自组织覆盖网络QoS组播动态路由优化研究

针对覆盖组播节点的动态特性,研究自组织覆盖网络带度和延时约束的组播动态路由问题,提出了动态覆盖组播路由算法AHMQ。组播树由目的节点驱动动态渐近形成,动态路由优化在通信过程中进行。协议是软状态的,仅要求节点维护局部状态信息,同时利用覆盖网络技术和无线媒质的广播能力,降低了网络负载,提高了重构能力。对算法进行了分析研究,通过实验验证了该算法具有较好的性能。     

支持时延-带宽约束的动态层次组播路由

层次网络及层次路由成为解决大规模网络QoS路由可扩展性问题的一个主要手段.文中对PNNI层次网络模型下的时延-带宽多QoS约束的动态组播路由问题进行了全面研究:在已提出支持时延-带宽约束的拓扑聚集算法(Stair)的基础上,进一步对组播树节点需维护的组播树状态信息及其聚集问题进行研究,并提出"伪树上边界节点"模式的域内组播树状态信息的聚集方法,最后设计了基于聚集拓扑信息和组播树状态信息的动态层次组播路由算法.仿真结果显示,该路由不仅大量压缩了存储和扩散的拓扑信息和组播树状态信息,同时还保持了与平面网络近似的路由效率,实现了大规模网络情况下组播路由的扩展.     

基于MPLS的按需分枝组播方法

提出一种新的基于MPLS的组播方法--按需分枝组播方法.该方法采用一种全新的组播树维护方式,即组播树上只有分枝节点处的路由器和本地链路上有组成员的路由器需要保存组播树的有关信息,并参加组播树的维护过程,组播树上的其它路由器只是以普通单播的路由方式组播数据包,无须维护组播树的任何信息.网络仿真实验和与其它算法性能比较分析表明,该方法可有效地提高IP组播的可量测性和减少转发状态.     

异构带宽约束的动态层次组播路由

针对动态组播路由中异构带宽约束的问题,提出了可扩展的异构带宽约束的动态层次组播路由框架（Heterogeneous Bandwidth-constrained dynamic Hierarchical Multicast Routing,HBHMR）.为了增添对组成员异质性的支持,HBHMR在支持QoS的层次组播路由算法QHMR（QoS-based HMR）的基础上,增加了对组播树上节点的最大可接收能力信息的收集及其聚集方法的定义,并设计了适用于层次网络的支持组成员动态性和异质性的组播路由算法.理论分析和实验结果表明,HBHMR不仅解决了异构带宽约束的动态组播路由的可扩展性问题,而且具有和基于平面详细网络状态的路由相比拟的带宽阻塞率和组播树的带宽资源占用率.     

集中式网络编码组播路由算法

从提高组播容量和降低组播延迟入手,提出了一种集中式网络编码循环增广组播路由算法(centralized network coding cycle augmented multicast routing algorithm,NCCA),从而进一步提高了组播通信的传输速率。首先各节点通过广度优先搜索(breadth first search,BFS)算法遍历链路状态分组获得整个网络的拓扑信息,以Dijkstra算法为基础增广每个信宿节点的路由集,然后选出最优路由集,最后将所有信宿节点的路由集进行组合,得到组播组的整体路由。通过对算法进行理论分析及仿真实验,证明了NCCA组播路由算法在较稳定的网络上能进一步提高组播通信的传输速率。     

移动机会网络组播路由的研究进展

在移动机会网络中,节点进行机会式的连接通信,该方式被广泛应用于移动社交网络、车载智能网络、移动自组网络等场景中。移动机会网络群组通信在抢险救灾、社区消息分发及智能交通等领域具有极高的应用价值,组播路由技术是其关键技术之一。将移动机会网络组播路由分为传统组播路由和智能组播路由两类,重点介绍了智能组播路由的研究现状,并采用通用的性能指标对各组播路由策略进行了比较分析。分析结论为:智能组播路由由于考虑了移动机会网络的社会特性、节点缓存、能量及安全等特性,因此具有较好的综合性能。最后展望了组播路由在大数据缓存管理、群组安全策略、车载自组网及动态感知方面的研究前景。     

基于加权选择函数的应用层组播路由算法

尽管IP组播是一种有效的多点通信方式,但在Internet范围内部署IP组播有着许多障碍.应用层组播可以在网络层不支持组播的情况下快速提供组播服务.提出了一种基于加权选择函数的分布式应用层组播路由算法,它在构造组播树时,能在尽量减少局部的三角路由同时兼顾节点之间的邻近性.模拟实验结果证明了该方案的有效性.     

