一种基于模型的实时媒体流拥塞控制机制

随着因特网上实时媒体流应用的不断增多，采用AIMD算法的TCP拥塞控制已显出其不足，研究一种适合于实时媒体传输且具有有效拥塞控制机制的TCP友好的传输协议，已成为因特网传输领域的一个重要课题。本文在分析了已有实时媒体流拥塞控制算法的基础上，提出了一种基于模型的实时媒体流拥塞控制机制MBCC。该机制采用TCP吞吐量模型，根据丢包事件率和对未来往返时间RTT的预测值较为平滑地调节发送速率。实验证明，该机制不仅能准确跟踪可用带宽，具有平滑的发送速率，而且是TCP友好的。     

基于自适应加权平均的TCP友好拥塞控制机制

TCP友好拥塞控制是保证实时媒体流和组播业务在Internet广泛应用的关键技术.基于收端TCP模拟方案TEAR(TCP emulation at receivers),提出了一个根据丢包类型和当前拥塞周期的持续时间动态调整加权平均参数的拥塞控制机制,称为自适应TCP友好拥塞控制方案ATFCC(adaptive TCP-Friendly congestion control).仿真结果表明,ATFCC方案在速率平滑程度和TCP友好性方面的性能优于TCP友好速率控制协议TFRC(TCP-Friendly rate control).     

服务质量敏感型空间信息服务引擎设计

为避免基于速率控制的TCP友好拥塞控制策略在调整多媒体流的发送速率时变化波动较大的问题,提出一种新的改进策略——延迟预警算法,通过在发送端设置延迟预警信号,对TFRC流的发送速率进行调整,使其在与TCP流的竞争中变得更加平滑。仿真实验结果表明,该算法能够有效改善TFRC的性能,具有良好TCP友好性及速率平滑性。     

延迟预警在TFRC拥塞控制中的应用

为避免基于速率控制的TCP友好拥塞控制策略在调整多媒体流的发送速率时变化波动较大的问题,提出一种新的改进策略——延迟预警算法,通过在发送端设置延迟预警信号,对TFRC流的发送速率进行调整,使其在与TCP流的竞争中变得更加平滑。仿真实验结果表明,该算法能够有效改善TFRC的性能,具有良好TCP友好性及速率平滑性。     

大数据量实时视频流单播传输拥塞控制机制研究

通过对丢包率进行卡尔曼过滤分析预测网络负载状况，结合接收缓冲区大小设置来平滑发送速率，在分析TCP友好拥塞控制的基础上，提出了一种基于RTCP反馈的TCP友好拥塞控制机制。对该机制的TCP友好性、视频的回放质量进行了试验和结果分析。     

基于分级树的可靠组播拥塞控制的研究

首先分析了可靠组播拥塞控制机制所面临的问题,在此基础上提出了一个基于分级树的可靠组播的拥塞控制机制,它着重考虑了拥塞控制的可扩展性以及与TCP数据流的友好性,因而具有很强的实用性.仿真试验结果表明,该拥塞控制机制可以较好地解决TCP流对瓶颈带宽的共享问题,并在一定程度上满足了可靠组播流对TCP友好性的要求.     

一种TCP友好的实时流单播拥塞控制算法*

通过分析TCP拥塞控制机制和已有的实时流拥塞控制算法,提出了一种利用RTP/RTCP协议收集QoS信息的基于模型的单播拥塞控制算法——基于拥塞率反传的拥塞控制算法。实验证明,该算法不但具有TCP友好性,而且能在速率恢复阶段减少拥塞再次出现的概率,使实时流速率变化平稳,并且丢包率比参考协议TFRC减小了2/3。     

一种基于多媒体流分层组播的拥塞控制策略

论文针对当前多媒体流分层组播中的拥塞控制方案的不足,提出一种基于接收者驱动的TCP友好且自适应的拥塞控制策略,它利用TCP吞吐量模型和改善的“RTP/RTCP”协议计算出接收端的TCP友好接收速率,接收者根据历史记录并结合当前网络带宽选择“加入”下一层组播组的最佳时机,从而避免了过于频繁的“加入”测试易造成网络拥塞的缺陷。文中给出了详细的实现方案,且在实际系统中运行后表明该策略达到了预期效果。     

有线无线网络TCP友好流媒体拥塞控制机制

在TCP友好拥塞控制方法比较基础上,为了实现流媒体平滑传输以及保证TCP流友好性,提出了TCP友好速率控制算法WTFCC。该算法能够在接收端区分网络拥塞丢包和链路错误随机丢包,准确判断网络拥塞状况;结合接收端缓存区占用程度,自适应实施多级速率调节。仿真实验结果表明,该机制对TCP流是友好的,并且保障了媒体播放质量,在有线无线混和网络中具有很好的性能。     

TCP友好速率控制协议的分析及应用

传统的TCP由于采用速率减半的拥塞退避机制而使其在数据传输时易产生过大的速率波动,而UDP不具备拥塞退避机制,在拥塞的网络环境中,UDP流将大量抢占TCP流的网络带宽,同时自身的丢包也迅速增加,并可能带来系统拥塞崩溃的潜在危险,因此TCP和UDP都不能很好地满足实时流媒体业务的需要。文中研究了一个具有拥塞退避机制、网络吞吐量波动小,且能够与TCP协议公平分享带宽的传输协议———TCP友好速率控制协议(TFRC),并将其应用于实时多媒体流传输应用程序。研究测试结果表明采用TFRC后多媒体的实时播放较TCP平滑了许多。     

