適應性的分層多播擁塞控制算法及協(xié)議機制研究.pdf

1、以視頻點播、遠程教學等為代表的多媒體多播應用近幾年來發(fā)展迅猛,然而,這類應用大都只局于于校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)上,網(wǎng)絡的異構性、動態(tài)性以及無法提供服務質量保證等問題使得這類應用難以在因特網(wǎng)上部署,而分層多播技術的提出則為此類問題的解決提供了契機.分層多播在一定程度上能夠解決網(wǎng)絡的異構性問題,但是,對于具有較強的動態(tài)性特征以及僅提供盡力而為服務的因特網(wǎng)而言還遠遠不夠,迫切需要研究一種機制,使得分層多播在具有自適應能力的同時,能有效保護占據(jù)當前因特

2、網(wǎng)流量百分之九十以上的TCP應用.基于上述事實,通過對現(xiàn)有分層多播協(xié)議及其適應性機制的研究,我們認為擁塞控制算法是直接影響并體現(xiàn)分層多播應用能力的關鍵機制.為此,在對現(xiàn)有算法研究的基礎上,我們提出了一個適用于適應性分層多播的擁塞控制算法(ACCLM),由于該算法涉及多個控制機制,論文在給出算法總框架的基礎上,把算法分解為多個子問題,并對各個子問題進行了研究.首先是層速率分配問題,靜態(tài)分層、固定層速率的策略固然能在一定程度上解決異構性問題

3、,但卻無法使得系統(tǒng)性能達到最優(yōu).因此,應考慮采用動態(tài)分層的方式,使得發(fā)送者和接收者之間能夠默契地適應網(wǎng)絡,并使得應用系統(tǒng)的性能盡可能達到最大,為此我們針對多媒體應用的特點提出了基于效用的最優(yōu)層速率分配算法.其次是帶寬估算問題,在ACCLM中,發(fā)送者根據(jù)接收者反饋的可用帶寬進行動態(tài)分層,接收者也根據(jù)自己的能力調整接收層次,而兩者的行為都依賴于接收者估算得到的可用帶寬.因此,帶寬估算的準確、合理與否將直接影響ACCLM的性能.為此,我們對可

4、用帶寬的估算及相關參數(shù)的測量方法進行了深入的探討并提出相應的解決方案.第三是反饋控制問題,由于發(fā)送者的調整依賴于接收者的反饋信息,然而,對于大規(guī)模的多媒體多播應用,大量的反饋報文會使得發(fā)送者發(fā)生反饋爆炸.如果簡單地要求接收者降低反饋頻度,則必將意味著發(fā)送者的適應度降低.為了解決避免反饋爆炸與提高發(fā)送者適應度之間的矛盾,我們提出基于效用的反饋合并算法以及基于抽樣統(tǒng)計的反饋抑制算法.另外,我們針對網(wǎng)絡能夠提供區(qū)分服務和優(yōu)先級調度機制的情況,