基于组播的拥塞控制研究

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1、捅要以TCP／IP协议为基础的111temet自从九十年代以来，其网络规模、用户数量及业务量都呈现爆炸式的增长，新型网络应用也不断涌现，网络参数(如激活连接数、回路往返时间)动态变化，这些使得网络拥塞的状况愈加严重和复杂。拥塞容易造成传输时延和吞吐量等服务质量(QoS)性能指标下降，严重影响带宽、缓存等网络资源的利用率。因此，拥塞控制一直是网络研究领域的热点问题。Intemet主要依赖TCP端到端拥塞控制来避免网络拥塞，但它在很多方面已经不能满足复杂网络中各种应用的需求。在路由器中引入适当的队列管理机制，可以有效地对拥塞进行监测和预防，路由器中的拥塞控制策略已经成为一个研究热点。近

2、年来，音频、视频等多媒体应用在Intemet上不断涌现，多媒体流的传输大多采用UDP协议，但UDP流不采取拥塞控制机制，从而造成了对TCP流不友好的问题。因此有必要对多媒体流进行拥塞控制，在保证一定Qos的同时，保持对TCP流的友好性。本文从组播基本概念出发，首先深入分析了组播拥塞控制存在的TCP友好性、可扩展性、公平性等问题及其产生原因；其次讨论了组播拥塞控制算法的分类标准，比较分析现有组播拥塞控制算法的优缺点；然后介绍了分层组播与视频流分层编码技术。通过比较Dif]fseⅣ和IntServ的优缺点，详细阐述了Difjfserv体系中各模块的功能及工作原理。分析了Di髑erv和组

3、播结合优势及所带来的问题。在此基础上针对IP网络实际应用需求展开了系统深入的研究。本文研究主要内容及创新点如下：(1)针对Intemet多媒体业务的快速发展对组播拥塞控制提出的要求，在对现有分层组播算法存在问题进行分析的基础上，提出了一种接收端快速自适应的TCP．Friendly主动分层组播拥塞控制机制ALMCC。它采用主动标记分层，并在接收端根据分组延时，快速的自适应网络带宽。仿真实验表明，ALMCC算法提高了分层组播拥塞控制性能，具有拥塞响应速度快、丢包率低和TCP．Friendly特性。(2)Intemet多媒体业务的发展使得网络异构性问题更加突出，它对传统组播拥塞控制提出了

4、新的要求，分层组播是适应网络异构性的一种有效方案。为了克服传统分层组播质量不稳定、控制复杂、组播树变动频繁等问题，提出了一种基于区分服务的分层组播拥塞控制机制LMCC。它在考虑预约带宽公平性的前提下进行分组标记和转发，适应了网络异构性。算法性能分析表明LMCC机制具有较快的拥塞响应速度、较好的稳定性、TCP友好性和较低的丢包率。组播拥塞控制是一个极其复杂的问题，本文仅对其中一些方面做了研究，要想完全解决拥塞问题必须综合多种策略，从网络的各部位、多角度、全方位对拥塞加以控制。关键词：拥塞控制；分层组播；TCP友好；区分服务；响应速度AbstractWiththeeV0lvemento

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6、QoS)inte衄softr{msmission(1elava11dthroughput，whilethenetworkresourceutilizationlikebaIldwidmandbu仃ersarcalsoa旋cteds面ously．necongestioncontr01isalwaysahotspotint11efieldofnetworkf．esear．ch．IntcInetprim撕lyreliesonTCPend—to—endcongestioncontroltoaVoidnet、^，orkcongestion．ButTCPstrategiescouldn’tme

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