擁塞控制處理方法

2023-06-01 22:25:16 1

專利名稱：擁塞控制處理方法
技術領域：
本發明涉及流媒體傳輸技術。
背景技術：
隨著網絡技術的快速發展，網絡視頻流業務的應用日益廣泛，包括VoD(video ondemand，視頻點播)和IPTV等流媒體技術逐漸走入人們的生活。這些應用對QoS (quality ofserviee，服務質量)的要求很高，網絡擁塞和帶寬不足成了網絡應用的瓶頸，為了達到 播放質量的要求，網絡擁塞必須儘量避免。 AMD(Additive Increase Multiplicative Decrease,力口性增，乘性減)為TCP/IP 模型中，運輸層為解決擁塞控制的一個方法。當TCP發送方感受到端到端路徑無擁塞時就 線性的增加TCP流發送速度，當察覺到路徑擁塞時就乘性減小TCP流發送速度。
RTP協議(實施傳送協議)常用於流媒體系統。由於基於RTP協議的流媒體與傳統 TCP數據流相比，流媒體數據傳輸的突發性、實時性等更容易導致網絡資源緊缺，而且RTP 協議設計之初是以"搶佔"式模式為基礎。目前，對於基於RTP協議的流媒體導致網絡擁塞 的問題，一般常用的解決方法是通過擁塞避免、擁塞控制策略的方式單方面減小TCP流的 發送速率，使得TCP流往往分得很少資源。這樣導致了網絡資源佔用的不公平性，導致網絡 Qos的下降，嚴重導致網絡擁塞，甚至網絡癱瘓。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種基於RTP協議的擁塞控制處理方法。 本發明為解決上述技術問題所採用的技術方案是，擁塞控制處理方法，包括以下 步驟 線性增加TCP流發送速率，線性增加流媒體發送速率； 當流媒體發送速率增加幅度大於TCP流發送速率增加幅度時，乘性減小流媒體發 送速率； 在丟包率增大但網絡還未發生擁塞之前，乘性減小流媒體發送速率； 監控網絡是否發生擁塞，如是，乘性減小TCP流發送速率；如否，回到第一步。 具體包括以下步驟 a、線性增加流媒體發送速率與TCP流發送速率； b、計算丟包率是否大於閾值；如是，進入步驟d ;如否，進入步驟C ; c、判斷流媒體發送速率增加幅度是否大於TCP流發送速率增加幅度，如是，進入
步驟d;如否，進入步驟e; d、乘性減小流媒體發送速率後返回步驟a ; e、監控網絡是否發生擁塞，如是，乘性減小TCP流發送速率，返回步驟c ;如否，返 回步驟a。 本發明的有益效果是，在保證網絡QoS的前提下，以TCP流發送速率增加幅度為標準避免流媒體發送速率增加幅度過大；在丟包率增大但擁塞未形成時，對多媒體流進行 流控制，以較小的代價避免擁塞，並在擁塞出現的情況下，同時降低TCP流與多媒體流的發 送速率，使得網絡擺脫擁塞的時間縮短，提高了網絡的服務質量，保證了流媒體傳輸的流暢 性。
具體實施例方式
本發明提出一種基於RTP協議的擁塞控制的處理方法，該方法採用伺服器端試探 性速率擁塞控制技術將網絡擁塞問題交給伺服器端自己的處理，伺服器端在丟包率增大但 擁塞未形成，即對多媒體流進行流控制。
在具體實施上，採取以下步驟實現 a.伺服器通過試探發送速率方法計算發送速率的方式不斷的試探性地提高流媒 體發送速率，並通過AIMD方式提高TCP流發送速率。判斷丟包率p是否小於閾值Y，如果丟 包率P高於閾值Y，直接跳到第c步執行
其中，試探發送速率方法為
Vnew= (l+Y)Vlast(0< Y <0.1) 式中Y為輔助係數；VMW為流媒體發送速率，Vlast為上一時刻流媒體發送速率； 根據實踐證明，以上式作為試探發送速率方法函數，經過測試，Y取0. 025比較合適；流媒 體發送速率增加幅度R為Y Vlast ; b.判斷流媒體發送速率增加幅度R是否大於TCP流速率增加幅度T， T = v' nOT_v' ^t，其中v' ^為TCP流發送速率，v' ^t為上一時刻的TCP流發送速率，如否，
