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组播拥塞控制中相关问题的研究

屈卫兰  
【摘要】: 随着视频点播、电视会议、远程教育、网络交互式游戏等实时性业务的兴起,组播技术得到了广泛的应用。这些实时业务一般在IP组播之上,采用UDP协议进行传输。然而,由于UDP协议和IP组播都不提供拥塞控制机制,导致这些业务和TCP业务共存时出现了带宽占用的不公平性,因此组播拥塞控制便成为一项重要的研究课题。 本文就组播拥塞控制中的拥塞快速响应,反馈抑制,协议的公平性三个方面的问题进行了分析和研究。 第一部分针对网络拥塞的快速响应,从路由器队列管理的角度,提出一种新的算法。所提出的算法在平均队列长度超过一个参考值之后,根据数据包到达队列的速度来进行丢包和标记,这样它能及时发现拥塞,通知发送方进行速率调整,而且该算法具有更好的稳定性和对网络状态的自适应性。 第二部分针对组播应用中的反馈爆炸问题,改进路由器的功能,提出一种新的反馈抑制算法。该算法由主动路由器参与拥塞控制,结合了反馈延时法和主动路由器的反馈汇聚方法来解决反馈爆炸问题;由于主动路由器可以缓存数据进行局部恢复,所以该算法可以应用于可靠组播,且它和一些经典的可靠组播算法相比较,具有更高的带宽利用率和更小的传输延时。 第三部分研究协议的公平性,在现有的TCP友好协议TFMCC的基础上,针对传送实时流媒体时出现的链路振荡问题,提出改进算法。改进的算法根据丢包率和TCP友好性来调整传输速度,并且对传输速度的调整步长进行了平滑。该算法能更好的解决链路振荡问题、满足协议的公平性和TCP友好性。 最后,利用NS网络模拟器对前面三部分提出的各种算法进行了仿真,并且验证了其结果的正确性。


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