流媒体拥塞控制研究及应用

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Internet的迅猛发展和普及使得流式传输技术成为当前的一大热点,在多媒体实时业务中的应用尤为明显。目前多媒体实时应用多采用UDP协议来传输,然而UDP不支持拥塞控制。当基于TCP、UDP的应用共享网络带宽时,TCP流的拥塞退避机制使得UDP不公平地获得大量带宽,同时可能导致网络拥塞,严重影响Intemet的鲁棒性。近年来,一些研究人员提出了TCP-Firendly协议。为了能更好地发展实时多媒体业务,使其能够与TCP协议公平分享带宽,研究TCP-Friendly协议及算法具有十分重要的意义。   论文首先介绍了网络拥塞发生的情况和相应的拥塞控制方法,以及在流媒体应用中不同协议流共享带宽情况下的拥塞控制机制。然后,分析了TFRC运行机理,研究了TFRC协议中RTO(Retransmission Time-Out)估值存在的缺陷。针对TFRC与TCP超时重传参数RTO计算方法不同而导致两协议竞争时吞吐量差异较大的问题,论文提出了一种基于概率偏差的TFRCRTO算法。最后,采用Direct Show为编程接口,RTP/RTCP作为数据传输协议,通过引入TFRC拥塞控制机制,设计并实现了一个小型的基于C/S模型的流媒体视频传输系统。   论文所提出的基于概率偏差的TFRCRTO算法以实际丢包事件概率与最优丢包事件概率之间的偏差为依据,对实时TFRCRTO的值进行放大或缩小,使其更接近当前的TCPRTO,与原算法相比在短延迟网络中TFRC协议流的吞吐量提高了50%以上,报文丢失率减少了一半。
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