P2P流媒体直播系统的组播树构建及设计

研究了P2P流媒体直播系统的特性和体系结构.对组播树的构建与设计进行了详细的说明,提出一种单播树、多播树结合的组播树构建方案,该方案结合了单组播树维护方便、多组播数节点负载均衡的优点.对节点组织策略进行了分析,对新加入节点利用及时服务策略进行了研究,提出一种及时优化策略.在新节点加入的时候就探测其服务能力,调整组播树结构,及时发挥新加入节点的优势,提升系统服务能力.     

FTALM:一种高效的树结构应用层组播协议

提出一种可扩展、高效的树结构应用层组播协议——FTALM,通过将组播组成员构成的列表进行递归分割,构造一棵可高效传送组播数据的层次化斐波那契树.引入新的概念＂本地区域＂,通过考虑底层的拓扑结构特点来减少在高代价链路上的数据传输.在构树过程中,考虑本地区域的成员数目以获得一棵平衡的树结构.底层拓扑结构的考虑以及斐波那契树的构造使FTALM的组播延迟性能得到提高.模拟实验结果证实了FTALM在组播延迟性能上的优势,在大型组播组的情况下优势更强.     

应用层组播协议研究

lP组播方案由于其自身存在一些很难解决的问题未能获得广泛应用.随着P2P技术的快速发展,基于P2P的应用层组播成为近几年的研究热点.文章对P2P应用层组播做了简要概述,详细介绍了目前主要应用层组播协议的实现,并指出应用层组播以后的研究方向.     

基于隐含组播转发拓扑结构的应用层组播协议研究

介绍应用层组播协议的分类,然后对基于隐含组播转发拓扑结构的应用层组播协议进行分析、总结,讨论了进一步的研究问题.     

一种稳定的应用层组播树生成算法

P2P视频直播系统对实时性要求较高,而在P2P系统中,组成组播树的节点是自主的终端主机.终端主机的频频离开会造成组播树的不稳定.本文提出一种稳定的应用层组播树生成算法,并在组播树上部署冗余虚拟链路.模拟实验表明,该算法具有明显的稳定效果.     

针对网络应用层实现多播的研究

传统的多播(Multicasting)服务被实现在TCP/IP协议的网络层,但由于网络层的多播服务实现需要扩展网络层的路由与数据包收发协议,这在大多数的实际网络环境里并不是一件容易的事情.为了加速组播的应用,解决现有组播存在的问题,近年来提出了应用层组播.将组播的功能从路由器转移到终端,不需要路由器维护组播组的路由表,且不用改变现有网络设施,方便实现组播功能.本文介绍了应用层多播的定义和方法,及现阶段国内外已提出的应用层多播协议,并简单地讨论了应用层多播协议的性能评价问题.     

基于SSALMP的应用层组播的研究与实现

应用层组播将组播功能从路由器转移到端系统,由端系统完成所有组播组通讯的功能.文章主要研究了面向单源流媒体非交互式应用的应用层组播系统.研究并实现了基于SSALMP协议的原型系统,该系统实现了组播组的创建,组播组的加入和退出以及节点失效的处理,同时对其性能在局域网中进行了测试.     

基于NATPT的可扩展组播过渡方案

为了解决IPv4到IPv6过渡时期因特网的组播通信问题,提出了一种适于基于网络地址翻译和协议翻译(NATPT)的可扩展组播过渡方案(TMS).该方案将原边界路由器上实施的NATPT技术进行了扩展,并与IPv6域内的中心节点路由器(RP)进行消息通信以支持过渡网络中的组播服务.在通信过程中,NATPT路由器充当中继节点,连接IPv4方的应用层组播和IPv6方的网络层组播.利用佐治亚理工开发的网络拓扑生成工具GT-ITM进行了模拟实验,实验结果表明TMS方案可以明显的降低组播成员的传输延迟,降低网络的链路强度,能够较好的支持组播服务的平滑过渡.     

