实时在线大规模流媒体分发系统的设计方法

提出了一种大规模流媒体分发系统设计思路.首先,分析网络和节点异构性对流媒体传输的可信和可靠需求,构建出大规模、复杂网络环境中可信流媒体分发系统拓扑结构;然后,研究动态系统环境下能保证流媒体服务质量和各种粗细粒度调度方法,设计出自适应网络节点异构性的数据调度策略和算法;接着,研究面向流媒体的网络测量方法,基于实时流媒体传输质量的评估,提出了自适应流媒体传输调节的方法;最后,分析了流媒体系统提供服务的机理,确定系统的状态信息和关键数据,分析各种故障和攻击情况下系统的可用性,提出了流媒体传输故障检测方法和系统恢复方法.     

异构家庭网络中基于环境感知的流媒体自适应分发系统

随着无线网络与智能终端的普及,移动流媒体业务量正在逐级攀升。在异构家庭网络中,有线网络的带宽变化、抖动和丢包,无线网络的带宽变化以及多种样式的用户终端,都对可靠QoS保证的流媒体分发带来了很大程度的挑战。在充分考虑上述可能影响流媒体分发的因素后,文章提出了一种基于环境感知的流媒体自适应分发系统,实现了有线网络感知,无线网络感知,终端感知以及策略分析模块,分别感知有线无线网络参数和终端参数,并对现有的流媒体QoS模型进行了优化,最终实现系统基于环境变化的流媒体自适应分发。在论文的测试阶段,笔者设计了12种测试环境分别对系统各个模块和整体性能进行了测试。通过测试结果可知,文章提出的系统可以根据不断变化的用户环境(网络参数和终端性能等)来动态调整服务策略,为用户提供可靠QoS保证的流媒体分发服务。     

无线传感网络分簇节点节能传输实验模拟分析

为了提高无线传感网络分簇节点节能传输控制能力,提出基于最优节能控制的无线传感网络分簇节点节能传输实验模拟分析方法.构建无线传感网络分簇节点优化部署模型,建立路由均衡控制下的无线传感网络分簇节点节能传输低能耗调度信道模型,采用自适应均衡的路由转发控制协议实现无线传感网络分簇节点节能路由探测协议设计,提取无线传感网络节点传输的相干性特征值,结合模糊特征提取方法进行无线传感网络分簇节点节能传输过程中的最优特征量提取,实现网络分簇节点节能传输的优化控制和自适应均衡调度.仿真结果表明,采用该方法进行网络分簇节点节能传输的自适应能量均衡性较好,数据转发的成功率较高,具有很好的节点数据收发控制和节能传输能力.     

基于P2P的实时流媒体分发技术研究

设计基于P2P网络实现实时流媒体数据分发的PM系统模型,并对系统中媒体管理、节点管理、流媒体QoS控制、缓冲区管理做了详细的分析．最后在现实环境对系统进行了测。试,结果表明,系统在不需要改变现有网络配置的条件下实现了资源的快速便捷的发布和分发,并且发挥了P2P技术的优势,能够有效的解决服务器链路瓶颈的问题．     

基于P2P覆盖树网络的流媒体传输技术

文章利用P2P技术,通过在应用层设计一个基于P2P的覆盖树网络来进行流媒体数据的分发。首先描述了覆盖树中节点的加入、退出和正常运行时节点状态的维护等构造过程,最后通过分析说明谊覆盖树网络是适合进行流媒体数据分发的.     

非均匀分布的异构传感器网络K覆盖调度算法

针对现有调度算法大多没有考虑监控区域内目标发生频率的非均匀性和节点异构的因素,导致无法适应异构无线传感器网络的特点,提出一种目标非均匀分布条件下K覆盖的异构无线传感器网络调度算法.算法从全网在所有时间片服务质量和节点能耗的角度建立节点调度模型,综合考虑节点异构和监测目标的非均匀分布等约束条件,以网络覆盖率最大和工作节点的数量最少为目标,构造非线性优化函数,提出一种控制参数自适应的微分算法求解节点的调度方案.仿真结果表明:相比典型算法,改进算法能够在满足节点异构和监测目标非均匀分布前提下增强网络的服务质量和降低网络的能耗.     

