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题目:无线局域网流媒体自适应传输策略的研究与实现

关键词:流媒体传输;无线局域网;端到端;双反馈;自适应;拥塞控制

  摘要

随着网络技术和多媒体技术的不断发展,Internet上的实时流媒体应用已经变得越来越普遍。而移动设备制造工艺和无线传输技术的迅猛发展,也使得流媒体应用在无线网上的实施需求越来越高。但是无线信道的不稳定、不可靠性,却给无线网的流媒体服务带来了巨大的挑战,这就要求无线网络中流媒体的传输控制,具有较强的自适应能力。流媒体传输的自适应能力包括以下几个方面:首先,能够及时发现无线链路质量的变化,即链路的带宽波动自适应;能够准确的判断当前的网络状况,即网络性能波动的自适应;能够跟其它应用流共存,即带宽竞争的自适应。因此设计具有上述自适应能力传输控制策略,可以为无线局域网中的流媒体传输质量提供有力的保障。为此本文设计了一个应用于端到端传输环境的无线流媒体自适应传输策略。它的基本思想是:在对实际的无线局域网的传输性能进行测试和分析的基础上,确定影响传输性能的链路参数,并据此设计无线链路质量的评估算法,以及网络状态的评估方法;通过接收端反馈的链路质量和网络状态评估结果,发送端采取相应的调整策略和调整粒度,在尽量提高带宽利用率的同时,减小拥塞的发生可能,以保证流媒体传输的实时性,以及TCP友好性。在此基础上,本文实现了一个基于链路层和传输层的双反馈闭环自适应控制系统,介绍了系统的报文交互流程和增加的报文定义,并对系统的三个主要模块——无线链路层驱动、网络状态监测,以及速率调整控制的实现进行了详细的说明,并对一些关键点,如反馈超时确定算法进行了讨论。此外,本文对自适应系统在不同场景下的性能进行了测试,验证了系统的有效性和自适应策略设计的合理性。测试的结果表明:自适应控制系统能够较好的保证传输的质量,系统的带宽利用率较高,报文到达间隔能够满足实时流媒体的传输需要,并且在与TCP流共同竞争带宽时,能够较好实现带宽分配的公平性,即具备TCP友好性。本文的最后对论文的工作进行了总结,并展望了未来的相关工作。