论文摘要
现有的互联网是以TCP/IP协议为基础的分组交换网络,它已远远不能满足实时多媒体数据传输的要求,因此在现有互联网上研究一种适合实时媒体传输,并且具有有效拥塞控制作用的TCP友好的传输控制协议是当前Internet传输领域的一个重要课题,它对流媒体业务发展将起非常重要的作用。因为服务质量的动态监测与反馈是进行拥塞控制的前提,而现在流媒体通信服务质量的动态监测与反馈主要是基于RTP/RTCP协议进行的。因此,本文分析了流媒体背景、技术发展及现状,详细研究了RTP/RTCP协议在拥塞控制中的应用。目前广泛使用的两种TCP友好的拥塞控制机制,分别是基于探测与基于模型的拥塞控制,并比较了两种方案的优缺点。前者由于采用了窗口调节机制,流量会出现较大的抖动现象,不适合实时流媒体应用的需求,基于模型的方案更加适合于流媒体传输。本文着重研究基于模型的拥塞控制算法,其中基于Padhye TCP吞吐量模型的TFRC（TCPFriendly Rate Control）算法是发展较好的TCP-Friendly协议,己经形成了标准RFC3448。其吞吐量的变化比较缓慢,适于传输实时媒体业务,而且与TCP具有良好的公平性,是近年来研究的一个热点。在分析较为成熟的TFRC算法的基础上,设计了一种改进方案—基于速率匹配策略的拥塞控制算法。NS2网络模拟实验结果表明该算法在保证TCP友好性的前提下具有抖动性小,速率平滑的特性。同时又提出一种基于源端的单播拥塞控制算法。该算法的基本思想是对注入网络的码率进行限制,上限是为了保证TCP友好性的,即TCP数据流的最大发送速率。下限是保证多媒体数据流的传输质量而给定的最低发送速率,这个速率开始是根据应用由发送端指定的,同时设计了一个可容忍暂态计时器Timer,用来将最低发送速率状态的持续时间控制在可容忍范围内。实验结果证明,该算法具备发送速率平滑性与TCP友好性。
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摘要ABSTRACT插图索引附表索引第1章 绪论1.1 课题研究背景与意义1.2 流媒体技术的现状1.3 论文结构与主要研究工作第2章 流媒体技术概述2.1 流媒体概念2.2 流媒体技术原理2.3 流媒体特点2.4 流媒体传输协议2.4.1 实时传输协议: RTP2.4.2 RTCP协议2.4.3 实时流控制协议2.4.4 资源预留协议RSVP2.5 本章小结第3章 流媒体传输中的TCP友好的拥塞控制协议3.1 TCP友好拥塞控制协议出现的背景3.1.1 拥塞产生的原因3.1.2 Internet拥塞控制3.1.3 TCP的拥塞控制3.2 TCP友好拥塞控制协议的出现3.3 TCP友好拥塞控制协议3.3.1 单播拥塞控制机制3.3.2 TCP友好的单播拥塞控制协议3.4 拥塞控制算法的评价方法3.5 本章小结第4章 一种基于源端的单播拥塞控制算法4.1 相关工作4.2 算法的基本思想4.3 基于源端的单播拥塞控制算法4.3.1 速率计算4.3.2 速率调整4.3.3 可容忍暂态计时器的定时4.4 模拟结果与分析4.4.1 TCP友好性性能分析4.4.2 速率平滑性性能分析4.5 本章小结第5章 基于速率匹配策略的实时媒体流拥塞控制机制5.1 TFRC拥塞控制算法5.2 TFRC的性能分析5.2.1 TFRC的速率平滑性性能5.2.2 TFRC吞吐量性能5.3 TFRC中存在的问题5.4 基于速率匹配策略的拥塞控制机制5.4.1 TFRC吞吐量方程的修改5.4.2 平均接收速率和平均发送速率匹配策略5.5 仿真结果及其分析5.6 本章小结第6章 实验环境6.1 实验平台NS2简介6.2 NS2成员6.3 NS2功能特性6.4 用NS2进行网络仿真6.5 本章小结总结与展望参考文献致谢附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文附录B 部分程序代码
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