基于主动网络的分层组播机制研究

分层组播是解决组播通信当中底层网络结构异构性，适应网络动态变化的一种最佳解决方案。本论分析了现有的分层组播技术，介绍了采用主动网进行接收方驱动的分层组播的新方案(RLM-AN)。不同于大多数的分层组播方法的端到端的拥塞控制机制，RLM-AN是分布式的TCP友好的拥塞控制机制。方案中把组播树看成是一组虚拟链路，在每个虚拟链路上进行TCP友好的拥塞控制。通过在网络内部的主动节点处进行拥塞控制，传输系统可以得到更为平滑的和更为TCP友好的吞吐量，以及对网络内部拥塞的快速响应。同时，本论对RLM-AN在技术细节实现上的若干问题进行了讨论。     

主动网络中的分层组播拥塞控制策略

为了满足在网络异构情况下根据不同客户端的网络状况保证Qos的组播需求,文章研究了在主动网络中的分层组播的方法,提出了根据主动包进行粗粒度的层加入和根据统计网络拥塞标志信息进行细粒度的离开的拥塞处理的组播实现策略.仿真结果表明,该策略能对网络环境的变化进行多点传输的分层的做出动态适应性调节,同时在网络中实现了与TCP的友好.该算法可以满足多媒体组播在网络异构情况下的拥塞处理.     

分层组播拥塞控制策略对组播树稳定性的影响

文章考察在分层组播拥塞控制环境下网络拥塞对组播树(单对多)稳定性的影响,定义一个稳定性因子来评估和量化这种影响.并提出一个简单的链路相关拥塞模型,得到稳定性因子的通用表达式.模拟结果表明,即使在链路标记概率较低的情况下,随着不同链路相关度的减小,拥塞对组播树稳定性会产生非常大的影响.     

基于可用带宽测量的分层组播拥塞控制机制

针对现有的组播拥塞控制机制对接收端可用带宽估计精度较低的问题,提出了一种基于可用带宽测量的分层组播拥塞控制机制ABM-LMCC.在分析了现有可用带宽估计方法不足的基础上,提出一种适用于组播的可用带宽测量算法,并设计了分层组播拥塞控制机制的具体操作规程.通过调节组播数据包的发送间隔,使其呈现降速率的指数分布,从而实现各接收端对可用带宽的准确测量,并根据其测量值迅速调节期望速率,从而达到组播拥塞控制的目的.仿真表明,ABM-LMCC能够有效避免拥塞,提高链路利用率,显著降低丢包率,具有良好的响应性、稳定性.     

一种基于速率的组播拥塞控制算法及其性能分析

大部分组播拥塞控制机制都是将包丢失作为网络拥塞的信号,存在丢包、响应速度慢以及由此引起的协议间不公平等缺陷.本文提出了一种新的基于速率拥塞控制算法通过对拥塞的早期检测,进行及时反馈,发送端通过调节数据包的发送间隔进行拥塞避免和控制,使网络能够对拥塞做出快速反应,更有效地利用网络资源.实验结果表明,在相同的配置下,采用该拥塞控制算法的网络在吞吐量、灵敏性和公平性等性能上均优于原先的算法.     

SLM-一种安全分层组播协议

流媒体分发的一种典型实现方法是采用具有接收方驱动拥塞控制机制的分层组播.由于目前分层组播拥塞控制协议缺乏对用户行为的限制,接收方可违规订阅上层组播组发起自利型攻击,导致非公平的带宽利用.本文提出了一种较通用的安全分层组播协议SLM(Secure Layered Multicast).在路由器辅助拥塞控制条件下,在边界路由器采用基于Shamir秘密共享体制的拥塞状态相关访问控制(CR-AC,Congestion state Related Access Control)算法,管理用户组订阅行为,避免了用户自利型攻击,并使服务提供商可根据其与用户的协约限定不同用户的最高订阅级别.分析和仿真实验表明,该协议可实时保证网络流量安全共享带宽并具有较好的可扩展性.     

