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。     

应用层组播转发树节点选择策略研究

应用层组播解决了网络层组播难于部署的问题,但是效率不及网络层组播。针对如何构建一棵高效的应用层组播转发树的问题,重点研究了基于最小路径延迟、基于最大链路带宽、基于最近网络拓扑三种父母节点选择策略对转发树通信效率的影响。仿真实验结果证明,在约束节点度前提下,不同的网络规模中,基于最小路径延迟方法生成树的平均延迟、平均加入时间最小,更适合于延迟敏感型的应用。     

基于代理的覆盖网组播生成树算法研究

利用覆盖网组播技术构建组播服务平台是一种可行的提供组播服务的方案.基于代理的覆盖网组播兼具覆盖网组播的灵活性和IP组播的高效性的特点.结合节点的带宽、处理延迟和节点间的通信延迟给出一个完善的基于代理的覆盖网组播模型,根据此模型设计了求节点度受限的具有最小平均延迟的组播转发树生成算法.探讨了主机节点在进行数据分组复制转发时的转发顺序对平均延迟的影响,给出并证明了主机节点对数据分组复制转发的最优策略.通过仿真实验验证了所给算法和最优复制转发策略的有效性.     

MIP-RS与MobiCast组合的移动组播分析和实现

本文提出了MIP-RS与MobiCast组合的移动组播方案,然后通过移动组播管理的方法,将节点在域内的移动节点对外屏蔽,提高了域间组播转发树主干的稳定性,并利用快速组播机制,从而减少了切换延迟以及由此引发的分组丢失.     

基于混合组播的视频会议应用框架的研究

基于混合组播技术的一个代表模型--Host Multicast Framework,根据网络视频会议系统的应用要求进行一些改进:为了减少数据转发的层次,缩短延迟,在原有的双向组播共享树的基础上将服务器节点以双层的应用层组播方式组织逻辑网络结构,提出一个基于双层应用层组播结构的视频会议应用框架DAHMI.同时考虑到服务器可能会由于过载而引起系统崩溃问题提出了一个动态负载分配思想.最后通过仿真试验证明新系统在缩短延迟上优于HM(Host-Multicast ).     

异构网络环境下的高稳定性应用层组播方案

针对异构网络环境中由于节点转发能力异构而引起的应用层组播稳定性不足的问题,对异构overlay拓扑建模进行了研究,分析出组播稳定所需满足的约束条件,提出了一种基于gossip协作机制的应用层组播方案。在所提机制能够均衡节点间负载,缓解能力弱的节点负载过重的问题;如果组播过程中有成员节点动态离开或转发能力不足,其他节点相互协作共同分担其负载以维持组播的稳定性。随后的链路强度分析表明,与传统的应用层组播方案相比,本方案能够大幅降低拓扑的平均链路强度,提高组播系统的稳定性。最后通过OMNeT 仿真平台对本方案进行仿真验证,实验证明在动态的异构overlay拓扑下,本方案能够显著提高数据分发成功率,保证组播的连续性和稳定性。     

基于节点性能估算的应用层组播算法

提出一种基于节点性能估算的应用层组播树构建和维护算法(PPE)。综合考虑节点的性能及其在组播树中的位置,尽可能使高性能的节点接近源节点,使低性能的节点接近叶子节点,以此来提高组播树的效率,降低端到端的延迟,减小链路压力和控制开销。仿真结果表明,PPE在大规模节点环境中能有效改善组播树的性能。     

一种利用双路径组播树提高应用层组播稳定性的方案

应用层组播作为IP组播的替代方案,具有简单灵活、容易部署的优点,在分布式多媒体通信领域获得了广泛的应用.但其存在组播树稳定性的问题,发展受到了限制.该文提出一种双路径组播树方案,采用两个组播树传输和转发不同内容的数据,在节点加入或者退出组播组时,不需要重新构建组播树,其它节点仍然可以接收到可接受的多媒体数据,从而减少故障恢复的时间,提高应用层组播的稳定性,改善应用层组播的性能.最后通过计算机仿真,表明该方案在节点加入和退出时减少了故障恢复时间,维护了组播树的稳定性,具有良好的性能改善和显著的优点,适合多媒体业务传输.     

基于P2P通信的综合因子组播优化算法研究

在多连接并发组播模型基础上, 综合考虑网络节点的转发能力及节点间通信权值, 提出了综合因子（FIN）组播算法。针对具有树管理节点（TMN）的P2P网络结构特点, 介绍了组播树维护方案, 以解决节点加入和离开影响组播树通信效率的问题。最后给出了支路优先算法（BFI）、连接数优先算法（JFI）、权值优先算法（WFI）和FIN算法的实验效率比较, 结果表明FIN算法对各种通信权值都有较好的组播效果。     

面向P2P流媒体基于Mesh优先的应用层组播算法

P2P流媒体在网络上已经得到了广泛的开发与应用。一个流媒体系统中的应用层组播树的构建算法将直接影响到整个系统的效率及质量。提出一种新的服务于分布式覆盖网框架的应用层组播树的构建算法——CDDMA。CDDMA首先自治地构建一个探测节点结合,利用PPAF启发式综合考虑传输时延与节点出度作为加入节点加入组播树的评价函数,解决了原有的基于Mesh优先的应用层组播协议考虑网络因素单一的问题,并能解决组播树负载不均衡的问题。在SMesh的基础上,给出了CDDMA的实现,通过类似Internet网络拓扑结构的仿真,表明了这种算法降低了链路压力及路径伸展率。     

