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《中南大学》 2011年
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高速和无线网络下TFRC协议的研究

刘辉  
【摘要】:随着网络技术的飞速发展,特别是大量多媒体实时音/视频业务的广泛应用发展,对传统以TCP协议为主的传输提出了新的挑战。TCP拥塞控制使用的AIMD策略,会引起速率很大的抖动,不适用于多媒体传输。而当基于UDP协议的多媒体应用和TCP协议的应用共享网络带宽时,由于UDP不具有拥塞控制机制,当网络拥塞时,UDP流不公平地抢占大量带宽,影响TCP流的正常应用,同时自身丢包增加,加剧网络拥塞。因此,为了实时多媒体业务的健康发展,研究适用于多媒体传输,具有拥塞控制机制并能够与TCP协议公平共享带宽的传输协议是非常必要的。近年来,各种TCP-Friendly协议得到广泛的研究。其中最具代表性的TFRC (TCP-Friendly Rate Control),是本文研究的重点。 本文首先研究分析TFRC的运行机理,使用网络仿真工具ns2对TFRC协议进行仿真,研究TFRC的性能。研究发现,TFRC在高速网络和无线网络下的性能都存在一定的问题。我们的研究工作将主要从高速和无线网络环境对TFRC的性能分别进行改进。 在高速网络下的研究发现,TFRC的慢启动性能不太理想,因此,我们对TFRC慢启动阶段进行改进,采用三个阶段的策略来提高网络利用率的同时减少丢包率。仿真实验表明,改进后的TFRC协议——TFRC-Astart协议有效地改善了TFRC的慢启动性能,增加了网络吞吐量,提高利用率,减少了丢包率,特别在高带宽延时网络中的表现更为突出。 然后我们针对无线网络环境下的TFRC协议延时抖动明显,吞吐量下降的性能表现,提出了基于延时自适应的速率调节机制,通过设置门限阈值判断网络拥塞状态,利用延时信息进行网络状态划分,根据网络状态调节RTT的计算,从而控制发送速率。仿真实验表明改进后的TFRC协议——TFRC-P提高了吞吐量,有效减少了延时抖动,提高发送速率,整体上增强了TFRC的性能。 本文最后对所做的研究工作进行总结,阐述了在高速和无线网络环境下TFRC协议所存在的问题及进一步的研究思路。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN92

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