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随着网络多媒体技术的飞速发展，人们对网络性能、服务内容和安全性的期望不断提高。但是“尽力而为”服务仍是目前Internet中主要的一种服务类别，所有分组在网络中被同等对待，缺少有效的管理，局部的拥塞经常发生，导致网络性能下降、应用的分组丢失和数据抖动，不能保证服务质量(QoS)。随着分布式多媒体应用需求的不断增长，以及Internet上商业化应用的飞速发展，对网络性能和服务质量提出了更高的要求。而拥塞控制是实现服务质量的基础，因此，提供有效的拥塞控制手段是该领域的一个热点问题。
Internet主要依赖TCP端到端拥塞控制来避免网络拥塞，但它在很多方面已经不能满足复杂网络中各种应用的需求。组播能够通过共享部分链路来提高带宽利用率，非常适合高带宽需求的多媒体数据的传输。但是组播数据是以UDP数据为主，由于UDP在传输过程中没有任何约束，所以很难做到“尽力而为”，而且还会影响到TCP流的传输。不断增加的UDP数据流恶化了TCP控制拥塞的能力，而且是引起高丢包率的原因之一。分层组播可以将视频数据分割成多个层次同时发送到不同的接收者，充分满足接收者的异构性，逐渐成为支持新应用的有效传输机制。因此有必要对多媒体流进行拥塞控制，在保证一定QoS的同时，保持对TCP流的友好性。
本文从组播与拥塞控制的基本概念出发，首先深入分析了一些具体的组播拥塞控制协议，分析了它们的优缺点；其次讨论了组播拥塞控制的两个最重要的评价目标TCP友好性以及可扩展性，并且引入分层组播的概念，介绍了视频流分层编码技术，最后指出了组播拥塞控制的发展趋势。
通过IETF提出的三种最重要的IP QoS模型和机制，比较了DiffServ和IntServ的优缺点，详细阐述了DiffServ体系中各模块的功能及工作原理，分析了DiffServ与IP组播结合的优势与问题以及已有的解决方案。
在此基础上针对IP网络实际应用需求展开了系统深入的研究。本文研究主要内容及创新点如下：
(1)研究了TCP拥塞控制及其发展、流媒体控制协议和网络拥塞控制模型。
(2)研究了组播拥塞控制协议，分析了它们的优缺点以及评价组播拥塞控制的两个最重要的目标：TCP友好性以及可扩展性。结合分层组播技术，提出了组播拥塞控制的发展趋势。
(3)为了克服传统分层组播质量不稳定、控制复杂、组播树变动频繁等问题，提出了一种基于区分服务的分层组播拥塞控制机制Layered MulticastCongestion Control(LMCC)。它在考虑预约带宽公平性的前提下进行分组标记和转发，适应了网络异构性。算法性能分析表明LMCC机制具有较快的拥塞响应速度、较好的稳定性、TCP友好性和较低的丢包率。