P2P流媒体的协作缓存研究

为了缓解点对点(P2P)流媒体系统给互联网带来的通信压力,设计了一种基于P2P流媒体网络的协作缓存机制.首先,对已有的大规模P2P流媒体系统进行了测量实验,发现它们通过部署专用服务器提高系统整体性能,而节点之间的协作比较差.然后,利用缓存数据块的被访问频率计算其价值,利用数据块的传输时延计算其请求分布因子.最后,节点结合数据块价值和请求分布因子替换已缓存数据,尽可能地保留那些来自较远节点的缓存数据和高频数据,以实现缓存数据的均衡分布,提高节点之间的协作性.模拟结果显示所提出的方法在在缓存命中次数、系统负载和节点协作性等多个尺度上有较好的性能.     

车载容迟网络下基于节点传输能力的服务分发协议

为了解决车载容迟网络(VDTN)中节点间歇性连接导致的传输性能下降问题,提出了基于节点传输能力的服务分发协议(NDCSD).在NDCSD协议设计中,通过对节点有效连接时间估计内的吞吐量函数积分得到节点传输能力,采用小波神经网络对样本数据进行学习的方法获得吞吐量函数估计.然后,以节点传输能力为度量,采用Dijkstra算法设计服务数据分发协议,并在随机网络仿真器上实现了该协议.结果表明,与同类协议相比,NDCSD协议能够提高VDTN环境下服务数据的投递成功率,降低服务数据的传输时延、时延抖动及丢包率,说明综合考虑连接时间和吞吐量的方法能够改善VDTN下的服务传输能力,实现可靠传输.     

基于P2P的流媒体分发关键技术研究

设计一个基于P2P覆盖网的流媒体分发方案,该方案采用Gossip算法进行节点间信息的传递. 仿真实验结果显示,有效的成员管理、伙伴管理和调度管理实现了流媒体内容实时、持续的分发,在动态变化的用户环境下表现较优.     

拓扑感知和局部负载均衡的应用层组播方案

应用层组播是一种适合大规模流媒体分发的方案。为了解决异质网络条件下Peer节点的负载均衡问题和降低覆盖层传输延迟,提出一个二层构架方案,覆盖网络根据网络距离进行聚类实现拓扑感知来降低覆盖层网络延迟;在聚类网络的内部,通过基于预期适应度的有偏游走算法构建局部负载均衡的覆盖网络。"中国教育与研究网"(Cernet)主干网上的实验验证了节点聚类方法的有效性。仿真结果表明该方案能够以O(lgN)的游走步长得到比现有系统更小的相对负载方差。     

拓扑感知和局部负载均衡的应用层组播方案

应用层组播是一种适合大规模流媒体分发的方案。为了解决异质网络条件下Peer节点的负载均衡问题和降低覆盖层传输延迟,提出一个二层构架方案,覆盖网络根据网络距离进行聚类实现拓扑感知来降低覆盖层网络延迟;在聚类网络的内部,通过基于预期适应度的有偏游走算法构建局部负载均衡的覆盖网络。"中国教育与研究网"(Cernet)主干网上的实验验证了节点聚类方法的有效性。仿真结果表明该方案能够以O(lgN)的游走步长得到比现有系统更小的相对负载方差。     

干扰状态下大规模网络数据流的分发协调技术研究

干扰状态下大规模网络数据流具有实时性、波动性、突发性等特点,当前数据流分发协调方法无法保证数据流的平稳传输及分发协调的实时性。为此,提出一种新的干扰状态下大规模网络数据流分发协调方法,通过网络数据流预测值和实际值之间的误差滤除干扰状态下的干扰数据,保证剩余数据流的纯正性。将大规模网络数据流分发协调问题转换成多目标优化问题,以提高大规模网络数据流分发协调的整体性能为目的设定一个目标函数,提出一种大规模网络数据流分发协调预测技术,通过比较处理器计算资源和未来的预期负载确定数据流分发协调策略。实验结果表明,采用所提方法对干扰状态下大规模网络数据流进行分发协调,不仅效率高、实时性好,而且CPU资源利用率很高。     

流媒体应用层组播系统的实现

设计和实现了一个流媒体应用层组播系统.系统中节点之间使用RTP协议传播数据,并对系统的整体传输和大规模组播下的可扩展性进行了仿真评测,结果显示该系统能够比较好地支持实时的流媒体组播应用.     

