L’adaptation en utilisant différents RCAs

Dans cette partie des tests, nous utilisons uniquement le XLAG et la station 1 (voir la Figure 4-10). Le test consiste à transmettre un flux vidéo du XLAG à la station 1 et la durée totale d’un test est de 180s. Durant cette période, l’utilisateur de la station 1 se déplace du point A, à côté du XLAG, vers le point B avec une vitesse moyenne d’un pas par seconde. La durée de ce déplacement est de 60s. L’utilisateur reste au niveau du point B durant 60s et il revient vers le point A au bout de 60s. L’objectif de ce déplacement est de voir à la fois la réaction des RCAs au niveau MAC et la réaction de notre adaptation pour varier le débit vidéo. Pour cela, nous avons défini deux scénarios :

• Scénario 1 : Ce scénario reproduit le comportement d’un système traditionnel. Le RCA adapte le débit physique mais le débit vidéo n’est pas adapté en conséquence.

• Scénario 2 : Le débit vidéo est adapté suivant la variation du débit physique effectif. Puisque nous utilisons une seule station, le débit physique effectif de cette station est identique à son débit physique théorique. La politique d’adaptation stipule que le flux vidéo peut occuper 50 % du débit physique effectif. Par exemple, si le débit physique effectif est de 2 Mbits/s, le débit vidéo peut utiliser 1Mbits/s.

Les caractéristiques techniques du flux vidéo utilisé dans les tests sont données dans le Tableau 4-1, avec un débit moyen de 2.425 Mbits/s, le débit maximum est de 2.584 Mbits/s et le débit minimum est de 2.256 Mbits/s. Pour chaque scénario, nous avons effectué dix tests pour chaque RCA. Dans ce qui suit, nous présentons un résultat représentatif qui permet de comparer les RCAs dans les deux scénarios.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Throughput(Mbps) Time (ms) Onoe Amrr Sample 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Throughput(Mbps) Time (ms) Onoe Amrr Sample Scénario 1 Scénario 2

Figure 4-11 : la variation des débits physiques dans les scénarios 1 et 2

La Figure 4-11 montre la variation des débits physiques durant les tests pour les différents RCAs, Onoe, Amrr et Sample dans les deux scénarios. Nous constatons que la variation est différente pour les trois RCAs, mais elle est relativement identique pour un RCA dans les deux scénarios. Nous remarquons que la diminution du débit physique est la même pour tous les RCAs dans la phase de l’éloignement de la station 1 du point A et son immobilisme au niveau du point B, intervalle [0s, 120s]. Cependant, la variation du débit est instable avec Sample qui s’explique par son mode de fonctionnement détaillé dans la section précédente. Durant l’intervalle [120s, 180s], la station 1 entame son retour au point A. L’augmentation du débit physique est rapide pour Amrr, mais elle est très lente pour Onoe et Sample.

Pour voir l’impact de ces variations sur le débit physique. Les Figures 4-12, 4-13 et 4-14 donnent respectivement le débit d’émission, les taux de perte et le débit de réception du flux vidéo pour chaque RCA dans les deux scénarios.

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Throughput(Kbps) Time (s) Onoe Amrr Sample 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Throughput(Kbps) Time (s) Onoe Amrr Sample Scénario 1 Scénario 2

Figure 4-12 : Le débit d’émission des flux vidéo dans les scénarios 1 et 2

0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Packet loss ratio (%)

Time (s) Onoe Amrr Sample 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Packet loss ratio (%)

Time (s)

Onoe Amrr Sample

Scénario 1 Scénario 2

Figure 4-13 : Les taux de perte des flux vidéo pour les scénarios 1 et 2

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Throughput(Kbps) Time (s) Onoe Amrr Sample 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Throughput(Kbps) Time (s) Onoe Amrr Sample Scénario 1 Scénario 2

Figure 4-14 : Le débit de réception des flux vidéo dans les scénarios 1 et 2

Dans le scénario 1, le débit d’émission du flux vidéo reste stable à 2.4 Mbits/s. Dans l’intervalle [0s,55s], le débit physique est encore élevé et il peut couvrir le débit vidéo. Cependant, dans l’intervalle ]55s, 140s], le débit physique varie entre 1Mbits/s et 2Mbits/s. Ceci ne permet pas de couvrir la totalité du débit vidéo dont un grand pourcentage est supprimé au niveau de la file d’attente MAC du XLAG. Ceci explique les taux de perte élevés durant cette période. Enfin durant l’intervalle [140, 180s] le débit physique augmente différemment suivant le RCA, sauf pour le RCA

Sample dont le débit reste instable. En conséquence, les taux de perte diminuent en premier pour Amrr, ensuite, pour Onoe. Par contre, les pertes restent élevées pour Sample à cause de son

Dans le scénario 2, le débit d’émission vidéo varie suivant la variation du débit physique. Nous constatons cette variation uniquement durant l’intervalle de temps [40s, 150s]. Ceci est dû à notre politique d’adaptation qui permet au flux vidéo d’occuper la moitié du débit physique. Donc, lorsque le débit physique varie entre 1Mbits/s et 2Mbits/s, le débit vidéo varie entre 500Kbits/s et 1Mbits/s. Mais quand le débit physique est supérieur ou égale à 5.5 Mbits/s le débit vidéo est réinitialisé à son débit original 2.4 Mbits/s. Cependant, la variation du débit vidéo diffère suivant le RCA. La variation optimale est réalisée par Amrr puisque le débit vidéo diminue uniquement dans l’intervalle [50s, 125s] contre [40s, 150s] pour Onoe. Par contre, l’instabilité de Sample se reflète sur la variation du débit vidéo et le flux vidéo enregistre plusieurs pertes. Ces pertes sont causées par l’utilisation d’un débit physique élevé lorsque la station 1 est au niveau du point B. Dans cette situation, les modulations des débits élevés ne résistent pas aux interférences parce que la distance entre le XLAG et la station est importante.

La Figure 4-15 donne les taux moyens de perte pour les dix tests effectués pour chaque RCA dans les deux scénarios. La différence entre les deux scénarios est claire pour tous les RCAs. Nous constatons que des taux de perte sont enregistrés pour chaque RCA dans le scénario 2. Pour Onoe et

Amrr, ceci s’explique par des pertes intempestives causées par des interférences, mais les taux de

perte sont modérés, ils ne dépassent pas 1%. Par contre, pour Sample, le taux de perte est plus élevé à cause de son instabilité.

0 10 20 30 40 50 60 70

Onoe Amrr Sample

Loss ratio (%)

Scenario 1 : Without adaptation Scenario 2 : With adaptation

Figure 4-15 : Les taux moyens de perte des flux vidéo pour dix tests dans les scénarios 1 et 2

Pour montrer l’impact de l’adaptation dynamique du débit vidéo sur la qualité vidéo, nous avons calculé deux métriques qui permettent de mesurer la qualité objective de la vidéo, à savoir le PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) [206] et le SSIM (Structural SIMilarity) [207]. Le calcul de ces deux métriques s’effectue en comparant la séquence vidéo reçue, par la station 1 dans chaque test, avec la séquence vidéo originale. Le PSNR mesure la distorsion entre les images de la vidéo originale et la vidéo reçue et son unité de mesure est le décibel (dB). Le SSIM mesure, quant à lui, le degré de similarité entre les images. Ce degré est donné en pourcentage (%). Les deux métriques sont calculées pour chaque composante couleur de l’image (Cr, Cb, et Y) mais seule la composante Y est tracée dans les graphiques.

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