基于OPNET的按需组播路由协议仿真

按需组播路由协议(ODMRP)是一种针对移动自组织网络的组播路由协议,该协议在源节点和接收节点之间建立网格进行数据传输,具有冗余路径、不依赖单播路由、健壮性高等特点.目前尚缺乏对于ODMRP的建模和仿真研究.针对此问题,基于OPNET仿真环境完成了对ODMRP的建模,建立了该协议的有限状态机(FSM)、节点模型、网络模型以及包格式,基于C语言编程实现了路由的建立、更新、维护和数据传输过程.通过设置不同的参数和统计量,仿真检验了协议性能,包括网络的端到端延时和数据包递交率与节点移动速度和组播组尺寸之间的定量关系,证明了所建立的协议模型的功能正确性.仿真结果表明,ODMRP协议适用于诸如战场通信、灾难救助、体育比赛、大型会展等需要临时组网进行组播通信的应用场合.     

HIP组播路由机制研究与实现

通过对HIP(Host Identity Protocol)协议和HIP组播模型的深入研究,提出一种新的HIP组播路由机制。新机制不改变HIP组播模型中对组播树的创建和维护方式,引入组地址变量进行路由转发,降低了原模型中路由处理的复杂度。使用Linux平台模拟HIP组播路由器并实现相关协议。理论分析和实验表明,新机制提高了HIP组播数据的传输和转发效率,降低了HIP安全组播模型中组播路由器的部署难度。     

改进的DSMCast区分服务组播方案

给出DSMCast区分服务组播的一个改进方案,该方案只封装组播树上核心节点的复制、转发等信息,边界节点可维护各自的本地组播状态信息,保持了原有DSMCast方案中简化核心节点的优点,减少每个组播分组扩展头部的封装信息量,提高组播分组的有效利用率。仿真实验表明,改进的方案优于DSMCast方案。     

一种改进的时延受限多播路由算法

针对DCMPH算法不能合理选择连接路径的问题,提出一种改进的满足时延限制的多播路由算法。该算法对不能用最小代价路径连接到多播树上的目的节点,求出其到多播树上所有节点的最小时延路径,再从中选出一条能满足时延限制的费用最小的路径,添加到多播树上。实验结果表明,与DCMPH算法相比,该算法构造多播树的代价更低。     

基于关键节点的触发重组动态组播路由算法

提出了一种基于关键节点的触发重组动态组播路由算法(CRKDMR)。它在一定条件下优先选择包含关键节点的路径将新的组播节点连接到已有组播树,以此实现更多链路共享,降低组播树费用。相对于现有的触发重组算法,它提出了更为全面和合理的触发函数。随机网络模型的仿真结果表明,CRKDMR算法的性能好,效差和对树的改变都比较小,同时可以在代价性能和对树的改变间进行很好的权衡。     

基三分层网络中的受限多播路由算法

多播路由算法对互连网络的通信性能和多处理机系统性能的发挥起着重要作用。针对基三分层互连网络，在权衡性能、成本和实现的基础上，提出一种基于树的受限多播路由算法TRMA。该算法充分利用基三分层互连网络的层次特性和节点编码中所含的网络拓扑信息实现消息路由，算法设计简单，易于硬件实现。和其他基于树的多播路由算法相比，TRMA算法不需要源节点在发送消息前构建多播树,并将多播树的信息存放在消息中，大大降低了源节点的工作负载，提高整个系统的性能。通过仿真比较了TRMA和基于单播的多播路由算法，结果表明TRMA具有较低的网络延迟和较小的网络流量。     

