无线网络流媒体拥塞控制算法的研究与改进

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随着多媒体技术和网络技术的不断发展以及第三代移动通信系统和接入网络日趋成熟,流媒体逐渐成为无线通信的主要业务令流媒体应用在无线网络环境下实施成为可能。无线网络与有线网络、无线网络的差异及业务用户相应需求令流媒体在无线网络环境下的运载能力有一定的制约。提升无线环境下流媒体业务QoS所面临的问题为,如何优化配置网络带宽、最大限度降低无线网络环境下拥塞的发生。本文针对当前无线流媒体网络的拥塞会造成无线信道较高的丢包率、较大的延迟、较低的吞吐量问题进行研究,提出了基于Spike算法的无线传输实时控制(WTFRC, Wireless Transportation Forward Real-time Control,)算法,来解决上述问题。此算法由WTFRC丢包划分算法(WTFRCL, WTFRC Loss)、WTFRC吞吐量模型(WTFRCM, WFRC Model)、及WTFRC拥塞控制算法(WTFRCC, WTFRC Control)本文的主要研究工作如下:(1)根据无线流媒体环境下传输存在丢包率较高,吞吐量受误码率和非固定性因素影响等特殊的QOS问题,以及无线差错丢包和拥塞状态丢包情况下的统计数据特征,研究并提出了一种WTFRC算法。(2)按改进后的WTFRC算法对传输过程的丢包进行划分,参照无线传输错误和网络拥塞这两种情况对丢包的影响,研究并提出了的应用于无线流媒体的WTFRC拥塞控制算法。该算法能够有效的优化网络性能保持与其他数据流的友好性、提高网络的吞吐量并且有较好的拥塞调用响应时间。(3)在NS2仿真工具模拟无线网络的环境下,仿真分析了无线网络流媒体WTFRC算法的丢包划分算法对不同拥塞情况发生判断的准确性、WTFRC的吞吐量模型对网络吞吐量进行优化的能力,且WTFRC的拥塞调用算法具有较好的拥塞调用能力。仿真实验结果表明,WTFRC拥塞算法性能优于目前流行的拥塞控制算法。WTFRC算法在拥塞判断的精度、吞吐量、拥塞调用响应性均优于Spike算法。
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