TFRC拥塞控制策略的改进及应用

摘要

当今的Internet，基于TCP协议传输的数据流占绝大多数。TCP利用自身的拥塞控制机制来调整发送速率，从而有效地舒缓网络拥塞，保证了Internet的稳定。但由于实时音/视频业务的发展，一些非TCP协议(UDP)被广泛使用。这些非TCP协议本身并没有拥塞控制机制，在发生拥塞时，会抢走TCP流的“合法”带宽，影响到TCP流正常应用，因此，为了能健康地发展实时多媒体业务，有必要研究一种适合于多媒体传输，并具有拥塞控制机制，能够与TCP协议公平分享带宽的传输协议。 近年来，各种TCP-Friendly的协议及算法得到了广泛的研究。TCP-Friendly Rate Control协议(下面简称TFRC)作为其中最成功的一种TCP-Friendly协议，成为本文研究的重点。 本文首先研究分析了TFRC运行机理，TFRC慢启动性能不够理想，在速率增长方面没有达到TCP的同等水平，在与TCP流同时接入网络时，不能很快的使速率达到有效的带宽上，而且没有自动退出机制，丢包成为唯一的结束信号，这些问题都影响速率的稳定性，需要进一步改进。本文采用基于实时传输协议(RTP)和实时传输控制协议(RTCP)的反馈拥塞控制算法，提出利用延迟抖动作为潜在拥塞信号来改进TFRC的速率控制机制，以适应实时业务低抖动的要求，并通过NS仿真验证了改进了的TFRC算法对实时业务的良好性能。 最后，我们采用新的改进算法完成了一个用USB摄像头作为视频采集设备的小型实用网络视频传输系统，RTP和RTCP配合使用，提供数据实时传输和QoS服务来满足网络音/视频数据实时传输的时延和丢包要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题研究背景与意义

1.2国内外现状

1.3本文研究内容与结构安排

第二章 Internet拥塞控制基础

2.1基本概念

2.1.1拥塞和拥塞控制

2.1.2拥塞崩溃

2.1.3拥塞控制算法的评价方法

2.2 TCP拥塞控制机制

2.2.1 TCP拥塞控制概述

2.2.2 TCP拥塞控制算法

2.2.3 TCP协议的主要版本

第三章 TFRC协议分析及改进

3.1 TFRC的拥塞控制机制

3.2 TFRC的系统框架

3.3 TFRC协议运行主要阶段

3.4 对TFRC算法的改进

3.5 仿真实验

3.5.1 与TCP流的比较

3.5.2 与原TFRC算法的比较

第四章 网络视频传输系统

4.1 DirectShow简介

4.2 COM技术基础

4.2.1 COM技术简介

4.2.2 COM接口概述

4.2.3 IUnknown接口

4.3Winsock编程

4.3.1 Winsock编程模型

4.3.2 IP组播

4.4视频网络传输

4.4.1视频编解码器

4.4.2组播的实现

4.4.3视频传输过滤器的编写

4.5拥塞控制

4.5.1往返时间rtt和超时间隔rto的测算

4.5.2丢失事件率p的计算

4.6系统测试

4.6.1测试方案

4.6.2测试结果分析

第五章 结论与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

攻读学位期间发表论文

致谢