跳到d步驟；如是，執行第C步； c.將多媒體流發送速率VMW按照VMW = n Vlast (0 < n < 1)減少後，跳到第a步執 行；n為流媒體速率遞減係數；Vn 為流媒體發送速率，Vlast為上一時刻流媒體發送速率；
d.監控丟包和延遲情況，並判斷是否發生擁塞；如果是，減少TCP流發送速率
V'new後轉到第C步，V'new = aV'last (0 < a < 1) ， a為TCP流速率遞減係數，V ' new
為TCP流發送速率，v' last為上一時刻的TCP流發送速率；否則轉到第a步； 經過實踐證明取流媒體速率遞減係數n = 0. 8， TCP流速率遞減係數a = 0. 6，
試探性速率擁塞控制效果最佳。
權利要求
擁塞控制處理方法，包括以下步驟線性增加TCP流發送速率；監控網絡是否發生擁塞，如是，乘性減小TCP流發送速率；如否，回到上一步；其特徵在於，線性增加TCP流發送速率的同時，線性增加流媒體發送速率；在流媒體發送速率增加幅度大於TCP流發送速率增加幅時，乘性減小流媒體發送速率；在丟包率增大但網絡還未發生擁塞之前，乘性減小流媒體發送速率。
2. 如權利要求1所述擁塞控制處理方法，其特徵在於，具體包括以下步驟a、 線性增加流媒體發送速率與TCP流發送速率；b、 計算丟包率是否大於閾值；如是，進入步驟d ;如否，進入步驟C ;C、判斷流媒體發送速率增加幅度是否大於TCP流發送速率增加幅度，如是，進入步驟d ;如否，進入步驟e ;d、 乘性減小流媒體發送速率後返回步驟a ;e、 監控網絡是否發生擁塞，如是，乘性減小TCP流發送速率，返回步驟c ;如否，返回步驟a。
3. 如權利要求1或2所述擁塞控制處理方法，其特徵在於，所述線性增加TCP流發送速率的具體方式為通過AIMD方式線性增加TCP流發送速率；所述線性增加流媒體發送速率的具體方式為VMW = (1+ y ) V^t，其中，VMW為流媒體發送速率，Vlast為上一時刻的流媒體發送速率，Y為輔助係數，y的取值範圍為O至O. 1。
4. 如權利要求3所述所述擁塞控制處理方法，其特徵在於，所述y取值為0.025。
5. 如權利要求1或2所述擁塞控制處理方法，其特徵在於，所述乘性減小TCP流發送速率的具體方式為v' nOT=av' ^t，其中v'，為TCP流發送速率，v' ^t為上一時刻的TCP流發送速率，a為TCP流速率遞減係數，a的取值範圍為0至0. 1 ;所述乘性減小流媒體發送速率的具體方式為VMW = nv^t，其中Vn 為流媒體發送速率，Vlast為上一時刻的流媒體發送速率，n為流媒體速率遞減係數，n的取值範圍為o至i。
6. 如權利要求5所述所述擁塞控制處理方法，其特徵在於，所述a取值為0.6， n取值為0.8。
全文摘要
本發明涉及流媒體傳輸技術，提供一種基於RTP協議的擁塞控制處理方法。擁塞控制處理方法，包括以下步驟線性增加TCP流發送速率，線性增加流媒體發送速率；當流媒體發送速率增加幅度大於TCP流發送速率增加幅度時，乘性減小流媒體發送速率；在丟包率增大但網絡還未發生擁塞之前，乘性減小流媒體發送速率；監控網絡是否發生擁塞，如是，乘性減小TCP流發送速率；如否，回到第一步。本發明能在丟包率增大但擁塞未形成時，對多媒體流進行流控制，以較小的代價避免擁塞，並在擁塞出現的情況下，同時降低TCP流與多媒體流的發送速率，使得網絡擺脫擁塞的時間縮短，保證了流媒體傳輸的流暢性。
文檔編號H04L29/06GK101714954SQ20091031218
公開日2010年5月26日 申請日期2009年12月24日 優先權日2009年12月24日
發明者餘健, 王海鵬 申請人:四川長虹電器股份有限公司