TFRC拥塞控制策略的改进及应用

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当今的Internet,基于TCP协议传输的数据流占绝大多数。TCP利用自身的拥塞控制机制来调整发送速率,从而有效地舒缓网络拥塞,保证了Internet的稳定。但由于实时音/视频业务的发展,一些非TCP协议(UDP)被广泛使用。这些非TCP协议本身并没有拥塞控制机制,在发生拥塞时,会抢走TCP流的“合法”带宽,影响到TCP流正常应用,因此,为了能健康地发展实时多媒体业务,有必要研究一种适合于多媒体传输,并具有拥塞控制机制,能够与TCP协议公平分享带宽的传输协议。近年来,各种TCP-Friendly的协议及算法得到了广泛的研究。TCP-Friendly Rate Control协议(下面简称TFRC)作为其中最成功的一种TCP-Friendly协议,成为本文研究的重点。本文首先研究分析了TFRC运行机理,TFRC慢启动性能不够理想,在速率增长方面没有达到TCP的同等水平,在与TCP流同时接入网络时,不能很快的使速率达到有效的带宽上,而且没有自动退出机制,丢包成为唯一的结束信号,这些问题都影响速率的稳定性,需要进一步改进。本文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,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。最后,我们采用新的改进算法完成了一个用USB摄像头作为视频采集设备的小型实用网络视频传输系统,RTP和RTCP配合使用,提供数据实时传输和QoS服务来满足网络音/视频数据实时传输的时延和丢包要求。
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