一种新的时延受限多播路由算法

为了满足多播业务的实时性要求、提高资源利用率,提出一种新的时延受限最小代价树多播路由算法。该算法基于最小代价多播树的生成方法,对节点之间的时延进行动态修改,寻找满足时延限制的最短路径,可快速找到满足时延约束的多播树。实验结果表明,该算法生成速度快、代价性能良好、能够满足多媒体网络的实时性要求。     

一个主动组播路由协议的设计与实现

该文提出一个基于主动网络的主动组播路由协议AMRP(ActiveMulticastRoutingProtocol),AMRP建立一棵以主动路由器为中间节点的动态主动组播树,支持组成员的动态加入和退出、多点对多点通信和子组的划分。     

基于关键节点时延约束低代价组播路由算法

针对时延约束下低代价组播树的构建方法,提出了一种基于关键节点的时延约束低代价组播路由算法.该算法对已有的动态时延优化的链路选择函数进行改进,并加入关键节点和关键次数的概念.在首次选择目的节点时,重点考虑关键节点和关键次数因素,降低了选择低代价链路的时间复杂性,再利用改进后的链路选择函数依次选择节点加入树中,进而产生满足要求的组播树.实验仿真结果表明,该算法不仅能正确构建出时延约束低代价组播树,且与其他算法相比,构成组播树所需平均时间更少.     

基因池操作遗传算法的应用层组播路由优化

在应用层组播系统中，负责数据转发的终端节点不具备线速转发能力，较重的转发负载会引起拥塞。以拥塞节点为根的整个子路由树将与源节点失联。为解决由拥塞导致应用层组播稳定性差的问题，将构造最优组播树的过程抽象为有度约束的最小代价Steiner树问题。提出了一种用于构造节点转发能力受限应用层组播树的遗传算法，算法以组播树上各节点的直接前驱对其进行遗传表达，便于节点出度的统计。为使遗传操作适用于直接前驱编码，引入了“基因池”的概念并以此为基础实现了交叉与变异。针对度约束导致产生非可行解的问题，提出将组播树对度约束的超出量作为一个新的优化目标，从而以多目标优化的方式得到Pareto前沿，并从Pareto前沿上截取满足度约束的解作为最终输出，避免了使用惩罚函数法的求得非可行解的风险。仿真实验表明，提出的遗传算法能够构造节点转发能力受限的应用层组播路由树，具有良好的求解可靠性。     

一种基于分发树切分的多播聚集方案

当网络中存在大量的并发多播组时，IP多播将由于路由状态信息爆炸以及控制信息爆炸而面临严重的扩展性问题．在主干网中，可能有更多的组穿越主干网，这种状态可扩展性问题尤为严重．为了提高主干网中多播状态的可扩展性，提出了一种利用聚集多播概念的、基于数据分发树切分的聚集多播方案——AMBTS(aggregated multicast based-on tree splitting)．通过理论分析和仿真实验显示，AMBTS可以更好地改善状态可扩展性：网络中需要维护的聚集树数目能够限制在一个预先确定的、较小的数之内，同时，多播路由表项数目亦有显著地减少．     

一种具有时延约束的组播路由算法研究*

对于多媒体应用等实时组播业务而言,组播路由算法不仅要考虑优化代价,还要考虑时延约束。针对这一问题,提出一种支持动态组播的时延受限低代价组播路由启发式算法(delay-constrained multicast algorithm,DCMA)。该算法基于DDMC算法进行扩展,采用新的指示函数和链路选择函数,综合考虑了时延和代价,有效保证了组播树的性能,而且时间复杂度低,可用于实际的应用系统中。     

利用分散搜索算法实现受时延约束的多播路由

提出一种新的基于分散搜索算法 （Scatter Search,SS） 来解决受时延约束的多播路由的方法。作为进化算法的一种,分散搜索算法不但继承了进化算法中通过杂交和变异算子来增强性能的机制,还独创性地运用了“分散 - 收敛集聚”的迭代机制。通过在受时延约束多播路由算法上应用 SS 算法,寻找包含所有组播节点在内的最小代价树。实验表明,本算法具有较好的收敛性和分布性。