分层组播拥塞控制技术研究*

分层组播是在异构网络中传输多媒体实时数据的一个重要解决方案。拥塞控制是实现分层组播的一个重点和难点问题。分析了分层组播拥塞控制机制的目标和需解决的基本问题,探讨了目前几种较为典型的分层组播拥塞控制协议,重点分析各协议解决基本问题,实现拥塞控制目标的策略。最后指出分层组播拥塞控制研究中的焦点。     

基于层代表速率特性多元差异的分层组播策略研究

分层组播技术是目前解决多媒体实时数据在异构网络中传输的重要解决方案。文章通过聚类分析用户网速特性,完成分层组播的层次划分。恒速优先原则确保选择合适的层代表,而引入层代表单轮选择机制,合理设置速率下降阈值,使层代表更加具有稳定性。该算法简单,不会造成过多的网络反馈负担,降低接收速率发生震荡的可能,保证了接收速率的平滑性。     

一种基于RLM的视频信息传输模型

针对目前IP同实施多媒体信息传输的难点问题,本文提出了基于接收者驱动的分层组播(Receiver—driven Layered Multicast,RLM)的视频信息传输模型。本模型借鉴了RLM模型对多媒体数据进行分层组播的思想,增加了反馈控制机制,这使本模型不仅适用于大规模用户使用,而且对网络的动态性和异构性具有较强的适应能力。     

Intranet上实时多媒体混播技术研究

针对Intranet底层对组播提供的支持并不明确这一问题,提出了一种混播,即组播和单播相结合的实时多媒体传输方案。该方案通过构造分配树,使用其分支结点转发数据的方法,以实现一对多的分布式多媒体传输。文章还对混播技术在实现时遇到的多媒体数据发送、重传、网络拥塞调整以及安全管理等问题作了具体的讨论。     

一种非完全组播网络中的算法可选组播框架

提出了一种新型实用的算法可选组播框架-FMPN（Flexible Multicasting on Partial-multicast Networks），该框架能够在非完全组播网络中实现组播功能，并且可以根据不同的业务和数据类型采用算法可选的组播机制，以达到系统整体最优的组播传输性能．FMPN有三个主要的特点：（1）算法可选组播机制，根据不同的应用需求来灵活地选择组播算法．并且通过IP隧道使得在路由器不支持的情况下也可以使用组播．（2）数据分类，通过对应用类型与数据的分析来调用合适的组播算法．（3）分层传输为可伸缩性码流提供各自独立的组播信道．实验表明，FMPN多媒体传输的系统整体性能高于当前常用的反向路径组播（RPM）、生成树（SpT）等组播算法，特别适合于实时多媒体应用．     

低带宽下的流媒体应用层组播

随着多媒体和网络的发展,在Internet上进行流媒体群组传输变得越来越流行,从而推动流媒体的群组传输研究.分析了IP组播和应用层组播,并且针对低带宽的情况提出一种树状优先的支持实时多媒体传输的应用层组播系统框架.在该系统中充分利用了叶子节点的上行带宽,极大地缓和了中间节点的分发数据带宽,从而实现了在中间节点带宽不高情况下的应用层组播功能.     

无线环境下对PLM性能的改进研究

通过设计对网络丢失事件的判断机制,改进了基于分组对技术的分层组播拥塞控制协议PLM,使之适宜于无线网络传输.NS2仿真显示,PLM 协议在高误码信道上可获得较平滑的速率和较高的吞吐量,支持无线信道下互联网的多媒体传输业务.     

实时多媒体数据多点传输的IP组播技术及实现

介绍了多媒体数据的多点网络传输技术 ,并详细阐述了如何利用IP组播协议实现多媒体数据的实时多点传输的方法 ,同时给出了编程实例。     

支持实时多媒体传输的应用层组播系统

由于IP组播并未取得预期的成功，研究人员又提出了由终端主机来代替路由器实现群组通信功能。针对实时多媒体传输的特点以及目前单组播网络混合存在的现状，该文提出了一利，新的支持实时多媒体传输的应用层组播系统。在系统中，多个网关形成一层覆盖网，由网关完成数据的复制、分发以及组的成员管理，从而在应用层实现了群组通信的功能。     

基于IP组播的校园网视音频实时答疑系统的研究

IP组播是一种为优化使用网络资源而产生的技术,它在局域网上将IP数据包从一个发送者传送到一组接收者,为网络实时多媒体传输和批量数据传输提供了解决方法.以IP组播为基础的纯软件的视音频传输系统能保证传输流的服务质量,又能有效地拓展会话节点的规模,在校园网的实时答疑系统中起到关键作用.文章主要介绍实现IP组播音视频实时传输系统的几个关键技术.     

基于区分服务的分层多播拥塞控制算法

多媒体多播应用在Internet上的广泛部署对拥塞控制提出了要求,分层多播是适应网络异构性较为有效的方案.为了克服现有分层多播存在的拥塞响应延时大、吞吐率抖动剧烈和不满足TCP友好的问题,给出了一个基于区分服务的分层多播模型,提出了一种基于区分服务的分层多播拥塞控制算法DSLMCC(DiffServ-based layered multicast packet dropping),在边缘路由器上引入了基于概率的区分优先级的分组标记算法,在核心路由器上采用区分优先级的分组丢弃算法.仿真结果表明,该算法能够有效地改进区分服务网络上的分层多播拥塞控制的性能,具有较快的拥塞响应速度、较好的稳定性和公平性,并且较好地适应了网络的异构性.     

