拥塞控制算法研究
RTCP协议的视频网络传输及拥塞控制问题的研究的开题报告
基于RTP/RTCP协议的视频网络传输及拥塞控制问题的研究的开题报告一、选题背景随着网络技术的不断发展，视频传输逐渐成为网络传输的主要应用之一。
RTP/RTCP是常见的基于UDP协议的多媒体传输协议，能够实现实时的视频和音频数据传输。
然而，网络中的拥塞问题一直是影响视频传输质量和稳定性的重要因素。
为了解决这一问题，需要进一步研究基于RTP/RTCP协议的视频网络传输及拥塞控制问题，针对网络环境进行优化和改进，提高视频传输的质量和效率。
二、研究目的与意义本研究的目的是探究基于RTP/RTCP协议的视频网络传输及拥塞控制问题，为提高视频传输质量，提供方案和方法。
具体包括以下几个方面：1. 分析RTP/RTCP协议的传输原理和机制；2. 深入探究拥塞控制算法的性能和优化方法；3. 研究基于RTP/RTCP协议的视频传输质量评价方案；4. 基于实验数据，对不同拥塞控制算法和网络拓扑结构进行对比分析。
本研究对于理解视频传输技术和拥塞控制算法的原理，优化视频传输质量都具有一定的意义和价值。
三、研究内容本研究的主要内容为：1. RTP/RTCP协议的传输原理和机制；2. 不同拥塞控制算法及其优缺点的分析；3. 基于RTP/RTCP协议的视频传输质量评价方案；4. 实验设计和数据分析，对算法和网络拓扑结构进行对比分析；5. 结果分析和总结。
四、研究方法和技术路线本研究的方法和技术路线为：1. 文献研究和梳理，了解当前RTP/RTCP协议和拥塞控制算法的发展状况和应用现状；2. 系统设计实验，包括数据收集和分析，对比不同算法的性能；3. 采用统计学方法对实验数据进行分析，并进行结果对比和结论总结。
五、预期成果与时间安排本研究预期的成果包括：1. 建立基于RTP/RTCP协议的视频传输质量评价方案；2. 探究不同拥塞控制算法在不同网络拓扑结构下的性能表现，并进行对比分析；3. 提出一种优化基于RTP/RTCP协议的视频传输的拥塞控制方案，实现视频传输质量的提高。
TCP拥塞控制算法理论及调优实践
TCP拥塞控制算法理论及调优实践TCP（Transmission Control Protocol）是当前Internet上最重要的传输协议之一，其主要特点是提供了可靠的数据传输服务。
然而，在高负载情况下，TCP数据传输过程中容易出现拥塞现象，导致网络性能下降、数据丢失等问题。
因此，TCP拥塞控制算法成为网络性能优化中的重要一环。
TCP拥塞控制算法的原理TCP拥塞控制算法主要基于网络反馈机制实现，在网络出现拥塞时，TCP协议会相应地降低发送数据的速度，以此来缓解网络负载压力。
TCP拥塞控制算法主要包括四种基本算法：Slow Start、Congestion Avoidance、Fast Retransmit和Fast Recovery。
Slow Start算法是TCP拥塞控制算法中最基本的算法之一，其主要原理是当TCP协议开始发送数据时，先以一个较小的速率进行发送，逐渐递增发送速率，同时不断根据网络反馈调整发送速率，直到网络达到拥塞阈值时，TCP协议则根据反馈信息逐渐降低发送速率，以缓解网络拥塞压力。