IP组播及拥塞控制技术

近年来，随着信息技术的迅猛发展，网络应用大量增加，使得原来已经存在的，庞大的数据传输量成倍增长。而优化带宽是满足数据传输量增长的重要手段。IP组播和拥塞控制是优化带宽的重要通信手段。文章主要讨论IP组播的路由选择问题，指出了路由选择的目的地址问题和回路问题的解决方法，以及解决拥塞控制的五种策略。     

基于组播代理的多动组播实现机制研究

首先介绍了移动组播面临的问题，并对现有的移动组播算法和协议进行了介绍，对其实现的机制、特点进行了详细分析。针对移动组播面临的问题，提出了一个基于组播代理的移动组播协议ABMoM，并对ABMoM实现原理、组成员管理机制以及移动切换问题的处理方法进行了详细的论述。     

一个基于主动网络的大规模可靠组播协议的设计和实现

本文提出一个基于主动网络的大规模可靠组播协议LARMP(Large-scale Active Reliable Multicast Protocol),它较全面地解决了NACK/ACK (Negotiate Acknowledge / Acknowledge Implosion)风暴、选择重发、分布恢复负担、拥塞控制、健壮性这五个Internet上的可靠组播面临的关键问题.LARMP采用一个由四级主动路由器支持的主动组播树结构,利用组播树中的主动路由器实现动态主动组播树的建立和维护、NACK抑制、NACK/ACK聚合、缓存数据报文并为组播树中报文丢失节点恢复报文、及时检测网络拥塞并反馈给发送者以便其调整发送速度等功能.实验测试表明LARMP具有良好性能.     

基于组播代理的移动组播实现机制研究

首先介绍了移动组播面临的问题,并对现有的移动组播算法和协议进行了介绍,对其实现的机制、特点进行了详细分析。针对移动组播面临的问题,提出了一个基于组播代理的移动组播协议ABMoM,并对ABMoM的实现原理、组成员管理机制以及移动切换问题的处理方法进行了详细的论述。     

基于主动网络层次的多播体系结构

研究了多播路由协议及多播源分发数据报文的机制,提出一种新型的基于主动网络层次的多播体系结构,在自治系统AS中的分枝节点,亦可以根据该策略,构造以分枝节点为根的动态管理方式,从而可以动态地构造层次多播体系结构,在动态层次多播路由的具体实现中引入了agent和主动网络的概念,从而可以动态的加载多播路由,使得网络体系结构灵活与可编程.     

Ad Hoc网络中基于协商机制的QoS多播路由研究

针对移动Ad Hoc网络QoS多播路由中普遍存在的拥塞问题,提出了一种基于协商机制的QoS多播路由协议,节点协商使用以一定QoS约束建立起的多播链路,避免过度使用多播资源引起网络拥塞,从而提高分组投递率和网络吞吐量。通过NS2仿真证明,该协议能够保证不同类型业务在网络中传输的服务质量,提高网络的利用率。     

一种新的逐跳TCP友好的主动分层多播拥塞控制方案

基于Internet的多媒体多播应用的迅猛发展对多播拥塞控制提出了要求.分层多播是适应网络异构性较有效的方案.针对现有分层多播存在的问题,将主动网技术思想引入到分层多播拥塞控制中,提出了一种逐跳TCP友好的主动分层多播拥塞控制方案(HTLMA),采用主动标记分层、逐跳探测TCP友好可用带宽,以及主动速率控制机制.仿真实验表明,HTLMA方案大大改进了分层多播拥塞控制的性能,具有较快的拥塞响应速度、较好的稳定性和TCP友好特性.     