多天线多信道无线mesh网络的组播研究

在无线多跳mesh网络中，每个mesh节点可以配备多个天线。并利用不同的信道进行通讯，这给组播问题带来了新的挑战．针对这一问题，提出了一种基于组播树的多天线多信道无线mesh网络的组播方案，首次给出了转发信道冗余度的概念，并证明了发现转发信道冗余度最低的组播树是一个NP完全问题．同时给出了一个构造组播树的近似算法，以及基于组播树的抗干扰低延迟组播调度算法．模拟实验结果证明了该算法的有效性．     

面向多描述编码的应用层组播树系统的设计与实现

多描述编码（MDC）在提高P2P流媒体系统的服务质量方面起着重要作用,作为其传输平台的应用层组播树系统的构建及其在高动态网络中的性能研究是目前互联网研究领域中的重要问题.本文针对多描述编码的特点,设计实现了采用确定性组播树管理算法的多组播树系统,并基于PlanetLab分布式实验床分析了系统在P2P流媒体系统中应用的性能.实验结果表明,在节点非正常退出时,采用确定性算法构建的多组播树比单组播树和采用随机性算法构建的多组播树具有更好的数据传输连续性,而系统的恢复能力和数据传输连续性随着系统中组播树数量的增加而增强.     

延时受限的覆盖多播路由协议及优化策略

研究了有度和延时约束的覆盖多播路由问题,提出了一个新的覆盖多播路由协议--度、延时约束树协议(DDCTP).该协议采用分布式和树优先的策略,使多播组成员之间能自组织地构建一棵基于源的覆盖多播树.DDCTP遵循协议机制和优化策略相分离的设计原则,可独立地采用不同的优化策略而无需修改协议框架.在此基础上,提出并比较了多种优化策略.仿真实验表明,综合考虑空闲度、延时距离和树上延时的优化策略能获得最高的节点接纳率,但也使多播树占用较多的网络资源.实际应用可根据具体情况,选择不同的优化策略,在节点接纳率和网络资源占用量之间进行折衷.     

Internet的可靠多媒体多播协议

研讨多媒体多播应用中的允许延迟和分组丢失率问题，提出了一种基于转接节点概念的可靠多播协554(RMPRM)．RMPRM协议聚焦在允许延迟上提供多媒体服务质量保证，转接节点放置在多播树上，数据恢复在两个转接节点之间进行。RMPRM协议转接能满足重传需求和减少分组的复制数量。给出了RMPRM协议与不可靠多播协议的比较。仿真实验表明该协议具有较高的传输率和较低的端到端的传输延迟。研究表明RMPRM协议为多媒体多播传输提供了一种新的有效途径。     

MANET中的多目标组播路由协议

针对临时性、少量信息群发业务模型,提出一种多目标组播路由协议,利用已有的单播路由信息实现组播发送功能。中间节点根据组播分组中目的节点的地址和路由信息,结合本节点路由表或转发表,对相关目的节点执行转发。协议无需维护组播树和组播成员状态,可在任意提供路由表或转发表的单播路由协议基础上工作。在该应用模型下,协议的分组递交率性能与单播路由协议相当,发送开销比单播和其他组播路由协议大大减少,控制比特开销也较低。     

无线自组织网络可靠组播MAC协议

为了在无线自组织网络的MAC层中更好地提供可靠组播,在尽量少修改IEEE 802.11协议的原则下提出了一个可靠组播MAC协议RMMP(reliable multicast MAC protocol).首先由源节点组播RRTS(reliable RTS)帧,各接收节点依次回复RCTS(reliable CTS)帧;源节点在收到所有RCTS后,组播N个RDATA(reliable DATA)帧,各接收节点收到第N个要求回复的RDATA帧后依次回复RACK(reliable ACK)帧,然后源节点重传丢失帧.RMMP协议提高了MAC层组播可靠性.最后运用NS-2仿真软件对该协议进行验证,结果表明,RMMP在包投递率、吞吐量性能上都有很大的提高,实现了MAC层可靠组播,其代价是平均端到端时延略大.     