Congestion Avoidance算法主要是在Slow Start算法的基础上进一步进行优化，其主要想法是当网络出现拥塞时，不仅仅是降低发送速率，同时也要通过降低拥塞窗口大小来减少拥塞现象的发生。
Fast Retransmit算法主要是当发送方在经过一段时间后始终没有收到确认数据包时，则会认为数据包已经丢失，此时会立即重发数据包以避免数据包过多地停留在网络中发生拥塞现象。
这种方式可以大大缩短丢包重传的时间，提高数据传输的时效性。
Fast Recovery算法主要是在Fast Retransmit中进一步进行优化，当收到重复的确认数据包时，TCP协议会认为数据包已经被正确接收，此时会立即完成重传操作并根据网络反馈情况以逐渐增加发送速率的方式来提高数据传输效率。
TCP拥塞控制算法的调优实践TCP拥塞控制算法的调优是一项非常复杂的工作，需要综合考虑网络拓扑结构、流量类型、网络负载情况等多个因素。
hpcc拥塞控制算法
hpcc拥塞控制算法
HPCC（High Performance Congestion Control）是一种用于网络拥塞控制的算法。
它旨在通过有效地管理网络流量并减少拥塞情况，以提高网络性能和可靠性。
HPCC算法的核心思想是基于反馈控制的原理。
它使用网络中的信息反馈来监测网络状况，并根据反馈信息做出调整以控制网络拥塞。
以下是HPCC算法的主要特点：
1. 拥塞检测：HPCC通过观察网络中的传输延迟、丢包率和带宽利用率等指标，检测网络中是否存在拥塞情况。
2. 拥塞响应：一旦检测到拥塞，HPCC会立即采取措施来缓解拥塞。
它可以通过减少发送速率、调整传输窗口大小或选择其他可用路径来应对拥塞。
3. 动态调整：HPCC具有自适应的特性，它可以根据网络状况的变化动态地调整自身的控制策略。
它会持续地监测并评
估网络状况，以便及时地做出调整来应对不同的拥塞情况。
4. 公平性：HPCC算法追求公平性，即它试图为每个参与通信的用户提供相对公平的网络资源分配，避免某些用户过度占用网络资源而导致其他用户的通信性能下降。
通过实时观测、快速响应和动态调整等特性，HPCC算法能够在高负载、高并发的网络环境中有效地控制拥塞，提供良好的网络性能和用户体验。
它在数据中心网络、云计算等场景中得到广泛应用。
高带宽时延乘积网络中的拥塞控制端算法研究
Ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ Ｃ ｎｒｌＡ ｇ ｒ ｈ ＳＲｅ ｅ ｒ ｈ ｉ ｇ ａ ｄ ｉｔ — ｅａ ・ ｒｄ ｃ ｅｗｏｋ ｏ ｇ ｓ ｏ ｏ ｔ ｌｏｉ ｍ’ ｓ ａｃ ｎ Ｈｉｈ Ｂ ｎ ｗ ｄｈ ｄ ｌｙ ｐ ｏ ｕ ｔＮ ｔ ｒ ｉ ｏ ｔ
Ｌ ｉｑ ｏ ｇ ， Ｃ Ｕ Ｌ — ｉｎ ＨＥＮ Ｙｕ ｎ ｙ ｎ ａ — ａ ’ Ｗ Ｕ ｎｇ Ｄｏ ’
摘
要 ：Ｉｔｎｔ ｎ ｒｅ现有的拥塞控制机制已远远无法适应 高带宽时延乘积网络环境， ｅ 因此现阶段相继提 出了很 多
新的算法。基于网络拥塞控制分析 中的流模型给 出了几种重要算法的流方程和响应函数， 利用这些方程和 函数 对这些算法进行 了比较研 究。研究显示它们 中间存在着重要 的不足 ， 最后指 出了需要改进的地方。
