4. Investigation of Packet Loss Patterns in Audio/Video Content Distribution over RTP in Wireless Networks, International Journal of Electrical & Computer Sciences IJECS-IJENS Vol: 10 No: 01, Wajahat Abbas, Adeel Akram, Asim Shahzad. [2] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Comparison of Single-Rate Multicast Congestion Control Protocols vs. ASMP, 16th Annual Meeting of the IEEE International Symposium on Modelling, Analysis, and Simulation of Computer and Telecommunication Systems (MASCOTS 2008), Sept 8-10, 2008, Baltimore, MD. USA. 5. ECN-capable TCP-friendly Layered Multicast Multimedia Delivery, UKSim 2009: 11 th International Conference on Computer Modelling and Simulation, 2009, R. Chodorek, A. Chodorek, Cambridge, England, 25 27 March 2009. [3] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Cross Layer Design for Multimedia Transmission over Wireless Networks, Handbook of Research on Next Generation Networks and Ubiquitous Computing, Information Science Reference,, 2009. 6. Architectural Framework for Application Level QoS Adaptation in Next Generation Networks, 2009 Fifth International Conference on Networking and Services, 2009 ICNS, G. Gardaševic, Z. Bojkovic, Valencia, Spain, April 20-25, 2009. [4] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, A framework for cross layer adaptation for multimedia transmission over wired and wireless networks,, Proceedings of the 8

2007 International Conference on Internet Computing Jun. 25-28, Monte Carlo Resort, Las Vegas, Nevada, USA. 7. Error Resistant Real-Time Transport Control Protocol, American Journal of Engineering and Applied Sciences, S. Shahbazi, K. Jumari and M. Ismail, 2009. 8. PIW: A QoS Provisioning Scheme for Efficient Real Time Data Transmission in Hybrid Wireless Networks, International Journal of Engineering & Technology IJET-IJENS Vol: 10 No: 01, Wajahat Abbas, Adeel Akram, Asim Shahzad. 9. Investigation of Packet Loss Patterns in Audio/Video Content Distribution over RTP in Wireless Networks, International Journal of Electrical & Computer Sciences IJECS-IJENS Vol: 10 No: 01, Wajahat Abbas, Adeel Akram, Asim Shahzad. [5] C. Bouras, A. Gkamas, G. Kioumourtzis, Adaptive smooth multicast protocol for multimedia transmission: Implementation details and performance evaluation, International Journal Of Communication Systems Int. J. Commun. Syst. (2009) Published online in Wiley InterScience, DOI: 10.1002/dac.1059. 2009; 23(3): 299-333. 10. ECN-capable TCP-friendly layered multicast multimedia delivery, Chodorek, R.R., Chodorek, A., 11th International Conference on Computer Modelling and Simulation, UKSim 2009 9