摘 要随着计算机技术、多媒体技术和网络通信技术的迅速发展，基于网络环境下的多媒体交互协作应用已成为当前的研究和应用热点。以弹性学制和交互协作教学为主要特征的现代远程教育（Distance Education）能实现优秀教育资源不受时间、空间等限制地共享，为扩大教育规模、提高教育质量和构筑信息社会终身学习体系提供了一种十分重要的途径，越来越受到人们的关注，并得到了广泛应用和推广。现代远程教育对通信网络和协议提出了很高的要求。在远程教育的直播授课中，教师的音频、视频等信息必须实时地传送给远端的多个学生，而授课数据（教案、板书、课件等）在实时传输的基础上，还要保证传输的可靠性，并与音视频保持良好的同步关系；交互协作是现代远程教育的基本特征，学生与学生之间、学生与教师之间能通过网络开展教学各环节的交互协作，各协作用户的状态和协作环境的改变必须实时、可靠地传送给其它协作用户，以保持协作的一致性和有效性。传统的网络通信协议已不能很好满足实时多媒体通信的要求，更不适用于大规模用户多媒体交互协作应用。因此，研究适合远程教育环境的网络通信协议和技术，满足多媒体交互协作的应用要求，具有十分重要的研究价值和现实意义。论文首先综述了现代远程教育的重要意义、演变历程、主要研究内容、研究现状、存在的问题以及发展趋势，在总结现有实时多媒体通信和计算机支持的协同作业等技术的基础上，分析了现代远程教育的特点和对多媒体通信提出的要求。论文基于应用层组帧（ALF）和适合大规模协作应用的原则，采用分组、层次树型组织和差错恢复组等思想提出了四个适合交互协作环境的可靠多点广播协议：“基于发送方、分组和层次组织树的可靠多点广播协议 — SITGRMP”、“基于接收方、分组和层次组织树的可靠多点广播协议 — RITGRMP”、“基于发送方、分组和差错恢复组的可靠多点广播协议 — SIGRRMP”、“基于发送方和接收方混合、分组和差错恢复组的可靠多点广播协议—SIRIGRRMP”。<WP=4>协议SITGRMP和RITGRMP首先对协作用户进行分组，每个分组内由分组管理节点处理其成员的应答报文和在组内进行报文重传，能大大减少接入网和骨干网上的报文流量。在此基础上，将分组管理节点组织成层次树型结构，有效地均衡了处理负载，使差错恢复完全局部化，协议具有很好的吞吐性能和扩展性，能满足超大规模远程教学系统的通信要求。协议SIGRRMP和SIRIGRRMP在分组的基础上，引入了一个新颖的概念－差错恢复组，其主要思想是差错恢复时使用与正常报文传送完全不同的多点广播组，即差错恢复组（目前已有的可靠多点广播协议正常报文传送和重传报文大都使用同一个多点广播组）。这样，已经正确接收报文的节点将不会再接收到重传报文，从而避免不必要的处理机资源和网络资源浪费，提高协议性能。协议SIGRRMP和SIRIGRRMP支持“点对多”和“多对多”可靠多点广播服务，既适用于远程教育的网上直播教学、作业分发、远程网上考试等应用，又可用于交互协同应用，如基于共享环境的交流讨论、协作解题、协同实验等。论文还研究了可靠多点广播协议的报文缓冲问题，探讨了协议的流控和拥塞处理技术，提出了基于速率的动态流控和拥塞控制机制。论文对提出的通信协议进行了详细的理论分析，包括协议的吞吐性能、骨干网和路由器上的通信流量、报文传输延迟等，得到一系列反应协议性能的图表结果。论文最后还讨论了可靠多点广播协议的编程实现，并对协议SIGRRMP予以了具体实现。