关 键词 ：拥 塞控 制 ；Ｔ Ｐ友 好 ；Ｒ Ｔ 公 平 ；ＨＳ Ｃ ；Ｆ ｓ－Ｃ Ｃ ｒ Ｉ Ｔ Ｐ ａｔ Ｐ；ＢＣ Ｔ Ｐ Ｔ Ｐ Ｔ Ｉ －Ｃ ；Ｓ Ｃ 中图法 分类 号 ：Ｔ ３ ３ Ｐ ９ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编 号 ：１０ — ６ ５ ２ ０ ） ３ ０ ０ — ３ ０ １３ ９ （ ０ ６ ０ —０ ８ ０
ＸＣＰ”
，
Ｒ Ｐ ， Ｉ—Ｃ 等也 相继提 了出来 ， Ｃ ＢＣＴ Ｐ 这些新的协议
都 旨在 面对未 来高的带宽时延乘积 网络环境达到高 的利用率 、 低的排 队时延 、 良好 的公平性 和稳定性等 。在本 文中我们重点
中超大数据传输和高性能计算 的要求 ， 也迫切需要一种 更加鲁
棒的高带宽网络环境 。现有 的 Ｔ Ｐ已经 不能在 高带宽 延迟 乘 Ｃ 积的网络 中高效地 工作 ， 主要是传 统 的 Ｔ Ｐ会 导致 严 重 的性 Ｃ 能问题 ，Ｃ Ｔ Ｐ不仅 不能有效 地利用 高带 宽 ， 且在 高速 网络 中 而 传输速率很不 稳定 。例 如 ， Ｃ Ｔ Ｐ使 用 了丢包 作 为拥 塞 的 指 示， 这使得在高速 网络 中传输数 据面 临三大 困难 ： 为 了支持 ① 高带宽延迟乘积 中的窗 口机 制 ， 包丢失应该是极 为罕见的 。在 时延为 ２０ ， 的大 小 为 １０ Ｂ时 ， ０ ｍｓ包 ０Ｋ 要获 得 ５ Ｇ ｐ ０ ｂ ｓ的吞 吐 量， 丢包 率必须达 到 ｌ 。如果包 的大小为 １ Ｋ ， 丢包 率需 Ｏ ， ２ Ｂ则
TCP拥塞控制算法
TCP拥塞控制算法转⾃本篇⽂章介绍了⼏种经典的TCP拥塞控制算法，包括算法原理及各⾃适⽤场景。
回顾上篇⽂章：前⾔TCP 通过维护⼀个拥塞窗⼝来进⾏拥塞控制，拥塞控制的原则是，只要⽹络中没有出现拥塞，拥塞窗⼝的值就可以再增⼤⼀些，以便把更多的数据包发送出去，但只要⽹络出现拥塞，拥塞窗⼝的值就应该减⼩⼀些，以减少注⼊到⽹络中的数据包数。
TCP 拥塞控制算法发展的过程中出现了如下⼏种不同的思路：基于丢包的拥塞控制：将丢包视为出现拥塞，采取缓慢探测的⽅式，逐渐增⼤拥塞窗⼝，当出现丢包时，将拥塞窗⼝减⼩，如 Reno、Cubic 等。
基于时延的拥塞控制：将时延增加视为出现拥塞，延时增加时增⼤拥塞窗⼝，延时减⼩时减⼩拥塞窗⼝，如 Vegas、FastTCP 等。
基于链路容量的拥塞控制：实时测量⽹络带宽和时延，认为⽹络上报⽂总量⼤于带宽时延乘积时出现了拥塞，如 BBR。
基于学习的拥塞控制：没有特定的拥塞信号，⽽是借助评价函数，基于训练数据，使⽤机器学习的⽅法形成⼀个控制策略，如 Remy。
拥塞控制算法的核⼼是选择⼀个有效的策略来控制拥塞窗⼝的变化，下⾯介绍⼏种经典的拥塞控制算法。
VegasVegas[1]将时延 RTT 的增加作为⽹络出现拥塞的信号，RTT 增加，拥塞窗⼝减⼩，RTT 减⼩，拥塞窗⼝增加。
具体来说，Vegas 通过⽐较实际吞吐量和期望吞吐量来调节拥塞窗⼝的⼤⼩，期望吞吐量：Expected = cwnd / BaseRTT，实际吞吐量：Actual = cwnd / RTT，diff = (Expected-Actual) * BaseRTT，BaseRTT 是所有观测来回响应时间的最⼩值，⼀般是建⽴连接后所发的第⼀个数据包的 RTT，cwnd 是⽬前的拥塞窗⼝的⼤⼩。
