基于网络编码的P2P流媒体

本文提出了一种基于网络编码的P2P流媒体直播方案。在该方案下，Peer节点对流经它的数据先进行网络编码，再进行转发，以提高Peer节点实际的下载速率以及对网络资源的利用率。仿真实验表明，采用网络编码后节点的播放质量得到了普遍性的增强。     

基于网络编码的P2P应用系统研究进展

将网络编码引入P2P应用系统是当前的研究热点之一。着重介绍基于网络编码的P2P应用系统在国内外的主要研究进展,包括基于网络编码的P2P文件下载系统、基于网络编码的P2P流媒体直播系统和基于网络编码的P2P流媒体点播系统三个方面,并对该方向的研究趋势进行展望。     

应用网络编码的P2P内容分发

讨论如何在P2P内容分发系统中应用网络编码技术,结论是网络编码能简化P2P内容分发中的Piece Selection算法的复杂度,提高网络资源的利用率.但是,网络编码必须结合较好的Neighbor Selection和ChokingUnchoking机制,否则,其优势将无从体现.同时,还详细描述在P2P内容分发中如何应用网络编码技术,并逐一讨论应用过程中所涉及到的主要问题.为了证明基于网络编码的P2P内容分发系统的可行性,在单机上实现主要的编、解码算法,分析其对系统资源的消耗.实验的结果是如果一个peer的上载速率为50KBps,则编码操作导致的CPU占用率为2.25%,相应的内存开销在20MB左右.这些数据说明网络编码的系统开销是较轻的,基于网络编码的P2P内容分发系统是完全可行的.     

网络编码P2P流媒体中的动态段粒度研究

网络编码技术已证明能够提高P2P流媒体系统的整体性能,但是现有系统采用固定段粒度编码方式存在诸多局限性,为了克服固定段粒度的缺点,且适应实际网络的随机特性,提出了动态段粒度的新概念,即源节点在编码时能够动态调节编码块的段粒度。从编码方式、取值范围及输出能力三方面回答了升阶和降阶编码实现动态段粒度所面临的问题。最后设计了一种动态段粒度调节策略,该策略中源节点能够根据播放缓冲量和源节点服务能力来动态调节编码块的段粒度。实验表明该策略能够有效提高网络抖动和节点搅动时的服务质量。     

基于网络编码的P2P流媒体直播系统研究

针对目前存在的P2P流媒体直播系统不能充分利用网络资源的问题,提出了一种基于网络编码的P2P流媒体直播方案。该方案充分利用了Peer节点的计算能力,即在对媒体数据进行存储转发前先进行网络编码,以提高数据块的下载速率以及节省网络带宽资源。实验结果表明,在同等网络状况下,利用了网络编码后节点的播放质量有了明显的改善,尤其是在网络状况不好的情况下改善更为明显。     

应用网络编码的P2P流媒体技术研究进展

P2P流媒体是一种极具潜力的流媒体内容分发技术。在P2P流媒体系统中采用网络编码,有利于进一步提升系统整体性能。针对目前流行的基于数据驱动覆盖网络的P2P流媒体系统框架,根据直播和点播这两种流媒体播送模式,深入讨论和分析了具有代表性的网络编码P2P流媒体技术方案的实现机制及其优缺点。最后,对该方向的研究趋势进行了展望。     

基于网络编码的分层P2P网络的拓扑感知算法研究

网络编码是一种可改进网络吞吐率和可靠性的新兴技术。然而,这些优势极大地受制于网络拓扑结构,在P2P网络中尤为如此。通过精确的拓扑感知,可以在吞吐率和可靠性方面帮助改进使用网络编码的系统性能。本文提出了一种新颖的基于网络编码回馈的拓扑感知机制(TANCF)来进行网络拓扑感知。该机制利用层次化网络中节点的回馈来探测信源到节点的可达路径信息,而根据可达路径信息与关联矩阵的密切关系,可构建关联矩阵并优化网络编码系统的参数。在理论分析中,我们推导出了该机制的解码概率方程以及正常运行的可行条件。通过仿真实验,我们进一步验证了该机制的可行性。     

浅谈网络编码技术

传统的通信网络节点只对接收到的信息进行存储和转发,扮演着转发器的角色,但是根据网络信息流中的最大流最小割理论,没有理由仅让网络节点的功能局限于存储和转发。网络节点可以对多条输入链路上收到的数据信息进行一定的线性或非线性处理,然后再发送出去,在接收节点,通过相应的译码运算恢复出信源所发的信息。网络编码正是基于这种思想产生的。文中首先讲述了网络编码的基本原理,在此基础上介绍了目前网络编码在通信网络中的主要应用。在对网络编码有了初步认识的基础上,对于网络编码体现出的优缺点作了总结,并对未来的发展方向进行了分析和展望。     

基于FGS的P2P流媒体网络编码及调度

为满足异质网络环境下用户对服务质量的不同需求,利用网络编码在P2P网络流媒体中的性能优势,提出基于FGS的P2P流媒体网络编码及调度方法。通过网络编码分级和节点分级管理,使各个异质节点协作工作,由此实现非结构化P2P网络中的分布式数据调度策略。实验结果表明,该方法可以使系统中各节点的播放连续度维持在1.0左右,尤其是在节点接入带宽、起始播放时延、提供的缓冲区较小的情况下,性能明显优于传统方法。     

线性网络编码及其在P2P网络中的应用研究

通过对网络编码理论和现有P2P文件共享系统的深入研究,设计了一种基于线性网络编码的P2P文件共享系统.该系统的优点是解决了现有P2P文件共享系统中存在的不能充分利用网络资源、“种子”节点突然退出造成文件下载不完等问题.实验结果表明,该系统克服了现有系统中存在的问题,同时也提高了整个系统的吞吐量并增强了系统的稳定性.     

