基于可用带宽测量的应用层组播算法

针对组播分发树建立过程的特性和需求,提出一种基于可用带宽测量的应用层组播算法。该算法以组播数据作为测试源,建立输入数据率和单向时延的关系模型,融合可用带宽测量与组播分发树的建立,以降低测量开销和对网络的影响,仿真实验表明,生成的组播树具有高吞吐量和低链路压力的特点。     

用应用层组播技术解决小规模多点视频会议中的关键问题

在因特网上实现小规模多点视频会议需要解决三个关键问题，即端系统带宽不充足、实时传输和临界带宽的使用。采用应用层组播技术，可以设计一种比较合理、适用的组播树构造算法。模拟结果表明该算法较好地解决了以上三个问题。该算法由本地路由算法和组播树优化算法两部分组成，每个与会成员首先利用本地算法结合自身的特点生成一棵基于源的树，然后，再利用生成树优化算法对所有基于源的树从全局的角度进行优化，平衡树与树之间带宽的使用。     

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。     

无线Mesh 网络低干扰组播

不同于无线传感器网络和移动Ad Hoc网络,无线Mesh网络中的组播主要侧重于提高吞吐量,而干扰是影响吞吐量的重要因素。在构建组播拓扑时,传统的方法主要考虑最小价值或最短路径,而通过减少干扰来提高组播性能的研究较少,且它们的干扰计算方法都采用单播的思想,并不适合于组播。例如,当n个接收节点同时从一个节点接收数据时,在组播中这n个接收节点之间不存在干扰,而在单播中认为存在干扰。因此,提出了组播冲突图来计算组播干扰,给出组播树干扰的定义。可以发现,求最小干扰组播扰树是NP完全问题,然后提出基于万有引力的启发式算法构建具有较小干扰的组播树。为了适用于多信道的情况,提出了满足不同干扰范围的多跳信道分配算法。最后,仿真结果显示,与MCM相比,所提出的算法无论是在单天线单信道还是多天线多信道下,都能取得较高的吞吐量和较低的延迟。     

聚合组播及组-树映射算法的研究

对一种新颖的减少组播状态的方法 -聚合组播进行了研究 ,它使多个组播组共享同一棵分布树 ,从而在损耗一定带宽的情况下 ,减少了组播状态和核心路由器上的树管理开销 .同时提出了一种组 -树映射算法 ,该算法将组播组指定到具有可控带宽的分布树上 ,在牺牲带宽的基础上 ,大大降低了额外的隧道开销和扩展开销     

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.     

基于节点稳定度双路径应用层组播树构建算法

针对应用层组播树存在的稳定性的问题,在双路径组播方案的基础上,综合考虑节点度和节点在线时间对组播树构建的权重影响,定义节点稳定度,提出一种节点稳定度的双路径应用层组播树构建算法.在构建双路径组播树时,使节点稳定度高的叶子节点在第二棵组播树中距离源节点较近,并根据节点稳定度的改变动态调整双路径应用层组播树中节点的位置,使得节点退出或加入组播组时,不需要重新构建组播树也可以接收到传输的多媒体数据,从而降低组播树的中断次数,提高应用层组播稳定性,改善应用层组播的性能.通过计算机仿真,表明改进算法在组播节点动态改变时提高了组播树的稳定性,改善了性能,适合多媒体组播业务传输.     

无线局域网组播优化分组算法

为了提高WLAN中组播组吞吐量,节约网络带宽,保证组播接收端整体公平性效用,提出一种组播优化分组算法。将数据获取能力和信号质量相近的终端分到一组,研究不同分组数目下公平性效用值,并分析组播组吞吐量和网络带宽占用情况。实验结果表明在最佳分组范围内,整体公平性效用值增长率变大,吞吐量和带宽占用情况比RMM （ Receivers Merging Method）算法优,性能在组播转单播和直接组播传输之间达到很好的折中。     

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。     

一种高稳定性应用层组播树构建算法

提出一种基于节点在线时间期望的应用层组播树构建算法(MPOT)。根据路径的在线时间期望获得节点的插入位置,节点中断后利用组播节点在线时间的重尾现象,在恢复被迫中断节点时保留节点在线时间信息,构建高稳定性组播树。同时针对断裂恢复问题,提出带一阶预测的MPOT算法。模拟结果表明,2种算法构建的组播树均具有较高的稳定性。     

一种在Ad Hoc网络中基于地理位置的节约能量的组播路由算法

在移动adhoc网络中,设计节约能量的组播路由算法是非常重要的,这是由于网络中的节点运行时所需要的能量来自于电池的有限供给。由于节点是可以移动的,这就要求节约能量的路由协议在本质上是分布式的,对于当前的节点状态是自适应的。论文提出一种基于地理位置的节约能量的组播路由算法,使得在满足带宽的同时,组播的能量消耗尽可能的少。其基本思想是:先由基本的组播算法生成一棵组播树,然后由组播树的每个非叶子节点根据其邻居节点的地理位置,动态地选择一些转发点,通过这些点以较小功率转发时可节约能量,以此优化组播树。     