Vegas 定义了两个阈值a，b，当 diff > b 时，拥塞窗⼝减⼩，当 a <= diff <=b 时，拥塞窗⼝不变，当 diff < a 时，拥塞窗⼝增加。
拥塞控制的四种典型方法
拥塞控制的四种典型方法1. 慢启动算法（Slow Start Algorithm）：慢启动算法是TCP拥塞控制中的一种经典方法。
在慢启动阶段，发送方每经过一个往返时间（RTT），就将发送窗口的大小加倍。
这样，发送方可以利用较小的窗口先探测网络的拥塞程度，逐渐增加发送窗口，直到遇到网络拥塞的状况。
一旦发现网络拥塞，发送方会根据拥塞信号减少发送窗口的大小，从而达到拥塞控制的目的。
2. 拥塞避免算法（Congestion Avoidance Algorithm）：拥塞避免算法是TCP拥塞控制中的另一种重要方法。
在拥塞避免阶段，发送方将发送窗口的大小按线性方式递增，而不是指数增长。
这种线性增长能够更好地避免网络拥塞的发生。
同时，发送方也会周期性地检测网络的拥塞程度，根据情况调整发送窗口的大小。
如果发现网络出现拥塞，发送方会采取相应的措施，如减小发送窗口等。
3. 快速重传算法（Fast Retransmit Algorithm）：快速重传算法是TCP拥塞控制的一种补充方法，用于解决发送方超时重传的问题。
当接收方在收到数据包之后发现连续的数据包丢失，则会立即发送一个重复ACK（Acknowledgement）给发送方，告诉它有一个数据包丢失。
发送方在收到重复ACK之后，会判断是否有丢失的数据包，如果有，则会立即进行快速重传，而不是等待超时重传定时器到期。
通过快速重传，可以更快地恢复丢失的数据包，从而减少拥塞的发生。
4. 拥塞恢复算法（Congestion Recovery Algorithm）：拥塞恢复算法是TCP拥塞控制中的一种重要方法。
它用于在网络出现拥塞时，恢复正常的数据传输速率。
当发送方发现网络拥塞时，会将发送窗口的大小减半，以降低数据传输的速率。
然后，发送方会进入拥塞避免阶段，以线性的方式增加发送窗口的大小。
当网络拥塞情况改善后，发送方会逐渐增加发送窗口的大小，最终恢复到网络的正常传输速率。
以上是拥塞控制的四种典型方法，它们在TCP协议中被广泛应用。
改进的网络拥塞控制策略算法研究
ｃｐｃｔ ｎ ｍ ｅｉ ｆ ｉ ｌｓ ｎｔｏｋ ｎ ｅｄ ｎｍ ｃａｊｓ ｅｔ ｆ Ｃ ｏｇｓｏ ｉｄｗ ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ — ａａｉ ｕ ｂｒ ｇｏ ｒ ｅｓ ｅ ｒｓａｄｔ ｙａ ｉ ｄ ｔ ｎ ｏ Ｐｃｎｅｔ ｎｗｎｏ ｉ ，ａｄｉｉ ｄｆ ｙ ｎ ｗｅ ｗ ｈ ｕｍ Ｔ ｉ ｚ ｔ ｆ ｉ
避免了网络拥塞。 关键词 ： 拥塞 控制； 网络测量 ； 神经 网络 中图分类号 ：Ｐ ９ Ｔ３３ 文献标识码 ： Ｂ
Ｓ ｍｕ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｉｅｅ ｓ Ｎｅｗｏ ｋ Ｃｏ ｇ ｓｉ ｎ Ｃｏ ｔ ｏ ｉ ｌｔｏ ｎ ｐ ｉ ｔｏ ｎ Ｗ ｒ ｌｓ ｔ ｒ ｎ ｅ ｔ ｎ ｒ ｌ ｃ ｏ