基于分层多播的视频传输拥塞控制算法研究

分层多播以多速率方式解决了多播接收者异构性问题,对于提高网络服务质量具有重要意义。本文分析了分层多播传输特性,通过提取MPEG视频流中的I帧、P帧、B帧组成3个帧流,分别放到分层多播的基层、增强层1和增强层2上传输,并在中间节点采用优先级队列机制,提出了一种面向视频流传输的分层多播拥塞控制(VLMCC)算法。仿真实验表明,本文提出的VLMCC算法能够适应视频多播接收者的异构性,大大提高了视频多播传输质量。     

A Dynamic Adaptive Layered Multicast Congestion Control Mechanism

To solve the problem that most of existing layered multicast protocols cannot adapt todynamic network conditions because their layers are coarsely granulated and static,a new congestioncontrol mechanism for dynamic adaptive layered multicast(DALM) is presented.In this mechanism,anovel feedback aggregating algorithm is put forward,which can dynamically determine the number oflayers and the rate of each layer,and can efficiently improve network bandwidth utilization ratio.Additionally,because all layers is transmitted in only one group,the intricate and time-consuminginternet group management protocol(IGMP) operations,caused by receiver joining a new layer orleaving the topmost subscribed layer,are thoroughly eliminated.And this mechanism also avoids otherproblems resulted from multiple groups.Simulation results show that DALM is adaptive and TCPfriendly.     

Secure Minimum-Energy Multicast Tree Based on Trust Mechanism for Cognitive Radio Networks

In Cognitive Radio (CR) networks, the non-cooperative behavior is an inherent security issue because it is necessary to realize many functions by means of cooperation, such as spectrum sensing. Then it is important to guarantee the support of cooperation between nodes on multicast communication. In this paper, first the multicast model with optimizing energy use is shown, in which consists of many multicast units. By considering the power consumption concerning spectrum sensing and data transmission, the multicast problem with optimizing energy use is translated into a 0-1 integer programming problem. Secondly, the trust values are calculated by the Bayesian theorem in CR networks. In order to improve the stability of trust mechanism, the new trust values are modified by the iterative control criterion. Finally, a secure minimum-energy multicast (SMEM) algorithm is proposed to ensure multicast communication, and the following example is shown to explain it. The simulation and analysis show that the time complexity of our proposed algorithm is polynomial. Moreover, with the increase of destination nodes, the SMEM algorithm is more effective than the distributed Dist-Implement models of adjustable transmission power in energy utilization.     

宽带无线网络中考虑信源编码特性的分层视频多播传输方法

该文提出一种适用于宽带无线网络的分层视频多播传输策略。该策略将自适应调制编码(AMC)和分层视频编码相结合,首先将系统效用函数表示为与用户分布、系统资源及对应的调制编码方式(MCS)相关的函数,通过分别使用非线性整数规划和快速贪婪搜索两种方法对多播组内及组间分配不同的无线资源,以期达到最大化系统总效用函数的目的;然后根据资源分配结果对视频编码结构进行调整,使得视频编码分层结构与系统资源和用户信道条件相匹配。仿真结果表明,该策略优化了视频编码分层结构,充分利用了无线资源,提高了系统性能。     

组播路由调度的神经网络方法

本文探讨了在高速包交换计算机网络中，具有端到端时延及时延抖动限制的组播路由问题。首先给出了此类问题的网络模型及其数学描述，然后提出了基于Ｈｏｐｆｉｅｌｄ神经网络的组播路由优化算法。实验表明，本算法能根据组播应用对时延的要求，快速、有效地构造最优组播树，有较强的实时性。     

Cross-Layer QoS Scheduling for Layered Multicast Streaming in OFDMA Wireless Networks

The conventional multicast scheme of wireless networks, though establishing a bandwidth-saving means for point-to-multipoint transmission, is very conservative by limiting the throughput of short-range communications. The multicast performance can be significantly improved if some low-rate users are pruned. In this paper, we investigate the subchannel assignment mechanism of multicast streaming services in the emerging WiMax/802.16e systems, where each multimedia stream is composed of a basic layer and an enhancement layer. The former affords a low-resolution video image to all the subscribers, while the latter only serves those with preferable channel states. Optimization frameworks are formulated to characterize the QoS requirements of multicast flows: pruned proportional rate ratio (PPRR), pruned stream rate guarantee (PSRG) and pruned user proportional fairness (PUPF). Three cross-layer algorithms are presented to perform channel assignment for different QoS requirements. Analytical study shows that the proposed algorithms have polynomial-time computational complexity. Numerical experiments validate that our proposals significantly outperform the conventional peer schedulers in terms of system throughput.