A new fast friendly window-based congestion control for real-time streaming media transmission

1 Introduction In the current Internet, not all applications use TCP and they do not follow the same concept of fairly sharing the available bandwidth. The rapid growing of real-time streaming media applications will bring much UDP traffic without integrating TCP compatible congestion control mechanism into Internet. It threats the quality of service (QoS) of real-time applications and the stability of the current Internet. For this reason, it is desirable to define appropriate rate rule…     

Stochastic TCP friendliness: Expanding the design space of TCP-friendly traffic control protocols

While the current definition of TCP friendliness has enabled a wide variety of traffic control protocols other than TCP, it still considerably restricts the design space of TCP-friendly traffic control protocols. For example, some multimedia streaming applications prefer a smooth sending rate on a time scale of tens of seconds, however, a UDP flow maintaining such a long smoothness time scale is naturally not TCP friendly by the current definition. In this paper, we propose an innovative method to relatively compare the degrees of TCP friendliness of different traffic control protocols, and use it to define a new class of TCP friendliness definitions, called stochastic TCP friendliness (STF). STF greatly expands the design space of TCP-friendly traffic control protocols, while still effectively maintaining the desired fairness of the Internet. To demonstrate the expanded design space, we also develop a new congestion control protocol, called TCP-friendly CBR-Like Rate Control (TFCBR), for multimedia streaming applications which do not require a high sending rate but prefer a smooth sending rate on a time scale of tens of seconds. TFCBR is stochastically TCP friendly, however, it is not TCP friendly by the current definition.     

基于QPID-AVQ的组播拥塞控制机制

针对现有多媒体组播拥塞控制协议的不足,提出基于QPID虚拟队列管理的组播拥塞控制机制QPID-MCC。QPID-MCC在瓶颈路由器中采用QPID-AVQ队列管理策略,结合显式拥塞指示(ECN),按照一定的概率标记新到分组。接收端依据标记概率计算期望的TCP友好速率。发送端依据接收端的反馈信息并结合多媒体的最小带宽需求调整发送速率。仿真结果表明,QPID-MCC具有平滑稳定的发送速率、较好的公平性和较快的拥塞响应速度,并能满足最小带宽要求,保证多媒体业务的服务质量。     

Extending equation-based congestion control to high-speed and long-distance networks

TCP-friendly rate control (TFRC), an equation-based congestion control protocol, has been a promising alternative to TCP for multimedia streaming applications. However, TFRC using the TCP response function, has the same poor performance as TCP in high-speed and long-distance networks. In this paper, we propose high-speed equation-based rate control (HERC), as an extension of TFRC by replacing the TCP response function with a high-speed response function. HERC could be used for applications, such as high-definition video streaming, and remote collaboration involving high-resolution visualization, which prefer a high-speed and relatively smooth sending rate. The impact of a general high-speed response function on the throughput and smoothness of HERC is studied analytically and verified by using simulation. Our result indicates that by using the response function of a high-speed TCP variant and tuning HERC parameters accordingly, HERC can compete fairly with high-speed TCP flows in the same network, while maintaining the desired smoothness of TFRC.     

延迟抖动在TFRC拥塞控制策略中的应用

研究在多媒体实时业务中得到广泛应用的基于速率控制的TCP友好性拥塞控制机制TFRC,分析其基本工作流程、吞吐量模型和关键参数的计算。针对实时业务对于网络传输的要求,提出将延迟抖动作为网络拥塞的预警信号应用于TFRC的拥塞控制中,并采用自适应抖动阈值和调整因子来改进TFRC的速率调整机制。仿真实验结果表明,该方法在实时业务的网络传输中能够取得较好的效果,其友好性和平滑性均得到一定程度的改善。     

一种适用于流媒体传输的无线TCP友好速率控制机制

综合无线错误丢包以及拥塞丢包事件的统计特征,基于丢包区分,本文提出一种适用于流媒体传输的无线TCP友好速率控制(Wireless TCP-Friendly Rate Control,WTFRC)方程并建立实用的速率控制机制.该机制包括服务器或者代理发送端和用户接收端两部分,分别负责往返传输时间(Round-Trip Time,RTT)估计、发送速率估计调整和丢包区分、丢包率(Pack-et Loss Ratio,PLR)统计、接收速率估计.仿真结果验证了该机制能够获得较高的吞吐量和较平缓的发送速率,并具备较好的TCP友好特征.     

面向TCP友好性的IP网络实时流媒体流预测控制

为了解决IP网络实时流媒体流控中既要避免网络拥塞又要将接收端缓冲区长度控制在合理范围的难题, 本文提出了一种面向TCP友好性的IP网络实时流媒体流预测控制算法. 该算法将IP网络实时流媒体流控转化为具有TFRC约束时变不确定条件的预测控制问题, 使用改进的动态矩阵控制算法(DMC)进行优化求解. 仿真实验结果表明该方法能够适应IP网络的复杂环境, 满足了TCP友好性要求, 有效地消除了网络传输抖动对播放带来的不利影响, 具有良好的实用性.     

无线TCP友好拥塞控制研究

分析了流媒体业务在无线环境下传输所存在的问题,在TFRC算法研究的基础上,提出了一种适用于流媒体业务传输的无线TCP友好拥塞控制机制WL_TFRC,在接收端引入了丢包区分机制来区分拥塞丢包和无线丢包。