5G网络多媒体传输性能研究

发布时间：2020-06-19 00:06

【摘要】：随着移动通信技术的飞速发展,移动终端数量的大量增长以及移动业务新需求的不断出现,传统移动通信系统难以满足未来日益增长的应用需求。5G(第五代)移动通信网络作为下一代移动通信系统,能够提供大带宽、低时延、海量接入和高移动性等特性,已经成为国内外学术界和工业界的主要研究方向。与此同时,传输控制协议是互联网自诞生至今的经典研究问题之一,是互联网性能优化的重要改进方向。尤其随着多媒体业务不断出现,流媒体技术已经成为5G网络研究重点问题之一。因此,本文针对5G网络中非对称链路这一特性,基于实时传输协议/实时传输控制协议(RTP/RTCP)研究5G网络中流媒体传输控制协议及其改进。本文主要工作如下:首先,本文对比分析了流媒体传输控制协议的研究进展和RTP/RTCP协议的拥塞控制策略,然后,分析了非对称链路的特点和对传输性能的影响,并重点分析了非对称链路中对传输控制协议(TCP)以及RTP/RTCP协议的改进方案,为后续针对非对称链路中对流媒体传输性能的改进提供了基础。其次,本文以移动边缘计算(MEC)为应用场景,提出一种基于时延的RTP/RTCP协议,一方面克服了传统的RTP/RTCP协议基于丢包率判断网络拥塞对无线环境的不适用性,另一方面发送方使用交付速率进行拥塞避免,克服了拥塞避免过程中发送方乘法减少发送速率,导致过度降低发送速率降低流媒体传输性能。同时,针对非对称链路中上行链路拥塞对下行链路吞吐量产生影响的问题,对往返时延的测量进行改进,提出改进的基于时延的RTP/RTCP协议。仿真验证,本文所提出的算法,不仅可以在无线环境下的非对称链路中提高传输性能,而且可以在拥塞控制方面提高网络带宽利用率,提高网络吞吐量。事实上,该算法还在一定程度上,满足了对流媒体传输的稳定性要求,有助于流媒体的平滑传输。
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN929.5
【图文】：

图５－１网络仿真拓扑逡逑

丢包率（％）逡逑图５－２无线环境下不同丢包率对ＲＴＰ／ＲＴＣＰ协议的吞吐量比较逡逑从图５－２中可以发现，随着丢包率的增加，传统ＲＴＰ／ＲＴＣＰ协议基于丢包率逡逑判断网络发生拥塞，从而进行拥塞避免，降低了吞吐量，而基于时延的ＲＴＰ／ＲＴＣＰ逡逑协议由于网络时延没有明显增加，因此不会进行拥塞避免，确保了下行链路ＲＴＰ逡逑数据的吞吐量。逡逑５．２．２逦非对称链路对流媒体传输的影响逡逑在本次仿真中，模拟非对称链路对ＲＴＰ／ＲＴＣＰ协议的传输影响。由于非对称逡逑链路中下行链路带宽远大于上行链路带宽，因此上行链路更容易产生拥塞。然而，逡逑上行链路的拥塞不应该影响下行链路的传输性能。对于我们提出的基于时延的逡逑ＲＴＰ／ＲＴＣＰ协议，上行链路拥塞会导致ＲＴＴ增大，使得ｄｉｆｆ增大，从而使发送方逡逑进行拥塞避免。因此我们针对上行链路的拥塞问题，提出了改进的基于时延的逡逑ＲＴＰ／ＲＴＣＰ协议，在发送方测量链路ＲＴＴ的过程中，去除了上行瓶颈链路拥塞产逡逑生的额外时延

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本文编号：2720021