ｃ ｌ ｔ ｓａ ｌ ｈ ａ ｃ ｒ ｔ ｔｅ ｔ ａ ｄ ｌ ｅ ｄ ｎ ｏ ｌｗ ｔ ｉ ｔ ｎ ｏ ｅｗｏｋ ｂ ｎ ｗｉ ｔ ｕ ｔ ｏ ｅ ｔ ｂ ｉ ｃ ｕ ａ ｅ ｍａｈ ｍａｉ ｌ ｍｏ ｅ ，ｌａ ｉ ｇ ｔ ｏ ｕ ｉ ｚ ｉ ｆｎ ｔ ｒ ａ ｄ ｄ ｈ，ａ ｄ ｗ ｒ ｅ ｎ ｔ ｏ ｋ ｓ ｃ ｌａ ｏ ｎ ｏ ｓ ｅｗ ｒ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ Ｉ ｒ ｅ ｅ ｕ ｅ ｔ ｅ ｐ ｂ ｉ ｔ ｆ ｅｗ ｒ ｏ ｇ ｓｉｎ，ａ ｍｐ ｏ ｅ ｒ ｌ ｓ ＣＰ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｃ ｎｒ ｌａ— ｏ ｇ ｓｉ ． ｎ ｏ ｄ ｒ ｏ ｒｄ ｃ ｒ ａ ｌ ｙ ｏ ｔ ｏ ｋ ｃ ｎ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｏ ｂ ｉ ｎ ｏ ｎ ｉ ｒｖ ｄ ｗ ｅ ｅ ｓＴ ｏ ｇ ｓｉ ｏ ｔ ｉ ｏ ｏ ｌ ｇ ｒ ｈ ｗ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ．Ｔ ｅ ｏ ｇｎ ｌａｇ ｒｔｍ ａ ｅ ｎ Ｂ ｅ ｒｌｎ ｔ ｏ ｋ ｗａ ｓ ｄ ｆ ｒｔ ｉ ｉ ｇ ｔ ｅｐ ｒｍｅｅ ｓ ｎ ｏ ｉ ｍ ａ ｒｐ ｓ ｄ ｔ ｈ ｒ ｉａ ｌｏ ｈ ｂ ｓ ｄ ｏ Ｐ ｎ ｕ ａ ｅ ｗ ｒ ｓｕ ｅ ｏ ａ ｎ ｎ ａ ａ ｔ ｒ ，ａ ｄ ｉ ｉ ｒ ｈ
基于动态阈值的拥塞控制算法研究
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ３ ６ ９ ５ ． ２ ０ １ ３ ． １ １ ． ０ ６ ６
Ｃ ｏ ｎ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｔ ｈ ｒ ｅ ｓ ｈ ｏ ｌ ｄ
Ｌ Ｉ Ｕ Ｗｅ ｉ — ｙ ａ ｎ ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｂ ｉ ｎ ，Ｚ ＯＵ Ｘｕ ｅ ． １ ａ ｎ 。
刘伟彦 ，刘 斌 ，邹雪兰
（ １ ． 江 苏开放 大 学 信 息工程 系，南京 ２ １ ０ ０ １ ７ ； ２ ． 浙江传 媒 学院 电子信 息学 院 ，杭 州 ３ １ ０ ０ １ 管理 算法 Ｂ Ｌ Ｕ Ｅ缺乏 早期 拥塞检 测机 制及 其在 参数设 置方 面存 在 不足 ， 提 出 了一 种基 于
第３ ０卷第 １ １期
２ ０ １ ３年 １ １月
计 算 机 应 用 研 究
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｓ
Ｖ０ １ ． ３ ０ Ｎｏ ． １ １ ＮＯ Ｖ ．２ ０１ ３
基 于动 态 阈值 的拥 塞 控 制算 法 研 究 木
动 态 阈值 的拥 塞控 制算 法 。算法从 系统 资 源分 配角度 出发 ， 对 缓 冲 资 源进行 合 理 有效 分 配 ， 根 据缓 冲空 间 的利 用情 况预 测 网络拥 塞并 动 态调 整控 制 闽值 ， 及 时 准 确 地调 整 丢 包率 。Ｎ Ｓ 仿 真 实 验表 明 ， 该 算法能有效减 少 Ｂ Ｌ Ｕ Ｅ算 法存 在的 队列 溢 出或 空闲 ， 能有 效保持 队列 长度稳 定 ， 提 高链路 利 用率 。