异构网络中的分层组播:问题与解决方案

总结了异构网络中分层组播的研究进展.根据数据分层的特点指出要从可扩展性、公平性、是否解决IGMP延时、速率调整粒度等方面综合评估分层方案,将分层组播的设计过程分为层次组织、层速率分配和确定实施主体3个阶段,并据此将现有算法分为累加层与非累加层、静态分层和动态分层、端到端和路由器支持3类,进行了深入的分析和比较.给出了动态分层、控制不良行为者、稀疏环境和无线网络中的分层组播等研究趋势.     

一种新的自适应覆盖多播路由协议

对有度和延时约束的覆盖多播路由问题展开研究,提出了一种新的自适应覆盖多播路由协议--AOMRP.该协议采用分布式策略,在构建多播树时针对可能出现的情况自适应地采用2种不同的启发式局部优化算法:当多播树局部存在可能父节点时,通过调节某一启发因子,新节点可以在最小延时优先策略和减少局部端系统资源耗费策略之间进行折衷并执行加入动作;当多播树局部不存在可能父节点时,通过调节另一启发因子,新节点可以选择某一分支继续向树的叶节点方向作探测.仿真实验结果表明,通过选择适当的启发参数,AOMRP能够获得较低的节点拒绝率.     

SmartTree:异构网络环境下的应用层组播协议

在Internet环境下,应用层组播系统的效率受到用户能力异构性的影响,但是在组播结构建立时,结点的能力难以准确得知;因此,提出一个可以在组播结构建立后优化组播树的应用层组播协议SmartTree。在SmartTree中,用户先加入一个覆盖网络,然后组成组播树。在系统运行中,组播树结构依据结点的能力动态优化。高带宽用户的能力越来越多的得到利用,减小了组播源结点和用户结点之间的平均跳数和延时。模拟实验结果显示,第一次优化可以使用户结点的平均跳数减小28.2%。     

一种新型的多播动态组成员管理策略研究

在分析现有三个版本组成员管理IGMP的基础上,对多播路由器的组成员管理提出一种新的扩充策略.该策略认为多播路由器查询或主机报告物理子网中没有多播组成员存在,不是立即向上端路由器发送剪枝信息,而是根据该物理子网与多播组的上下文关系延迟发送剪枝信息,这样可以避免当很快可能有主机加入该多播组时再重新发送加入信息.这种机制能够减少由于物理子网成员的减少或增加引起路由器的剪枝而带来的代价,可以减少组成员维护的代价.用Petri网对策略进行了描述与论证,分析表明该策略下多播路由器的状态变换是活的以及循环的,多播路由器可以有效地节省总的代价.     

一种基于网络编码的速率自适应多播MAC协议

针对现有IEEE 802.11协议在无线局域网多播应用中存在可靠性差、吞吐性能不佳等诸多缺陷,提出了一种基于网络编码的速率自适应多播MAC协议RAMPNC.该协议采用网络编码组传输模型发送多播数据,使多播接收节点通过对累积的编码帧进行解码操作恢复出所需的原始数据.此外,RAMPNC利用RTS/CTS 握手信号实现信道状态信息交换,并根据多播接收节点反馈的信道信噪比估值动态调整源端的物理层发送速率.通过使用NS-2模拟器评估RAMPNC协议性能,结果显示,该协议在多播吞吐量,平均帧传输延时和帧投递率等方面获得了比已有ELBP和ARSM协议更好的性能.     

下一代互联网中的智能QoS组播路由算法

设计了一种下一代互联网中的智能QoS组播路由算法,给定一个QoS组播请求和柔性QoS需求,包括带宽需求、组播端到端延迟区间,延迟抖动区间和出错率区间,寻找一棵QoS组播路由树.提出一种基于演化算法和单纯形算法的混合算法来构造满足上述需求且费用近优QoS柔性组播路由树,兼顾网络负载均衡.仿真结果表明,该算法是可行和有效的,明显优于基于传统遗传算法的QoS组播路由算法.