组播协议在OPNET中的建模与仿真

该文以IP组播技术为重点,结合网络仿真软件OPENT Modeler,分析该软件环境下IP组播网络的建模机制,包括参考标准、组的管理、支持的应用、组播路由协议的选择,节点加入组播组与发送源发送组播数据的流程。以校园网视频会议和FTP传输应用为例,构建网络仿真模型,一方面比较单播与组播方式下的网络性能,分析了视频流量的发送情况、视频会议分组的端到端延时,FTP传输的响应时间,骨干网络点到点链路吞吐量;另一方面比较了组播方式采用共享树机制和由共享树切换到最短路径树在网络性能上的改进,包括分组延迟的降低、汇合点路由器上拥塞发生的减少等。同时,也对无线移动通信网络环境下的组播技术提出更多需要考虑的因素。     

An efficient distributed algorithm for generating and updating multicast trees

As group applications are becoming widespread, efficient network utilization becomes a growing concern. Multicast transmission represents a necessary lower network service for the wide diffusion of new multimedia network applications. Multicast transmission may use network resources more efficiently than multiple point-to-point messages; however, creating optimal multicast trees (Steiner Tree Problem in networks) is prohibitively expensive. This paper proposes a distributed algorithm for the heuristic solution of the Steiner Tree Problem, allowing the construction of effective distribution trees using a coordination protocol among the network nodes. Furthermore, we propose a novel distributed technique for dynamically updating the multicast tree. The approach proposed has been implemented and extensively tested both in simulation, and on experimental networks. Performance evaluation indicates that the distributed algorithm performs as well as the centralized version, providing good levels of convergence time and communication complexity.     

决策树算法的改进

决策树算法是数据挖掘中非常活跃的研究领域。通过对数据挖掘中决策树的基本思想进行阐述,讨论了决策树经典算法(ID3算法)的计算复杂度问题,并针对这一问题提出了利用统计理论知识和条件概率的思想来改进构造决策树的算法。实验表明,这种构造决策树算法的计算复杂度明显优于传统的算法,其效率也有很大的提高。     

一种求解QoS约束组播路由问题的遗传算法*

针对多维QoS约束的组播路由问题,提出了一种基于遗传算法的解决方案QCMRA-GA(GA of QoS Constraints Multicast Routing Algorithm).该算法对经典遗传算法的三大算子进行了重新设计,有效地克服了遗传算法的早熟现象.对染色体进行Prufer树型编码,可以避免回路的产生,并根据编码特性,进行基于叶子节点和Steiner节点的解空间压缩,提高了算法的收敛速度.实验表明QCMRA-GA的正确性和效率性.     

基于遗传模拟退火算法的多约束QOS组播路由优化算法

组播路由问题在计算机网络中是著名的Steiner树问题,是NP完全问题.通过考虑组播通信服务质量需求与网络资源约束,研究了基于服务质量的组播路由选择算法问题,首次提出了一个基于遗传算法和模拟退火算法的多约束组播路由优化算法,该算法在满足带宽、延时、延时抖动及包丢失率约束条件下寻找代价最小的组播树.     

一种基于分发树切分的分布式聚集多播协议

随着网络组通讯应用的广泛开展,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,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,本文提出了一种基于数据分发树切分的聚集多播协议——BEAMBTS(Bi-dirEctional Aggregated Multicast Based on Tree Splitting)。BEAMBTS是一种简单而易于实现的、使用双向树的分布式协议。仿真试验显示,BEAMBTS可以更好地改善状态可扩展性。     

Design and analysis of a stable set-up protocol for transcoding multicast trees in active networks

Based on active networking, an advanced streaming service was designed to offer different formats of the same stream using a single multicast tree. To that end, the initial format of the stream that is sent into the tree is transcoded to the other requested formats in the nodes of the tree, based on application level functionality residing in these network nodes. To set up such a multicast tree (including the necessary forwarding state in the nodes) and to install the necessary functionality in the nodes, a number of tree set-up procedures were designed. In this paper, performance aspects of these procedures are investigated: the stability and consistency of the forwarding state during the set-up procedures and the influence of dynamic user behaviour on the multicast tree. This performance assessment is based on a thorough analysis of the different set-up procedures and on simulations of the procedures. Based on the analysis, it is seen that great care must be taken during the set-up procedures in order to avoid interference with the existing streams. Therefore, extensions for the procedures are proposed. Furthermore, the influence of dynamic user behaviour on session state and performance attributes is analysed.     

组播树维护策略的研究和实现

在IP组播模型、Overlay Network和Peer-to-Peer等技术的基础上发展而来的应用层组播技术正逐步成为一个流媒体直播的有效解决方案。树形组播方案构造简单,维护开销较小,可扩展性较好,比较适合于大规模的组播应用,但是其可靠性较差。通过比较研究其他P2P算法对节点稳定性和节点距离的衡量策略,对树形拓扑维护策略PeerCast进行改进,设计并实现了一个基于该改进算法的流媒体直播系统。应用表明,该算法能动态适应节点数达数百,节点生存周期较短的组播应用,较大程度上减小节点加入退出对QoS的影响。