基于TCP友好的无线网络拥塞控制机制研究

网络实时多媒体业务的广泛应用对传统传输层协议提出了新的挑战:拥塞控制机制的缺乏使得UDP严重抢占TCP应用的共享带宽,从而降低网络的公平性,甚至导致网络拥塞.针对无线网络的高误码特性,将传输延时抖动引入到TFRC控制机制中,提出了一种基于速率控制的TCP友好拥塞控制算法TFRC-JI.该算法基于传输延时抖动有效区分无线链路的拥塞和误码,并以此反馈至发送端,实现不同的速率控制机制.实验结果表明,与传统的TFRC相比,改进的TFRC-JI在保持对TCP业务友好性的同时实现了链路的高效使用,并降低了传输时延抖动,从而较好地适应多协议共存的无线网络实时业务传输.     

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，同时自身的丢包电迅速增加，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。     

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。     

控制无线实时传输的改进TFRC算法

为了解决实时数据在无线网络中传输中所遇到的拥塞控制问题,结合延迟抖动大小和丢失事件率,对基于用户数据报协议(UDP)的TFRC的拥塞判断机制进行了改进,以使其适用于无线实时传输.改进后的协议减少了因比特传输错误引起的拥塞控制,使得无线实时数据的吞吐率更加平滑.通过NS2仿真环境对改进前后的算法进行了实验对比,结果表明,改进的TFRC协会能为无线实时数据传输提供更好的速率控制策略.     

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。     

基于无线－有线混合网的TCP友好速率控制算法

研究了实时多媒体业务传输协议在无线－有线混合网络中所面临的新问题，在此基础上提出了一种基于TCP友好速率控制协议的新的实时业务的流控机制，利用延迟抖动率作为丢包分辨信号来调整TFRC的速率控制，以区分拥塞丢包和无线信道丢包。大量的NS仿真实验表明：该算法在无线－有线混合网络中能提高有效通过量，对于TCP流具有良好的公平性。     

TFRC拥塞控制策略的分析和改进

研究了基于速率控制的ICP友好性拥塞控制策略——TFRC,分析了其基本机制和关键问题,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。     

控制端到端传输延迟抖动的改进TFRC算法

针对端到端实时通信业务对于网络传输的要求,提出基于速率控制的TCP友好性拥塞控制策略(TFRC)的一种改进算法——TFRC-CJUTD算法。该算法将单向传输延迟的抖动作为反馈信号来改进控制机制,降低业务传输过程中的单向传输延迟抖动,更好地适应实时业务。通过NS仿真验证,该算法取得较好的效果。     

基于TFRC协议的视频自适应传输机制及仿真实验*

在研究TFRC协议的基础上,将延迟抖动作为网络拥塞的预警信号,对TFRC协议拥塞避免阶段的速率控制算法进行了改进,并将改进后的TFRC协议运用到网络视频传输速率控制中,以实现视频自适应传输.通过基于EvalVid工具集的NS-2仿真实验证明了基于TFRC协议的视频自适应传输机制能够有效地提高视频传输QoS.     

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。     

实时视频传输的反馈拥塞控制策略

提出了RTP/UDP/IP的视频实时传输体系结构。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，控制发送端视频编码器输出的比特率，以使得整个基于IP的网络视频传输系统既能充分利用网络带宽又不引起网络拥塞，从而减少时延，降低丢包率，为视频数据的接收者提供一个较好的图象质量。     

无线网络中基于流媒体传输的自适应TFRC机制

在无线网络高误码率的环境下, 经典TFRC机制会将无线误码丢包误认为拥塞丢包, 导致吞吐量过度降低. 针对无线网络实时流媒体业务的传输控制问题, 提出了一种改进型动态自适应TFRC机制(Adaptive-TFRC). 它在接收端利用丢包区分参数来真实反映网络的状态(即拥塞或者误码), 然后反馈至发送端, 同时对经典TFRC机制的吞吐量模型公式进行改进, 最终能够根据实时网络条件动态自适应地调节传输速率. 仿真结果表明, Adaptive-TFRC机制能够有效地提高网络吞吐量, 降低实时业务流的延时抖动, 同时能够进一步改善TCP业务的友好性传输, 从而保证无线网络实时流媒体的服务质量.     

TCP友好的多媒体通信流控制机制

该文给出了一个端到端的适应性多媒体流控制策略,称为基于丢失延时的算法LDA(loss-delaybasedalgo-rithm),它调整多媒体流的发送行为,以符合网络的当前拥塞状况。LDA算法利用实时传输协议RTP(real-timetransportprotocol)来收集分组丢失和延时统计信息,并用来调整发送端的发送行为,使它和TCP的拥塞控制有类似的统计特性,是TCP友好的。仿真的结果显示LDA算法对于网络资源的利用、拥塞避免和TCP流的公平性都是比较好的。     

一种报文大小可变的TFRC改进算法

基于Internet的实时多媒体数据传输是一种报文发送速率固定,报文大小变化的应用。该文分析了这类应用对TFRC的影响,通过对TFRC协议的扩展,提出了一种支持报文大小可变应用的改进TFRC拥塞控制算法。这种算法在接收方采用了对报文数量进行加权的方法来计算丢失事件率以支持报文大小变化的应用。同时在网络仿真器ns2中实现了这种改进算法。仿真实验表明：这种改进算法能够支持报文大小变化,报文发送速率固定的应用,并且具有TCP友好性,与TCP相比具有较平缓的流量抖动。     

基于CTCP的动态调整拥塞控制算法

空间网络具有传播延时长、信道丢包率高等特点,使得传统的地面路由协议TCP协议难以适应于空间网络。CTCP是一种结合网络编码技术的新型传输协议,实验表明在高丢包率的空间网络环境中的性能要优于传统的TCP协议。但由于CTCP的拥塞控制方式类似于TCP-Reno,拥塞窗口的调整是静态设定的,使得CTCP的拥塞控制机制在多变复杂的空间网络环境效果并不理想。本文提出一种基于CTCP的动态调整拥塞控制算法H-CTCP,通过对空间网络中的可用带宽进行实时估算,动态设定拥塞窗口。实验证明,改进后的拥塞控制算法更能适应高丢包率的空间网络环境,大大提高CTCP的传输性能。     

拥塞／速率控制算法及其在多媒体数据传输中的应用

基于Internet的以UDP为传输协议的实时多媒体数据传输,需要在保证实时性和可靠性基础上,能够与Internet其他服务所使用的TCP协议合理共享有限的带宽,在研究多种拥塞控制算法的基础上,提出了一种简单实用的TCP友好拥塞／速率控制算法,并将该算法应用在一个实用的IP电话软件中,取得了预期的效果。