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一种适应无线流媒体应用的拥塞控制机制

作　者: 王军
导　师: 梁建武
学　校: 中南大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 无线网络流媒体拥塞控制探测报文优先级丢包率
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着流媒体应用的流行和移动终端的日益普及,业界积极在无线网络上开发流媒体业务以满足不断增长的用户需求。然而在无线网络的传输条件下,无线信道具有误码率高、延迟和抖动较大等特点。这些问题是无线流媒体业务所面临的严峻挑战,保障无线流媒体服务质量的关键技术至关重要。本文首先介绍了无线网络中流媒体的编码技术和传输机制,然后讨论了无线网络传输的关键技术及其发展。根据目前对TCP协议的研究,针对最影响TCP效率的拥塞控制机制,提出了一种适用于无线网络的流媒体传输机制。通过在发送方的数据包中插入一定比例的低优先级的探测报文,根据无线网络的拥塞程度按照优先级对探测包和正常数据包进行舍弃。由接收方将探测包和正常数据包的丢包率反馈给发送方,源端据此来判断链路丢包的原因——拥塞丢包或无线链路误码丢包,然后根据丢包性质来动态调节发送速率——调节拥塞窗口。本文所提出的改进方案有效地避免了传统TCP协议中盲目的拥塞控制策略,从而获得较高的带宽利用率。通过仿真实验证明,在高误码的无线网络中,文中所提的改进方案较传统的TCP协议具有更大的网络吞吐量和更好的速率平滑性。由于目前网络中很多的路由仍采用drop-tail策略,而文中所给的改进方案需要支持优先级策略的路由器支持,因此适用于中小规模网络,而在大范围部署上受到一定限制。本文最后指出了将流媒体编码技术与无线传输技术相结合、共同发展的研究方向。图13个,参考文献36篇。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 无线流媒体技术之现状  8-10
    1.1.1 无线流媒体技术  8-9
    1.1.2 流媒体业务的发展历程  9-10
  1.2 流媒体技术发展趋势  10-11
    1.2.1 无线流媒体技术发展的研究领域  10-11
    1.2.2 无线流媒体技术所面临的挑战与机遇  11
  1.3 制约无线传输的网络特性  11-12
  1.4 本文选题依据及研究内容  12-13
  1.5 论文组织结构  13-14
2 无线环境下的TCP协议发展  14-26
  2.1 多媒体无线应用系统技术  14-16
    2.1.1 无线通信系统的技术与应用  14-15
    2.1.2 媒体数据的编码效能  15-16
  2.2 无线媒体的服务质量体系  16-17
    2.2.1 无线传输过程中的可靠性  16-17
    2.2.2 QoS体系的目标  17
  2.3 无线环境下TCP协议研究  17-25
    2.3.1 无线网络中TCP协议的研究方向  17-20
    2.3.2 对TCP协议的改进方案  20-25
  2.4 本章小结  25-26
3 基于无线链路误码探测的拥塞控制  26-34
  3.1 传统的TCP传输率模型  26-28
    3.1.1 TFRC(TCP FRIENDLY RATE CONTROL)协议的吞吐量模型  26
    3.1.2 TFRC模型的不足  26-28
  3.2 基于丢包探测的控制方案  28-32
    3.2.1 拥塞控制方法  28-29
    3.2.2 基于探测数据包的拥塞控制机制  29-32
  3.3 方案的可行性分析  32-33
  3.4 本章小结  33-34
4 实验仿真与分析  34-39
  4.1 模拟实验平台  34
  4.2 模拟实验设置  34
  4.3 实验结果及分析  34-38
    4.3.1 链式结构  34-36
    4.3.2 随机分布  36-37
    4.3.3 发送速率的平滑性比较  37-38
  4.4 本章小结  38-39
5 总结与展望  39-41
  5.1 工作总结  39
  5.2 未来展望  39-41
参考文献  41-44
攻读硕士学位期间主要研究成果  44-45
致谢  45

一种适应无线流媒体应用的拥塞控制机制

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