一种P2P点播系统中的数据调度策略

在基于无结构对等网络环境的在线点播系统中,针对多个节点给单个节点同时提供数据的调度问题,提出了一种结合自适应调度和超时紧急调度的新型调度策略.节点向伙伴节点获取数据时,通过数据调度的历史经验自动地适应伙伴节点的数据服务能力,并根据伙伴节点的服务能力,负载均衡地调度数据;对于伙伴节点不存在的数据,通过设定数据的超时时间并根据紧急度将数据调度给服务器.新型的调度策略使得节点充分利用对等网络中终端节点的资源,降低了服务器的负载,提高了整个系统的承载能力和扩展性.实际系统的运行结果表明,该调度策略在提高系统的整体服务能力方面取得明显效果.     

面向大规模校园WiFi网络服务质量边缘监控技术

针对WiFi网络需要实时监控和故障难以定位的问题,提出面向大规模校园WiFi网络的边缘测试方案.通过使用容器技术分发网络测试样本,快速将测试任务分发到部署的网络探针节点,从网络边缘侧测试网络性能,实时监控校园网络的运行状态.当WiFi网络发生故障时,根据从边缘节点采集的测试结果,结合网络拓扑信息,帮助网络运维人员分析导致网络故障的原因.实验测试证明,依托复旦大学WiFi网络,该边缘测试方案能快速分发网络测试样本,获取网络探针设备返回的测试结果数据,从而高效完成大规模校园网络监控任务.     

基于博弈论的无线传感器网络能耗均衡

传输环境的异构特性使得无线传感器网络某些节点电源过早耗尽,为解决无线传感器网络中的多个节点间的能耗均衡问题,考虑到了节点能耗异构性,通过设计效用函数并设置系统参数,并建立起基于任务调度的完全信息静态博弈模型,获取每个节点的最优发送概率.通过在异构的环境中的大量仿真测试,结果表明:与传统的两种算法相比较,博弈算法被证明能有效地均衡网络节点的能耗,并延长网络的工作寿命.     

基于数据挖掘的异构网络多源目标数据融合跟踪方法研究

为了提高对异构网络多源目标数据的检测和识别能力,提出基于数据挖掘的异构网络多源目标数据融合跟踪方法。构建异构网络多源目标数据的分布式存储结构模型,采用相空间重构方法构建数据融合跟踪的网格分布结构模型,实现多源目标数据的可视化调度和自动监测;根据特征提取结果分析异构网络多源目标数据的统计特征,结合模糊层析性分析方法进行多源目标数据的多层次融合和自适应挖掘,提取其中的关联特征量,实现对数据的融合跟踪。仿真实验结果表明,采用该方法进行异构网络多源目标数据融合跟踪的自适应性较好、抗干扰能力较强,同时还提高了数据融合跟踪过程中的跟踪准确度。     

内容分发网络中基于雾计算的载荷调度算法

针对基于云计算技术的内容分发网络不足以应对大规模业务响应所需的数据计算能力问题，以服务质量(quality of service, QoS)为目标，提出一种基于雾计算的载荷调度算法。算法引入权重机制评估雾节点的载荷度，引入多个指标考察个体节点的可用资源以及个体节点在全网中的载荷响应能力。以此为依据为每一个雾计算设备个性化地定制派送数据分组方案，同时能够在大规模数据转发情形下自适应更新自身的计算受理能力。测试数据表明，算法能够以较低的代价赢得良好QoS。     

基于距离成本能量有效的传感器网络路由协议

负载均衡和路径恢复给数据分发的大规模传感器网络带来了挑战。这些问题可以通过多路径和故障恢复路由部分得到解决。不幸的是现存的协议还不能满足大规模传感器网络的需求。现提出一种新的路由算法,DCEP（Distance Cost Ener-gy Efficient Protocal）。它通过计算节点间距离来建立传输路径。此协议不需要节点的位置信息。仿真表明此协议与DD（Di-rected Diffusion）、GPSR（Greedy Perimeter Stateless Routing）协议相比具有优异的表现。     

基于POMDP的流媒体网络数据调度建模与仿真

针对P2P流媒体网络的数据调度问题,提出了一种新的调度算法,即将节点的数据请求作为随机事件,运用基于事件的方法,对P2P流媒体网络的数据调度问题,建立基于部分可观Markov决策过程(POMDP)的数学模型,并运用梯度算法仿真求解模型的最优策略.仿真结果表明了所提方法的有效性.