宽带通信网络的快速发展，为多媒体业务的广泛应用提供了良好的契机，而其网络设计、参数选择等问题的解决，要求多媒体业务模型能够准确地反映其自身的统计特性，同时网络资源的管理机制，不仅关系到网络传输性能的优劣，而且直接影响到用户对业务QoS的满意程度。本文从提供业务的角度出发，研究多媒体视频的业务建模及其流量预测等问题，并针对多媒体业务的带宽管理加以讨论，包括有线环境中视频流量传输时带宽的有效利用，无线宽带网络中多媒体业务的接入控制、带宽分配等，主要的工作及创新点在于： 1.提出了一种基于时间序列分析的视频流量模型，对流量数据作消除趋势项的预处理，利用滑动平均过程预测残差，并根据实际流量的分布，将预测流量进行概率分布转换，与高阶AR模型相比，在预测误差、尾部概率分布等方面，该模型在GOP、视频帧两个时间尺度上都取得了较好的拟合效果，能够同时兼顾流量自相关函数的长时、短时相关性，并保持了与实际流量几乎相同的自相似性。另外，传统的基于马氏链的模型在预测某些MPEG-4视频流量的I帧序列时存在缺陷，而就长时相关性、自相似性Hurst参数而言，图像组尺度上的流量能够体现实际帧序列流量的突发特性，于是提出了一种新的可变步长自适应算法(VSSA)，在GOP所表示的大时间尺度上预测视频流量，根据预测误差的反馈，动态改变步长的大小，适合于在线实时预测，能够有效地改善预测性能。 2.为了提高链路带宽利用率，基于第二章得到的视频业务模型及其流量的预测结果，提出了一种新的视频业务传输时动态带宽分配的滞回算法，与门限算法，及基于GOP场景检测的带宽分配方案相比，该算法对缓存尺寸的需求、信元丢失率等性能有明显提高，能够以较低的开销，同时兼顾CLR和带宽利用率，而且只有在缓存队长超过迂回门限时才触发带宽重分配过程，额外的计算开销较低。同时针对多媒体实时视频，提出了一种传输带宽受限的视频流量在线平滑算法，根据时延与缓存的限制，在线式地计算传输速率累计和的上下限，通过选择适当的视频传输方案，限制发送速率的取值，以减小峰值速率和速率切换次数，有效地抑制视频流量的峰值及其突发，一定程度上提高了带宽利用率。 3.针对各种多媒体业务对服务带宽的不同需求，提出了一种新的多媒体业务呼叫的无线接入控制算法(DTQ-VBR算法)，该算法基于共享信道的方式，通过双重门限及呼叫缓存的不同设置，降低呼叫被阻塞的概率；同时兼顾了数据业务的VBR特性，动态改变其服务带宽，利用三维马氏链对其进行性能分析，与DTR-Q、DTBR算法相比，该算法的平均信道利用率、呼叫强拆率及阻塞率等性能具有明显的提高。 4.提出了一种QoS可降级的无线多媒体业务的呼叫切换算法(DQoSH-Q算法)，以窄、宽带两种不同类型的业务为例，与GC、NP等方案相比，该算法在宽带多媒体业务QoS可降级情况下，明显提高了系统的呼阻率、强拆率、QoS降级率等性能，并通过设置接入控制因子、预留门限等方式，对算法作进一步改进，改善了呼阻率、强拆率指标间的差异，而且分析了若干改进算法在不同呼叫到达率条件下的性能指标，阐明了各种算法及改进措施对切换性能的不同影响。 5.提出了一种在无线系统的小区内提供多媒体业务时，视频广播会话与多个数据业务会话并存的条件下，系统可用带宽分配的最佳方案：OPT-SYS最优化算法，包括如何确定视频的层结构及其各层的分配向量，以及如何基于会话利用率在多会话间最优地分配带宽，利用分解引理，将上述问题分解为在视频广播会话内、多会话间分配带宽的两个最优化问题，兼顾用户容量的异质性，以自定义的利用率函数为优化目标，分析了分配向量在两种情况下所遵循的递推关系，得到相应的最优化算法OPT-A、OPT-B，并通过多组不同参数的仿真，对OPT-SYS算法的性能进行了评估。