IP／DWDM光因特网中的一种支持柔性QoS的并行一体化多播路由算法

本文研究了IP／DWDM光因特网中支持柔性QoS的并行一体化多播路由算法。对IP／DwDM光因特网中的多播请求及用户提出的端到端延迟需求区间，提出的算法一体化地解决路由选择和波长分配问题。目标是在考虑网络负载均衡的前提下，寻找一棵费用次优的多播树，并且满足用户QoS需求。该算法基于粗粒度并行遗传模拟退火算法构造多播树，基于波长图思想在多播树上进行波长分配。仿真研究表明，该算法是可行的，并且具有较好的性能。     

WDM全光网络中实时组播的分布式路由与波长分配算法

在WDM网络中，由于每条链路上可用波长是动态变化的，在考虑波长转换延迟的条件下，实现实时组播连接的路由与波长分配是十分困难的．假定WDM网络中每条链路有多根光纤，只有部分结点具有波长转换器且波长转换时间是不可忽略的，据此提出了一种用于建立实时组播连接的分布式路由与波长分配算法．该算法以Prim最小生成树算法为基础，生成一棵满足给定延迟时限的最小成本树．当最小成本树不能包括所有目的结点时，对剩余目的结点生成一棵最短延迟树，然后合并两棵树得到一棵组播树．波长分配使用最少波长转换和负载平衡策略．     

DPVoD:基于P2P的视频点播体系结构

可扩展性和可靠性是视频点播系统大规模应用的关键,提出了一种P2P点播系统结构DPVoD.系统基于应用层组播,用户以订制的缓存为其他节点提供服务,并形成相对独立的共享并发流组播树,组播树之问根据拥有的视频数据的重合程度而建立不同的组邻居关系,以此为基础,采用多种机制来提高系统性能:组协同工作、父亲点选择策略、状态控制协议和失效恢复等.定义并分析了可能对系统性能有严重影响的结尾雪崩问题并提出解决方案.对系统基本性能进行了理论分析.仿真结果表明,在静态和动态环境中,DPVoD系统的并发流占用数和利用率、可靠性等性能均优于类似系统.     

TMCP: Two-layer multicast communication protocol for Bluetooth radio networks

Bluetooth is a low power, low cost, and short-range wireless technology developed for Personal Area Networks (PANs). A Bluetooth multicast group is a set of Bluetooth devices that desire for periodically receiving the multicast messages from the same source. For reducing the propagation delay and saving the bandwidth and energy consumptions, a multicast tree which connects all multicast members serves for the delivery of multicast messages. However, a given connected scatternet topology may not be appropriate for constructing an efficient multicast tree and hence causes power consumption and end-to-end delay. This paper develops a two-layer multicast communication protocol (TMCP) using role switching techniques for constructing an efficient multicast tree. The proposed TMCP collects as many as possible the members into the same piconet, reduces the length of multicast paths and assigns each member with a proper role. The constructed multicast tree has several features including as few as possible the non-member devices, the smallest tree level and the minimal propagation delay. Experiment results show that the TMCP offers efficient multicast service with low power consumption and small delay.     

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。     

IP/DWDM光Internet中智能QoS组播路由算法

提出了一种IP／DWDM光Internet中基于蚁群算法的智能QoS组播路由算法。给定QoS组播请求与用户延迟需求区间，提出的算法寻找一棵基于柔性QoS的成本近优组播路由树。它基于蚁群算法来构造组播路由树，并基于波长图思想对组播路山树进行波长分配，一体化考虑组播路由选择和波长分配问题，同时还考虑了IP／DWDM光Internet中的负载均衡问题。仿真研究表明，算法是可行和有效的。     

一种IP／DWDM光因特网中的QoS组播路由算法

本文讨论了一种IP／DWDM光因特同的QoS组播路由算法，在已知QoS组播请求和所需时间延迟的前提下．提出了一种可以找到基于柔性QoS的、次优的路由树的算法。此外．我们对QoS满意程度一术语作了定义。所提出的算法在多种群并行遗传模拟退火算法基础上构建组播树，并根据波长图为树分配波长。此算法将路由选择和波长分配一体化，路由选择的目的在于找到一个次优组播树，波长分配的目的则是通过使波长覆盖数量最小来最小化组播树的延迟。因此，组播树的估价和QoS用户满意程度两方面都接近最优。该算法同时考虑了负载均衡。仿真结果表明．该算法是灵活有效的。     

基于转接节点的可靠多媒体多播协议

研讨了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议（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。     

On Bandwidth Adjusted Multicast Communications in Pipeline Router Architecture

We have developed a novel algorithm to adjust link-bandwidths of a given multicast tree, which sends a message with size r from a source to a multiple destinations taking into consideration pipelined router. The algorithm that we have developed tries to minimize the end-to-end delay time and resources such as bandwidths of a multicast tree, and performs admirably well in any given multicast tree. Our evaluation shows that the proposed algorithm dramatically reduces the end-to-end delay time and resources reserved to satisfy the time-constraints. This work was supported in parts by BK21 and the Ministry of Information and Communication, Korea. Corresponding author: H. Choo.