基于网络编码的对等网络互惠资源共享方法

传统网络消息传播基于存储转发路由机制,网络节点对于网络消息不进行任何处理,网络编码理论允许节点对传播的信息进行编码处理.基于此,利用网络编码数据包能携带更多网络信息的特点,提出一种对等网络环境下的互惠资源共享方法,保证对等网络资源共享的高可靠性和鲁棒性,并通过仿真实验加以实现.仿真实验结果表明,网络编码互惠资源共享方法...     

基于网络编码的对等网流媒体传输模型和算法

在对等网(peer-to-peer,简称P2P)流媒体系统中,节点(用户)的输出带宽(上行带宽)容量利用率的提高能够降低服务器的带宽开销.网络编码可以实现组播的最大吞吐率,因而具有提高系统中节点输出带宽容量利用率的潜力.将随机线性网络编码应用到P2P流媒体系统中,建立了基于随机线性网络编码的P2P流媒体传输过程模型,并据此建立传输算法的优化模型,比较研究了贪婪式算法、最少者优先算法和随机算法等.优化结果表明,随机算法可以平等均匀地获取数据包,能够最充分地利用节点的输出带宽容量,降低服务提供商的运营成本.通过对优化模型解的分析对实际系统中的传输算法给出了设计指导原则.     

P2P文件共享中网络编码与路由容量比较

网络编码在应用层上的容量研究,对网络编码在P2P网络中的应用具有重要指导意义.目前已有文献对P2P文件共享中网络编码和路由的比较多采用仿真方法,其结果与仿真参数设置有较大关系,暂未有一致的结论.本文从理论上推导P2P文件共享中网络编码和路由的容量上界并进行定量比较:首先将上行链路共享P2P流模型推广到1 to m的一般情况,在此基础上推导出一般情况下P2P文件共享中网络编码和路由容量的理论上界,并证明二者上界的一致性.最后通过基于NS2的仿真分析实际网络中其它相关因素对二者达到容量上界的影响.     

可分级P2P流媒体的自适应传输调度算法

可分级视频编码(SVC)技术实现了从单一码流中得到不同帧率、分辨率和图像质量的视频数据,使其更能应对网络的抖动.P2P技术已广泛应用到流媒体直播系统中,现有的SVC P2P传输调度机制主要基于传统流媒体,较少考虑SVC流媒体多层的特殊结构.本文提出一种基于层间网络编码的SVC P2P传输调度算法,称为可分级P2P流媒体的自适应传输调度算法.该算法通过预测和调整邻居节点各层的发送概率,使得请求节点能够按照预定的各层接收比例接收数据包.理论分析和仿真结果显示该算法具有较目前主流算法更好的性能.     

基于网络编码的P2P-VoD系统仿真平台

针对现有基于网络编码的P2P-VoD系统仿真器缺乏通用性和可扩展性的问题,提出一种NS2下基于网络编码的P2P-VoD系统通用仿真平台NCVoD Sim。在NS2典型模型基础上,进行网络编码扩展,构造Socket和接口模块支持P2P应用,设计P2P-VoD应用模块完成仿真平台设计。仿真实验表明,该仿真平台能有效完成基于网络编码的P2P-VoD系统数据调度算法仿真,具有通用性和可扩展性。     

CORS TV:一种基于网络编码的P2P TV系统

网络编码可以实现组播的最大吞吐率,若应用于P2P TV系统,具有降低用户播放延时、提高系统有效传输率,从而提高视频质量的潜力。为了提高P2P TV系统的性能,设计并实现了一个基于随机线性网络编码的P2P TV系统——CORS TV。围绕拓扑构建和数据传输这两个关键部分,充分利用网络编码提高系统性能,CORS TV具有功能模块线程隔离的节点内部结构,集成了基于Gossip协议的拓扑构建算法,使用了最多者优先的初始播放点设置算法,并利用了基于推的数据传输方案和先到先得式的数据传输算法。在计算机集群上的实验验证了CURS TV系统设计的正确性和有效性。与已有P2P TV系统相比,该系统具有降低冗余率、提升系统的有效传输率、改善用户视频播放质量的优势。     

基于网络编码的P2P TV拓扑优化

网络编码使得网络中间节点可以对收到的数据包进行特定的编码后再转发出去,以实现组播的最大吞吐率。这一技术应用于P2PTV系统,可以改善系统的有效传输率和延时等性能。为了缩短系统中节点等待数据包的时长和降低计算开销,实际系统大都对网络编码进行了简化。这使得数据包的冗余率受到拓扑结构的影响,增大了系统开销。针对这一问题量化分析了拓扑引起冗余的原因,提出了即时控制拓扑优化的方法,以对拓扑进行即时控制,优化拓扑结构。实验结果表明,相比已有工作,即时控制在数据包冗余率和节点上行带宽容量利用率之间取得了更好的折衷,并获得了更高的有效传输率。