流媒体传输可用带宽范围预测算法研究

摘要

当基于UDP协议的多媒体流与TCP 流共同在网络上传输并且共享带宽时，UDP流会表现出较强的侵略性，严重情况下会导致TCP 通信量的饿死或拥塞崩溃。为了既保障传统的基于TCP的应用能够拥有所需带宽，又要有效控制多媒体流传输时占用的带宽范围，需要一种公平的带宽分配机制来实现网络带宽的合理分配。
　　 多媒体流具有侵略性，不加以控制会无限制的抢占网络中的可用带宽，导致不公平的传输。通过对多媒体流传输所需带宽范围进行预测，将多媒体流变得友好，达到公平分配带宽资源的目的。以前多媒体流带宽预测研究主要是对平均可用带宽进行预测，而忽视了可用带宽是个随时间变化的量。在分析了多媒体流端到端可用带宽范围重要研究意义的基础上，得出了一种新的带宽预测技术：运用高斯分布函数对可用带宽建模，通过指定流媒体可用带宽分布的百分比例上下限，来获得相应的可用带宽变化范围值。根据预测出的可用带宽变化范围，流媒体在发送端可以调整发送速率。
　　 根据多媒体流端到端可用带宽范围预测方法，设计并实现了一个保证流媒体和TCP流公平传输的传输系统。该系统在接收端实现对多媒体流可用带宽范围的预测，通过流媒体传输协议将预测信息反馈给发送端，在发送端实现媒体流发送速率的调整。仿真实验表明，在不同负载情况下，系统能够动态地、较精确地预测出流媒体传输所需的带宽变化范围，实现了网络流间的公平传输，并满足服务质量控制的要求。