基于DiffServ的分层组播拥塞控制机制

nternet多媒体业务的发展使得网络异构性问题更加突出,它对传统组播拥塞控制提出了新的要求,分层组播是适应网络异构性的一种有效方案.为了克服传统分层组播质量不稳定、控制复杂、纽播树变动频繁等问题,提出了一种基于区分服务的分层组播拥塞控制机制LMCC.它在考虑预约带宽公平性的前提下进行分组标记和转发,适应了网络异构性.算法性能分析表明LMCC机制具有较快的拥塞响应速度、较好的稳定性、TCP友好性和较低的丢报率.     

一种TCP友好的多媒体流分层组播拥塞控制算法

针对当前多媒体流分层组播拥塞控制方案的不足,提出一种改进的接收者驱动的分层组播拥塞控制算法,并给出了详细的设计方案。算法借助AIMD算法具有的良好TCP兼容性保证组播流与TCP流的友好性;利用基于历史记录动态调整接收端加入某层等待时间的策略解决因过多失败的“加入”尝试带来的网络拥塞和振荡问题。通过实验证实了算法的有效性。     

多媒体会议系统集成框架的研究和实现

为了解决各种异构多媒体会议系统之间难以互通的问题，结合基于应用层组播技术与代理机制设计和实现了能够让各个异构多媒体会议系统相互协同的集成框架。应用代理机制把各个异构系统封装成可以相互通信的协同群组，在Internet物理拓扑基础上部署一个连接各个协同群组的称为覆盖网的虚拟拓扑结构，以此为基础设施在各协同组之间构建数据组播树，实现数据的高效分发，提供各种协同服务和异构接入服务把各种异构系统封装成相互可以通信的协同工作群组。     

一种TCP-friendly主动分层组播拥塞控制机制

针对Internet多媒体业务的快速发展对组播拥塞控制提出的要求,在对现有分层组播算法存在问题进行分析的基础上,提出了一种接收端快速自适应的TCP-Friendly主动分层组播拥塞控制机制ALMCC.它采用主动标记分层,并在接收端根据分组延时,快速的自适应网络带宽.仿真实验表明,ALMCC算法提高了分层组播拥塞控制性能,具有拥塞响应速度快、丢包率低和TCP-Friendly特性.     

ANLMCC--一种基于主动网的分层多播拥塞控制方案

多媒体多播应用在Internet上的广泛部署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．针对现有分层多播大多存在拥塞响应延时大、吞吐率抖动剧烈和不满足TCP友好的问题。提出一种新的基于主动网的分层多播拥塞控制方案(ANLMCC),利用主动网灵活的服务定制能力,采用主动标记分层、优先级分层过滤,以及主动节点间逐跳的交互信令机制,大大改进了分层多播的性能．仿真实验表明,ANLMCC具有较快的拥塞响应速度、较好的稳定性和TCP友好的优点．     

一种基于组播路由的拥塞控制改进算法

本文融合了网络层组播与应用层组播以及隧道技术,在可靠组播差错恢复算法的基础上引入拥塞控制,使组播的一些中间接收者充当虚拟组播源,在拥塞发生处进行灵活的速率调节,从而灵活有效地解决异构网络中组播的拥塞控制问题,通过仿真试验对组播拥塞控制算法的评价指标进行有效的验证。     

一种异构环境下覆盖多播网络路由算法

由于IP多播在部署上的困难,覆盖多播网络(overlay multicast networks,简称OMN)作为构建通用的多播服务平台的另一可行途径正不断为人们所认可.针对实时多媒体应用对带宽需求的异构性,研讨了异构环境下OMN的路由问题.通过对度约束模型进行扩展,描述了一种新的适应异构环境的OMN网络模型.采用分层的带宽分配策略,提出了一种异构环境下构造OMN最小延时半径多播树的启发式算法--分层的压缩树(1ayered compact tree,简称LCT)算法,并对其性质进行了理论证明和分析.仿真实验结果表明,随着分配带宽的减少,LCT算法能够有效地降低多播树的高度和网络资源使用量,并保持较低的多播树延时半径增幅.     

分层组播中MAX-MIN公平速率分配算法的运用

以分层多速率组播解决方案为研究目标,针对多速率组播与TCP单播共存网络的公平性问题,通过在分层组播中应用max min公平速率分配算法来得到各虚会话的公平速率,并采用二分法对速率集合进行不同粒度上的整合,给出了具体的分层解决策略,从而为异构网络环境中分层多速率组播在公平性前提下的有效实施提供了保障。     

基于网络编码的确定性逐层构造算法

为了解决适用于多源组播通信的网络编码构造算法存在收敛时间较长的问题,提出一种基于网络编码的确定线性逐层构造算法。在已有研究基础上,利用虚拟信源点进行虚拟试播：首先,根据决策树算法逐层确定获得非满秩局部编码矩阵的节点;然后,重构与该节点对应的上层变换节点的局部编码系数,生成新的编码向量;最后,重传这些编码向量至对应节点,使该节点的局部编码矩阵满秩,从而得到可行的编码方案。在试播过程中允许对出现数据冗余的链路进行修剪枝,以提高带宽利用率。与基于信宿反馈的确定网络编码（SNFDNC）算法相比,该算法只需进行一次虚拟试播。仿真测试结果表明该算法在中等规模网络中收敛时间更短,能进一步提高多源组播通信的平均传输速率。