多组共享式应用层组播算法

利用单播传输路径的重叠特性所构建的叠加组播树可以部分模拟IP层的有源组播,而单组会话中成员主机在网络中分布的不足可以通过多组会话中的主机来弥补。该文根据这一特点提出了一种基于多组会话成员共享的应用层组播算法,该方法采用了源主机和接收主机之间的单播传输路径和多组协作机制,为每个组播源建立单独的组播树。通过模型分析,该文算法所构建的组播树可以比单组会话计算方法获得较大优势的链路利用率。     

自适应移动组播算法

在分析用户移动模式的基础上，提出一种基于用户移动模式的自适应移动组播算法。移动主机根据移动模式和当前移动状态自适应地选择双向隧道机制或者远程加入机制完成组播切换。该算法的优点是，当移动速率较小时，以较小的组播树重构代价实现组播数据的优化传输，而移动速率较大时，可以避免频繁的组播切换，减小组播树重构代价。     

基于混合应答机制的层次型可靠移动组播算法

由于移动主机位置的不断改变引起组播树的频繁重构,已有的可靠组播算法已不适用于主机移动的无线网络环境.首先提出了前向网络签署的移动组播机制,然后在基于区域的层次型网络结构中,集成前向网络签署和远程签署,采用ACK和NAK相结合的应答机制,在子网局部范围内使用组播恢复机制和应答抑制机制,提出了一个新的支持主机移动的可靠移动组播算法.在重传延迟、重传开销、协议开销和服务中断时间这些方面的模拟结果和分析显示,该算法是一个高效的、可扩展的可靠移动组播算法.     

基于时延约束的快速低代价组播路由算法

低代价最短路径树是一种广泛使用的组播树,通常不能满足实时多媒体应用中信息从源端到目的端传输的时延限制。针对该问题,提出基于时延约束的快速低代价组播路由算法,利用代价构建满足时延约束的初始树,将不满足时延约束的路径用最小时延路径代替。仿真结果表明,相比时延约束最短路径树算法,该算法的计算时间更少,组播树的总代价更低。     

PIM-SM组播中的RP动态重定位

构建共享组播树的首要问题是要决定共享根的位置,即中心选择问题,这是一个NPC问题。中心的定位及组成员的动态变化直接影响到组播树的结构,进而影响到组播的性能,故需要适时地调整中心的位置和重建组播树,即中心的迁移问题,如何在中心迁移过程中避免丢失数据和减少组播数据的冗余是需要解决的问题。在动态网络中,中心的选择与迁移是两个相互独立而又密不可分的问题,是重定位RP不可少的两个步骤,论文提出一种基于禁忌搜索的RP选择算法,继而提出一种新的RP迁移算法。仿真结果表明该算法在组播费用、端到端延迟和注册延迟方面都达到了较好的性能,且在迁移的过程中没有组播数据的丢失和冗余。     

一种基于层次结构的移动组播算法

移动IPv6协议给出了支持主机移动的远程签署和家乡签署两种组播方法,它们具有互补的优缺点.提出的移动组播算法综合了这两种基本方法,同时采用区域的层次型结构的路由思想,减少因主机移动而重构组播树的频率,并对模拟结果进行了分析和比较.     

低轨卫星网络中高效资源利用的组播算法

为了解决低轨卫星网络中现有典型源组播算法的信道资源浪费问题,提出了一套单核共享树组播算法,即核心群合并共享树(CCST)和加权CCST(w-CCST)算法.CCST算法包括动态近似中心(DAC)选核方法和核心群合并组播路径构建方法.DAC方法根据组成员在网络中的分布情况自适应选择最优核;在核心群合并方法中,以核节点作为初始核心群,通过核心群和剩余组成员的最短路径方法逐步扩展直至整棵组播树构建完成,从而使得组播树的树代价最小,大大提高了网络的传输带宽利用率和传输效率.在w-CCST算法中,可以通过调整加权因子来适度增大树代价、降低端到端传播时延以满足某些端到端时延要求苛刻的实时组播业务.最后,通过仿真与其它算法进行了性能对比,仿真结果说明CCST组播树的平均树代价比其它组播树显著降低,平均端到端传播时延比其它组播树稍高;w-CCST算法的平均端到端传播时延性能好于CCST算法,树代价性能稍差,说明使用加权因子可以在组播树的树代价和端到端传播时延性能之间作折中.     

基于局部信息的时延和时延差约束的组播路由

组播通信是从一个源节点同时向网络中的多个目的节点发送分组的通信服务,它一般提供一个以上的端到端的服务约束,实际的路由算法在应用时可以受到多重约束,解决这类问题的组播路由算法是NP完全的。在研究了构建组播树的相关算法后,提出了一种新的时延和时延差约束的低代价组播路由算法-DDVMC。该算法采用基于贪婪策略的Dijkstra最小生成树算法,利用局部信息来构建低代价组播树,很好地平衡了树的代价、时延和时延差。仿真表明,该算法能正确地构造出满足约束的组播树,同时还具有较低的代价和计算复杂度。     

