流媒体的速率反馈控制算法研究

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1、硕士学位论文流媒体的速率反馈控制算法研究ResearchofRateFeedbackControlAlgorithmforStreamingMedia作者姓名：学科、专业：学号：指导教师：完成日期：甄墨壬搓式迟剔皇暨能丕统2Q璺Q里2至!基瑞至酗熬援2QQ亘：!至．大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学硕士学位论文摘要随着多媒体技术的飞速发展，实时流媒体业务在Internet上的应用日益广泛。与传统的数据传输相比，这种业务对服务质量有严格的要求(如带宽，延迟，数据丢失)。目前，大多数实时流媒体业务基于UDP服务，缺乏有效的拥塞控制机制，可能造成网络拥塞

2、，导致流媒体服务质量的下降。因此研究一个适合流媒体传输，能够有效避免拥塞的速率控制机制成为Internet传输领域重要课题。目前提出的大多数流媒体速率控制算法主要针对网络的拥塞，没有考虑网络带宽的利用率，以及流媒体对QoS的要求。针对这些问题，人们利用网络流理论和控制理论提出了基于流模型的速率控制算法。这种算法根据缓冲区队列长度来调整流媒体的发送速率，有效地避免了拥塞，提高了网络的利用率。然而，现有的算法多数不能灵活的处理带有时变延迟，网络负载变化，以及受控源干扰情况下的速率控制问题。本文在大量查阅国内外文献的基础上，介绍了流媒体速率控制研究的发展现状及存在的问题。在此基础上，描述了流媒体速率

3、控制机制的控制理论建模过程，针对时变延迟干扰存在的网络环境，利用模糊控制原理，提出了模糊PI速率反馈控制算法和模糊PID速率反馈控制算法，有效地避免了拥塞，减少了数据丢失，同时还保证了发送速率的平滑性，从而提高了流媒体的服务质量。本文使用Matlab／Simulink仿真工具，对所提的算法进行了系统的仿真研究。仿真表明本文方法在一定程度上改进了某些算法的不足，改善了系统的暂态性能，增强了对延迟、用户数变化，以及不受控源干扰等不确定性的鲁棒性，提高了网络的利用率。关键词：流媒体；速率控制：模糊PlD算法大连理工大学硕士学位论文ResearchofRateFeedbackControlAlgori

4、thmforStreamingMediaAbstractWi也therapiddevelopmentofmultimediatechnology．real-timestreamingmediaapplicationsovertheInteractarebecomingmoreandmorepopular．Incontrasttobulkdata,streamingmediahasrigidrequirementofqualityofservice(QoS，suchasbandwidth,delay，anddataloss)．Atpresent,mostofstreamingmediaappli

5、cationsarebasedonUDPprotocolsandlackcongestioncontrolschemes，whichwillleadtonetworkcongestionanddegradeQoSofstreamingmedia．Therefore，itbecomesimportanttodesignaratecontrolmechanismthatcallavoidnetworkcongestionandbesuitablefortransportingstreamingmedia．Manyproposedratecontrolmechanismsforstreamingme

6、diamainlyfocusoncongestion，butdonottakeintoaccounttheutilizationofbandwidth，andrequirementofQoS．Anotherratecontrolschemebasedonflowcontrolandcontrol也eoryhasbeenproposed．Itadjusmstreamingmediatrafficsources’datasendingratebyusingqueuesofrouter．ItCaneffectivelypreventcongestionandimprovetheutilization

7、percentofnetwork．Butmostoftheseschemesdidn’tflexiblyadjusttothegreatvariationsinthenumberofuserandroundtriptimeaswellasthepresenceofuncontrolledtrafficintheInteract．T11ispaperpresentstheexistedratecon