流媒體的擁塞控制研究.pdf

1、隨著Internet和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，流媒體視頻傳輸成為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的一大熱點(diǎn)，流媒體徹底改變了傳統(tǒng)Internet只能表現(xiàn)文字和圖片的缺陷，可集音頻、視頻及圖文于一體。流媒體的傳輸不同于傳統(tǒng)的單一數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，它具有時(shí)延敏感、數(shù)據(jù)量大、需要服務(wù)質(zhì)量保證等特性，故在實(shí)際使用中多采用UDP/IP進(jìn)行傳輸。然而UDP/IP對數(shù)據(jù)的傳輸無擁塞控制，不可避免地會無限侵占Internet中其它數(shù)據(jù)流的帶寬，導(dǎo)致其它數(shù)據(jù)流的“饑餓”現(xiàn)象發(fā)生甚至引

2、起網(wǎng)絡(luò)擁塞、崩潰．最終不利于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流本身的傳輸。 因此，為流媒體傳輸引入擁塞控制機(jī)制勢在必行。近年來，人們提出了許多用于流媒體傳輸?shù)膿砣刂扑惴ā?shí)踐證明，最有發(fā)展前景的擁塞控制算法應(yīng)該在保證媒體流服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，又注重與TCP數(shù)據(jù)流的友好共處。 本文介紹了流式傳輸和實(shí)時(shí)流式傳輸?shù)幕A(chǔ)知識，并研究了實(shí)時(shí)流式傳輸協(xié)議—RTP和RTCP協(xié)議，TCP擁塞控制的基本原理和算法，基于速率的流媒體擁塞控制算法。其中重點(diǎn)研究基于模型

3、的擁塞控制算法（TFRC），利用TCP模型吞吐量模型來調(diào)節(jié)發(fā)送速率。針對在TFRC算法中缺乏對單向的傳輸延遲抖動的控制，發(fā)送速率變化波動性大，類似TCP的慢啟動時(shí)間過長等影響流媒體傳輸效果的缺點(diǎn)，對TFRC算法進(jìn)行改進(jìn)，稱為ATFRC。利用RTCP報(bào)告獲取計(jì)算吞吐率的參數(shù)往返回環(huán)時(shí)間和丟包率的測算。 TFRC原來包的發(fā)送間隔是跳躍變化的，本文用trend模式讓發(fā)送間隔緩慢變化，平滑包的發(fā)送速率。在慢啟動階段發(fā)送端不等一個(gè)完整的

4、RTT結(jié)束，而是成功發(fā)兩個(gè)包即返回兩個(gè)ACK以后，發(fā)送包的數(shù)量就加倍。從而更快的找到丟包點(diǎn)，縮短慢啟動的時(shí)間，按照由吞吐率公式計(jì)算出的速率調(diào)節(jié)發(fā)送速率。在單向傳輸時(shí)，將單向傳輸延遲的抖動作為反饋信號來修正TFRC的發(fā)送速率，加強(qiáng)了TFRC算法的性能，降低業(yè)務(wù)傳輸過程中的單向傳輸延遲抖動，更好地適應(yīng)流媒體實(shí)時(shí)傳輸。 利用NS2仿真工具，通過與TCP協(xié)議的對照仿真，證實(shí)ATFRC算法的有效性。一方面可使流媒體發(fā)送端的發(fā)送速率變化更為