基于节点异构性的应用层组播算法

为降低组播树的维护开销、改善组播树的负载平衡、提高组播树的性能,给出一种基于节点异构性的应用层组播算法。与已有的应用层组播算法相比,综合考虑了节点的异构性(动态计算节点异构性,综合考虑节点的网络转发能力和计算能力来),提出了全新的组播树构建策略并通过黄牌节点的数量来及时调整组播树。仿真结果表明,该算法大大降低了端到端的延迟和平均链路伸展长度,提高了系统的稳定性。     

全部到全部组播的核管理机制及其算法研究

组播是因特网上的重要应用和具有挑战性的研究问题,现在大多数已有的组播算法是基于有源树的,存在带宽利用率和传输效率问题.有核组播是在网络中选取一个核节点,并以它作为根来建立一棵连接组播组中所有成员节点的单一共享树,而不是为每个源节点建立一棵组播树,这是一种有效的方法,由于核节点选择的不同将导致组播树的不同,核节点实际上决定着有核组播的性能,因此,核选择及核迁移是有核组播里的两个重要问题,针对全部到全部的组播模型,先给出了一个以总代价最优为目标的核选择完全算法,该算法复杂度较低;然后针对实时应用设计了两个核选择近似算法,并分析了它们的近似比;最后提出了一种可扩放的核迁移算法,该算法中的树代价估算机制为核节点的迁移时机提供了一个可信的评价标准.     

应用层组播树分裂恢复算法研究

应用层组播树是由终端用户构造而成，其稳定性不能得到保证。由于终端用户失效导致组播树分裂，产生多个分支，因此需要快速恢复组播树，保证各组用户接收到组播数据。分析组播树分裂恢复特点，构造了带有时延和度约束的组播树分裂恢复问题数学模型。利用拉格朗日松弛方法分解此复杂问题，提出一种新的应用层组播树分裂恢复算法。仿真实验表明，此算法具有较快的收敛速度，而且算法稳定。     

一种时延受限的多播路由算法

很多实时多媒体应用要求通信网络提供多播服务支持，而且往往需要传输的信息满足源端到目的端的时延约束。该文对时延约束的多播路由问题进行了研究，基于原有的从源端到目的端的时延受限路径构造算法，提出了一种时延受限多播路由算法。该算法能够快速构建满足时延约束的多播树。理论分析表明，该算法的时间复杂度和CDKS算法相同。仿真实验结果表明，该算法所构建的多播树代价低于CDKS算法。     

BGP/MPLS VPN组播链路恢复方案

BGP/MPLS VPN组播链路失效后,一棵组播树会断开成不相连的子树。为此,使用备用路径连接子树,重构组播树,减少备用链路上的离线概率加权主机数。找出备用路径建立时失效链路对组播树的影响因子,设计组播备用路径算法,使该影响因子最小化,从而提高组播树的健壮性。分析结果表明,该算法能实现组播链路的快速恢复。     

面向输电线故障信息传输的多播路由

针对无线传感器网络应用于输电线路故障传输时存在通信代价高、实时性差的问题,提出一种输电线路故障传输多播路由算法(MRFT)。抽象出输电线路故障信息传输网络模型;根据时延最短路径树(SPT)的最大端到端时延确定多播树时延上限,将时延上限边接入多播树;设计最小代价启发函数将剩余叶子节点接入多播树。仿真结果表明,与KPP算法相比,MRFT算法构造的多播树在多播树时延、端到端时延方差和多播树代价3个方面均有良好表现。该算法能够有效保证输电线路故障信息传输的实时性,降低通信代价。     

基于密度树的应用层多播算法

在IP多播的路由器上转发数据，存在一些弊端并不适应当前网络的需要，在终端主机上选择路由进行多播已经成为目前的趋势。为此，本文在IHC算法上进行优化改进，提出一种新的DHCM（density-based hierarchical clustering multicast）应用层多播模型，DHCM对Cluster的密度进行层次划分，使Cluster满足单调性和同构性，组建一个密度树，实现最短路由，并把Peer-to-Peer技术用在数据传输上，最终把视频服务器的内容分发到密度树上的各个主机，实现应用层多播。实验证明DHCM可以在视频流传输上具有高效性和健壮性。     

一种基于多维节点属性层次聚类的应用层组播生成树算法

为提高应用层组播生成树的稳定性和效率,提出一种基于多维节点属性层次聚类应用层组播生成树算法。针对应用多维属性定义节点稳定性存在的困难,算法根据节点多维属性计算稳定性相似度,按相似度阈值进行层次聚类,建立分层结构,并在分层结构的基础上通过最小生成树算法提高组播生成树效率。实验模拟表明,算法能有效改善组播树的非稳态结构,同时也能保证通信性能。     

基于用户行为分析的应用层组播树生成算法

应用层组播采用终端主机转发数据的方式，在一对多的媒体内容分发方面具有广阔的应用前景．与IP组播相比，应用层组播具有灵活和易实施的特点，但是因为终端主机可以自由地退出组播树，应用层组播也存在数据传递易中断的缺点，这对实时性要求严格的视频直播应用的影响尤为严重．通过对超过1000万条实际视频直播系统的真实用户记录进行统计分析，发现用户平均剩余在线时间随着已经在线时间的增大而增大，并据此提出了一种适用于视频直播的应用层组播树生成算法．模拟结果表明，算法对减少视频直播应用下应用层组播树的数据传递中断次数有明显作用．