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基于丢包区分算法的TFRC拥塞控制机制研究

作　者: 曾波
导　师: 徐成
学　校: 湖南大学
专　业: 软件工程
关键词: TCP-Friendly协议 实时多媒体 拥塞控制 无线误码丢包 丢包区分算法
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 115次
引　用: 1次
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内容摘要


随着无线网络通信技术及无线宽带多媒体应用成为热点,无线网络实时多媒体传输成为一个重要的应用领域。然而,无线网络因其自身传输信道的衰落和带宽波动、信道误码率高及时延抖动等方面的局限性,即使在无线宽带环境下也依然难以达到有线环境下实时音视频数据传输的高质量。TCP-Friendly协议是有线网络实时多媒体传输中比较好的机制,但在应用于无线网络时,也面临着性能问题。因此,为了能快速发展无线网络实时多媒体业务,有必要改进有线网络实时多媒体传输协议,使其具有良好的拥塞控制机制,以保证实时多媒体服务质量(QoS)。近年来,各种TCP-Friendly协议及算法在实时多媒体传输中得到了广泛的研究。而TFRC(TCP-Friendly Rate Control)协议是其中最成功的一种TCP友好协议,也是本文研究的重点。本文首先深入研究了TFRC协议的运行机制,并通过实验分析了它在无线网络中的性能。结果表明,由于没有具备区分丢包类型的机制,TFRC协议的性能并不理想。为了给无线网络实时多媒体流传输提供较好的QoS保障,就有必要解决该问题。因此,本文提出了将Spike丢包区分算法引入TFRC协议,使其能够精确区分丢包类型的改进方法。TFRC接收端根据网络所处状态正确判断丢包类型,然后将信息以反馈数据包的形式发送给发送端,从而使发送端能够作出适当的拥塞控制处理,以达到提高无线网络环境下TFRC协议整体性能的目的。通过NS2仿真实验,验证了本文所提出的对TFRC拥塞控制机制的改进方法工作良好,在性能上有比较好的表现,达到了完善TFRC在无线网络中拥塞控制机制的目的,并且能在减少丢包率和延迟抖动的同时,还保持着TCP-Friendly特性。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第1章 绪论  11-15
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-13
  1.3 本文工作与内容安排  13-15
第2章 无线网络拥塞控制相关研究  15-31
  2.1 无线网络技术  15-18
    2.1.1 无线网络信道特征  15-17
    2.1.2 主流无线网络标准  17-18
  2.2 流媒体技术  18-19
  2.3 无线网络拥塞控制机制  19-23
    2.3.1 拥塞的概念  19-21
    2.3.2 无线网络拥塞控制研究  21-23
  2.4 TCP-FRIENDLY 拥塞控制机制  23-27
  2.5 TCP-FRIENDLY 协议公平性评估方法  27-30
    2.5.1 吞吐量公式  27-28
    2.5.2 不同协议的业务流之间公平性的评估  28-29
    2.5.3 相同协议的业务流之间公平性的评估  29
    2.5.4 吞吐量平滑性的评估  29-30
  2.6 小结  30-31
第3章 TFRC 协议的无线网络性能分析与改进  31-47
  3.1 TFRC 协议的拥塞控制机制  31-36
    3.1.1 TFRC 系统框架  31-32
    3.1.2 关键参数的计算过程  32-34
    3.1.3 TFRC 协议的速率处理机制  34-36
  3.2 TFRC 协议性能分析  36-41
    3.2.1 仿真工具N52 介绍  36-38
    3.2.2 仿真网络拓扑结构  38
    3.2.3 仿真实验结果  38-41
    3.2.4 TFRC 在无线网络应用中的不足  41
  3.3 TFRC 协议的改进  41-44
    3.3.1 Spike 算法的改进  42-43
    3.3.2 RTT 低通过滤算法  43-44
  3.4 改进的 TFRC 协议的主要思想  44-45
  3.5 小结  45-47
第4章 改进的 TFRC 协议实验与性能分析  47-61
  4.1 改进的 TFRC 协议主要处理流程  47-53
    4.1.1 改进的发送端处理流程  47-48
    4.1.2 改进的发送端处理流程图  48-50
    4.1.3 改进的接收端处理流程  50-51
    4.1.4 改进的接收端处理流程图  51-53
  4.2 仿真实验及性能分析  53-59
    4.2.1 改进的 TFRC 协议性能分析  53-56
    4.2.2 与 TFRC 协议的性能比较与分析  56-59
  4.3 小结  59-61
结论  61-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  67

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信
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