P2P流媒体中的分布式传输速率控制理论与算法研究

近年来，P2P流媒体出现并发展迅速，但是P2P流媒体系统要有效和实时地传输音视频流，在传输理论和技术等方面仍有很多挑战。现有传输速率控制的不足之处在于理论和算法以网络层为中心，节点算法设计仅是考虑本地网络资源的拥塞状况而并不考虑流媒体应用层质量，并且节点之间独立传输而没有协调算法。.本项目主要研究P2P流媒体网络中优化流媒体质量的分布式传输速率控制理论与算法，分布式网络模型，并提出相应的传输算法实验和评估体系。我们将结合P2P流媒体应用质量和P2P流媒体应用层组播树（邻居）的信息，研究并提出P2P流媒体传输速率控制方法和理论；研究P2P流媒体分布式网络模型，设计出优化的分布式传输速率控制算法，以优化P2P流媒体组播树中所有接受节点的全局和长期流媒体质量并保持TCP友好特性；最后，我们将提出P2P流媒体分布式传输控制算法的实验评估体系。因此，本项目具有重要的理论研究意义和很高的实际应用价值。

近年来，P2P流媒体出现并发展迅速，但是P2P流媒体系统要有效和实时地传输音视频流，在传输理论和技术等方面仍有很多挑战。本项目主要研究P2P流媒体网络中优化流媒体质量的分布式传输速率控制理论与算法，分布式网络模型，并提出相应的传输算法实验和评估体系。结合P2P流媒体应用质量和P2P流媒体应用层组播树（邻居）的信息，研究并提出P2P流媒体传输速率控制方法和理论和P2P流媒体分布式网络模型，设计出优化的分布式传输速率控制算法，以优化P2P流媒体组播树中所有接受节点的全局和长期流媒体质量并保持TCP友好特性。. 同时，随着基于Web/HTTP方式的多媒体社交网站、视频共享网站、Web TV/OTT等应用的愈发流行，越来越多的流媒体业务开始采用TCP协议进行传输，基于TCP协议传输流媒体的服务质量和用户体验是具有挑战性并且亟待解决的问题。为了减小相关因素的影响，改善传输质量，使人们有更好的视听享受，我们对基于TCP协议的流媒体传输进行研究。我们提出创新的TCP模型、TCP流媒体传输系统模型、基于TCP传输的流媒体质量和用户体验的理论分析框架及其动态优化算法等，为各类具体基于Web/HTTP/TCP的流媒体应用设计相应的流媒体质量和用户体验的优化算法提供理论基础和基本方法。. 此外，我们还对多媒体网络中路由器缓存容量进行了研究，基于TCP 流、UDP 流和流媒体的基本特性初步建立了相应模型，实现了对缓存队列的监控和对TCP 流、UDP 流的丢包率及吞吐量的测算。对基于以太网的EPON体系结构及其下一代宽带接入网系统架构和相关的关键技术问题进行了全面的分析，在单信道TDM EPON系统动态带宽分配算法，单信道的TDM EPON基础升级到WDM EPON系统的方案以及TDM/WDM EPON系统中上行波长带宽的分配算法方面得到了一些研究成果。. 在本项目研究期间，项目组共发表专著1本（德国Shaker出版社发行），论文27篇，其中国际顶级学术期刊2篇（包括一篇IEEE Trans. Multimedia, SCI影响因子2.28。另一篇IEEE Comm. Letters，SCI影响因子1.234），另有一篇已投稿至IEEE Trans. Networking，发表EI检索论文超过二十篇。申请专利2项，已获得授权一项。