动态层次小组多播路由的研究

在分析现有多播路由协议的基础上,本文提出了动态层次小组多播路由。多播数据源可以根据自治系统（AS）中接收者的多少而动态决定发送多播数据的方式。在一个AS中,对于一个特定的多播源,当多播数据接收者的数量较少时,用单播的方式;当自治系统中接收者较多时,用组地址的方式转发多播数据。同样,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,从而动态地构造层次多播路由体系结构。本文还定义了动态层次多播路由算法的数据结构以及功能模块,并从网络带宽与路由器计算两方面面分析了动态层次小组多播路由协议分发多播数据时的代价。     

Internet多媒体分层组播JSCC差错控制率失真优化

针对Internet多媒体群组通信中同时存在的带宽异构性和包丢失率异构性，文中将分层组播和接收者驱动的思想扩展到FEC差错控制中，提出一种分层FEC组播差错控制方法LM-FEC．LM-FEC通过不同的组播组发送信源编码层和各信源层的FEC校验数据，为接收者根据信道带宽和数据包丢失率实施差错控制提供更加灵活的选择．文中用FH-MDP模型描述接收者行为，通过JSCC率失真优化确定编码层内和编码层间的速率分配，JSCC率失真优化采用变量替换和动态规划算法求解．实验表明，该文提出的差错控制方法能够有效改善重建多媒体信号的回放质量．     

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.     

一种基于主动网络的分层多播的拥塞控制

主动网络是一种全新的网络模式,它能够对网络上的节点和网络传输的包提供动态处理,并具有可编程的能力。分层多播就是对不同网络条件下的不同接收者使用一种分级编码方案进行多播,将数据流分发到不同的层次。本文讨论了主动网络中的分层多播的一种应用,即网络拥塞控制协议。该协议可以在主动的路由器中选择性地分发数据,去除被持续的网络拥塞影响的多播树的分支。实验表明采用主动网络有助于应用最少的上层状态数适应不同类的接收者,保证了传输质量。一种基于主动网络的分层多播的拥塞控制@马英瑞$安徽合肥中国科技大学计算机系!230027 @…     

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.     

一种基于效用最优的分层多播动态层速率分配算法

分层多播已被认为是在Internet上进行视频多播的一个解决方案．已有的分层多播协议通常在接收方执行层的适应，在发送方使用静态的层速率分配技术．首先介绍了分层多播的基本原理，讨论了接收方驱动的静态分层与发送方驱动的动态分层技术，特别地引入了一种衡量尺度“效用”对多媒体应用满意度进行度量；提出了一种效用最优的层速率分配算法ORAU，并通过推理证明得出了一个求解途径；接着给出了ORAU算法的实现；最后对ORAU算法在特定的网络环境中进行了实验仿真，并对仿真结果与其他算法进行了比较分析．实验结果表明，采用ORAU算法的多媒体多播系统能够花费较小的带宽就可以获得相对较高的系统效用，验证了算法的可行性和有效性．     

异构网络中的多播最大吞吐率问题研究

研究了利用多速率和Network Coding,异构网络中多播的最大吞吐率问题.通过提供分层的数据,不同接收者可以接收到不同层数的数据,从而提高多播的整体吞吐率.其主要创新性在于,首先形式化描述了多速率多播的最大吞吐率问题,然后从理论上证明了该问题是NP-hard的,并且给出了最大吞吐率的上界.     

基于应用层的实时媒体流多播QoS的自适应方法

该文提出的应用层多播QoS自适应方法建立在由多个单播HPF路径构成的多播树基础上,多播组成员节点在一个HPF会话中是接收者,而可能在其它一些HPF会话中作为转发器。多播树由最大瓶颈带宽生成树算法生成,媒体流的传输协议采用HPF,由最大瓶颈带宽生成树上的分支节点作转发器来实现速率自适应和包丢弃算法,以达到整个多播组的平均带宽利用最大化。     

基于接收驱动的拥塞控制算法分析

研究基于接收端驱动的分层组播拥塞控制策略中的速率调整问题,提出一种基于接收方估计的速率调整算法,有效解决分层组播的细粒度速率调整问题。试验证明,该算法可使异构链路接收者的带宽被充分利用,并具有良好的TCP友好性和可扩展性。     

基于自适应层次化聚类算法的应用层多播协议

自适应层次化聚类算法将单层拓扑映射为一个层次化结构,改善了应用层多播算法的可扩展性。但它也引入了较高的根节点度数,无法有效控制多播树的形态,不适合用于多媒体等内容的多播通信。通过“剪枝重置”和“构建顶层拓扑”操作,可以弥补自适应层次化聚类算法的缺陷。仿真试验表明,前者可以减少树的层数和同一个聚类中的节点密度;后者可以减轻多播树根节点的负担。相对于采用传统路由算法得到的单层拓扑多播树,该文得到的多播树在开销、时延和度数方面都有显著的优化。     

A lexicographically fair allocation of discrete bandwidth for multirate multicast traffics

Fair bandwidth allocation is an important issue in the multicast network to serve each multicast traffic at a fair rate commensurate with the receiver's capabilities and the capacity of the path of the traffic. Lexicographically fair bandwidth layer allocation problem is considered and formulated as a nonlinear integer programming problem. A nonincreasing convex function of the bandwidth layers of the virtual sessions is employed to maximize the bandwidth of each virtual session from the smallest.To solve the fairness problem a genetic algorithm (GA) is developed based on the fitness function, ranking selection and the shift crossover. Outstanding performance is obtained by the proposed GA in various multicast networks. The effectiveness of the GA becomes more powerful as the network size increases.     

