流媒体组播拥塞控制机制的研究.docx

中南民族大学
硕士学位论文
流媒体组播拥塞控制机制的研究
姓名:熊艳
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:覃俊
20060531
中南民族大学硕士学位论文
摘

要
随着 在全世界的迅速发展,以其为载体的应用也越来越多。近年来,
流媒体的应用在 上得到了迅速的推广,这就带来了网络带宽的急剧消耗和
网络拥塞问题,需要一种行之有效的方案来解决这一问题。
组播是一种为优化使用网络资源而产生的技术,可以节约大量网络带宽、降
低网络负载。但由于组播使用“尽力而为”(best-effort)的用户数据报协议(UDP),
所以它没有内建的拥塞控制机制来防止组播流耗尽链路带宽或其它关键路由器资
源,如果组播拥塞控制技术不能得到很好的解决,不但会给组播本身的发展带来
限制,而且会造成网络的不稳定,带来拥塞崩溃,因此组播拥塞控制机制的研究
已成为重要的研究课题。
本文对基于接收方驱动的分层组播拥塞控制机制进行了深入的研究,在分析
几个典型分层组播拥塞控制算法的基础上,提出了一种改进的接收方驱动的分层
组播拥塞控制机制:发送方对媒体流进行累积分层编码,并把得到的每一层数据
编码用一个组播地址进行发送;而接收方利用扩展的 RTP/RTCP 协议中的相关字
段来估计到发送方的往返时间 RTT 和丢失率,并用 TCP 友好吞吐量模型来计算自
己所能承受的最大 TCP 友好接收速率,在此基础上再根据本接收方以前“加入”试
验的历史信息来调整下次“加入”试验的时间,从而减少了加入/离开试验的频率,
避免因频繁的加入/离开试验引起的网络拥塞。
由于本算法中实时传输协议 RTP/实时传输控制协议 RTCP 既可用于承载媒体
流,又可通过对 RTP/RTCP 协议的简单扩展来实现对流媒体组播的拥塞控制,所
以算法实现起来比较简单;而且由于本算法利用 TCP 友好吞吐量模型来计算自己
所能承受的最大 TCP 友好接收速率,所以算法考虑了 TCP 的友好性,组播媒体流
可以和 TCP 流友好公平地共享带宽;最后本算法可以完全利用现有的网络,不需
要对现有网络做任何修改。
最后,利用 NS2 网络仿真软件对该算法进行了验证,实验表明该算法在协议可
扩展性、TCP 友好性及网络异构性方面基本满足组播拥塞控制算法的三个衡量标准。
关键词:流媒体;组播;拥塞控制;累积分层组播
I
中南民族大学硕士学位论文
ABSTRACT
With the rapid development of in the whole world, more and more
application depend on it arise. Recently, the application of streaming media in the
spread rapidly, this arises the sharp consume of the bandwidth work
congestion, it needs an effective scheme to solve this problem.
Multicast is a technology to work resource, it can save much of the
bandwidth and reduce the load of work. Because multicast uses UDP protocol
which is best-effort that it has no congestion control mechamism to prevent multicast
tream to use up link bandwidth or other router resource. If the congestion control of the
multicast can not solve well, it will not only restrict the development of multicast itself,
but also cause the instability of work, even cause the congestion collapse.
Therefore, the research of the multicast congestion control es an important
research topic.
This thesis has a deep research on the congestion control mechanism of