基于AIMD算法的分层多播拥塞控制

提出了一种基于AIMD算法的分层多播拥塞控制算法．算法借助AIMD算法具有的良好TCP兼容性和稳定性，采用慢增慢减的速率调节原则来防止TCP中速率减半策略所带来的速率振荡．为避免反馈处理带来的复杂性和可扩缩性问题，提出了无须反馈的收方至发方间往返时延估计方法．算法采用类似TCP的慢启动算法来提高链路的利用率和收敛速度．通过仿真评估得出，算法对TCP流、不同多播流均表现出理想的公平性，并有很高的带宽利用率和良好的稳定性．     

基于集成FEC和层次传输的可靠组播的流控技术

端系统能力和网络带宽的异构性给大规模组播的流控带来很大困难。本文将前向纠错（ＦＥＣ）技术与层次传输相结合,较好地解决了异构环境下可靠组播的流控问题。我们给出了传输调度和信道速率分配的算法,讨论了差错控制问题。性能分析和模拟表明,该方法对大规模、异构组播组可显著减少平均传输时间并且有效地利用网络带宽。只需较少数目的组播组就能得到性能的很大提高。软件ＦＥＣ编码器的速度能够匹配当前的网络条件,算法易于实     

DLMCC：一种动态层次组播拥塞控制机制

由于Internet本身固有的异构性，累积层次组播受到广泛关注，但现有的层次组播大多是粗粒度和静态的，不能适应动态变化的网络环境。为解决这一问题，提出了一种动态层次组播拥塞控制机制DLMCC。在该机制中：①给出了一种反馈聚集算法，动态确定层次组播的层次数和层次速率，从而有效地提高了网络的带宽利用率；②采用了一种逐级分组对探测带宽方法，可准确快速测量本地带宽，同时可保证粗拉度的TCP友好；③所有组播层次的数据在同一个组播组中传输，彻底消除了接收者加入新的层次和离开最高层次时需执行复杂和耗时的IGMP操作，以及多个组播组导致的新的异构问题。仿真实验结果表明DLMCC是层次动态变化、TCP友好和可扩展的。     

异构环境下层次编码多视频源多共享信道分层组播

视频组播是许多当前和将来网络服务的重要组成部分,如视频会议,远程学习、远地展示及视频点播,随着网络传送基础设施的改善和端系统处理能力的增强,组播视频应用日益变得可行,组播视频传输中存在的主要问题是网络送资源的异构性和动态性,其使得视频流的多个接收方都达到可接受的流量特性变得异常困难,目前该问题的一个有效解决方式就是利用自适应的分层视频传输机制,在该机制中,各源产生层次媒体流,并在多个网络信道中传输。对视频会议类的多点到多点视频组播应用,信道往往被所有潜在的发送方共享,任何发送方都可在任何一个共享信道中发送其视频层次。在该多点到多点、共享信道、分层视频组播模型下,一个关键问题就是如何动态确定各视频源层次到各共享组播信道的映射,映射策略直接影响到会话整体视频接收质量和网络带宽利用率。典型的方式是顺序映射,该映射方式同等对待各发送方,但利用该方式,随源数目的增加,在各共享网络信度上会出现带宽可伸缩性问题,而且顺序映射方式无法适应网络传送资源和会话状态的动态变化。为此,该文设计了一种基于接收方反馈信息的自适应的层次映射算法,接收方周期性地将其当前感兴趣的发送方及接收速率的信息反馈给某控制节点,而控制节点就利用当前反馈信息动态地调整映射策略。经证实,该算法始终能比顺序层次映射算法获得更高的整体视频接收质量,并具有高的带宽利用率和很小的复杂度。     

应用层组播节点流媒体调度算法

针对终端转发机制存在的延迟问题和传输率波动问题,提出一种应用层组播节点流媒体调度算法,通过采用组播节点的缓冲延迟和视频编码预测信息,减弱流视频的突发性高带宽需求,从而实现实时流率平滑传输,以提供稳定的流视频服务。仿真实验结果表明,该算法是有效可行的。     

LION: Layered Overlay Multicast With Network Coding

Recent advances in information theory show that the throughput of a multicast session can be improved using network coding. In overlay networks, the available bandwidth between sender and different receivers are different. In this paper, we propose a solution to improve the throughput of an overlay multicast session with heterogeneous receivers by organizing the receivers into layered data distribution meshes and sending substreams to each mesh using layered coding. Our solutions utilize alternative paths and network coding in each mesh. We first formulate the problem into a mathematical programming, whose optimal solution requires global information. We therefore present a distributed heuristic algorithm. The heuristic progressively organizes the receivers into layered meshes. Each receiver can subscribe to a proper number of meshes to maximize its throughput by fully utilizing its available bandwidth. The benefits of organizing the topology into layered mesh and using network coding are demonstrated through extensive simulations. Numerical results indicate that the average throughput of a multicast session is significantly improved (up to 50% to 60%) with only slightly higher delay and network resource consumption.     

MAODV协议的QoS延伸

研讨了Ad Hoc网络中具有QoS约束的多播路由问题和网络模型,提出了一种基于延伸MAODV（Multicast Ad Hoc On-demand Distance Vector）多播路由协议的延时、带宽和包丢失率等度量的QoS多播路由协议。仿真实验显示该协议较好地改进b 端到端传输延时、带宽利用率和传输性能,为Ad Hoc网络QoS多播路由提供了一种新的有效途径。