基于快速组播切换的分层移动组播体系结构

移动通信在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用,受到了越来越多的重视.人们希望能够在移动的时候获得与静态联网者相同的网络服务,这里最主要的就是要解决移动切换和无线网络带宽受限的问题.由于组播技术不仅能够提供很多新型的网络应用,而且能够高效地实现多点传送,并有效节省网络带宽,因此移动和组播的相互融合对两者的应用和发展都会带来较大的促进.提出了在移动环境中部署IP组播的框架体系,即基于快速组播切换的分层移动组播体系结构(fast multicast handoff based hierarchical mobile multicast architecture,简称FHMM).FHMM通过分层移动组播管理将节点在域内的移动对外屏蔽,提高了域间组播转发树主干的稳定性.FHMM还提出了快速组播切换机制,从而减少了切换延迟以及由此引发的分组丢失.另外,当节点移动到不支持组播的子网时,FHMM仍然可以为节点提供组播服务.模拟结果显示,FHMM具有分组丢失率低、组播分组传送效率高以及组播维护开销少等优点,是一种高效的移动组播解决方案.

基于移动预测的快速分层移动组播体系结构

由于移动节点的位置是不断变化的,移动IPv6协议给出了支持移动节点的远程加入和双向隧道两种组播方法,但这两种方法都有各自的缺点.本文提出基于移动预测的快速分层移动组播体系结构(mobility prediction basedfast and hierarchical mobile multicast architecture,简称MP-FHMM),通过移动预测,在切换前为移动节点配置好切换信息,并且在切换时使用基于FMIPv6改进的快速组播切换方法,有效减少了切换延迟以及由此引发的组播数据分组丢失.另外,由于采用层次型结构的移动组播管理,屏蔽了节点在子网内的移动,减少了因节点移动而重构组播树的频率.

一种快速组播的实现方法

目前的组播协议在具体应用中存在实时性较低的问题,还不能较好满足网络电视、远程教育、视频会议等信息服务领域的需求,因此可以考虑一种优化协议的实现方法,它利用静态组播成员的静态特性,并根据一些组播应用中的时域组播树重叠的特性,缩短传统组播应用的延迟时间,以达到快速组播的目的。

基于邻居信息交换的组播快速切换算法

切换延迟和丢包率是决定移动组播算法是否能够满足实时性组播应用要求的重要指标.提出了一种基于邻居信息交换的组播快速切换算法M-FMIPv6/NIE.在二层触发器事件发生之前,通过邻居接入路由器之间定时的信息交换,可以提前进行新转交地址的配置和请求加入组播树等操作.性能分析和仿真结果表明,M-FMIPv6/NIE的组播服务中断时间小于现有的组播快速切换算法,并且在缓存数量和丢包率等方面也具有较佳的性能.

动态的基于快速切换的层次型移动组播协议

为了提高移动IPv6网络中组播的服务质量,提出一种动态的基于快速切换的层次型移动组播协议——DFHMM。协议设置两级组播代理,对外屏蔽节点的域内切换;利用移动锚点担当区域组播移动代理,提供配置的高灵活性和通信的强鲁棒性;使用基于链路层触发的快速切换机制,缩短组播服务的中断时间。给出了协议的体系结构、切换流程、数据结构和操作细节。

一种基于多描述编码的应用层组播模型

为解决流媒体系统中基于多描述编码的多树模型所存在的同步问题,提出了一种基于多描述编码的层次组播模型。该模型中,相邻层的节点之间采用多对一的传输方式,并通过描述资源的均匀分布实现系统的快速收敛,以最大覆盖算法为节点获取最大的描述集和请求分布,在获得高质量视频的同时提高系统的鲁棒性。仿真实验表明,该模型以较小的协议开销获得了较好的视频质量,实现了动态环境中较高的系统可靠性。

一种分层结构与快速切换的可靠移动组播方案

移动IP组播技术能有效缓解移动环境的资源受限问题,但同时也面临许多挑战.文中提出了一个基于分层结构和快速切换的可靠移动组播方案(reliable mobile multicast scheme with hierarchical architecture and fasthandover capability,MMHFH),该方案综合运用微移动和链路层触发技术,针对切换过程中的组播开销、切换延迟、切换丢包、同步丢失、可扩展性以及路由影响等移动特性进行优化设计.OPNET仿真实验表明,MMHFH方案具有组播树稳定、组播维护开销小、切换延迟短、切换丢包少、可靠性高、可扩展性好、组播包传送效率高等特点.

基于骨干结点集的移动IP组播路由算法研究

为了优化移动IP组播生成树代价,减少移动结点切换加入时延和信息传输时延,引入了移动IP"骨干结点集"思想,设计了移动IP组播路由算法BNSBMR(bone node set-based multicast routing algorithm)."骨干结点集"是移动IP环境下满足一定条件的IP子网接入路由器AR(access router)的集合.该算法通过"骨干结点集"降低移动IP组播生成树的代价;减少移动结点切换的加入时延;并通过路径优化降低信息传输时延.从理论上证明了算法的正确性,并分析了其计算复杂度.仿真实验表明:BNSBMR算法从树代价、加入时延、传输时延3个方面提高了移动IP环境下组播业务满足QoS约束的能力.

时延约束动态组播路由的快速低代价算法

提出一种时延约束动态组播路由的快速低代价算法。该算法利用改进的时延约束最短路径子图,在加入组播节点时避免非时延约束最短路径的搜索,提高算法的计算效率。通过使新加入节点与树上已有节点共享最短路径,降低整棵组播树的代价。仿真结果表明,该算法计算时间少,组播树总代价低,能使组播树更稳定。

基于动态组播代理的移动组播协议

根据动态组播代理的移动组播算法原理,提出一种移动组播协议,采用新的快速组播切换机制,以时间量度和距离量度为依据,动态选择组播代理。仿真结果表明,该协议避免组播转发树的频繁重构,降低组播切换延迟,具有次优的组播传输路径,可以与现有网络协议相融合。

基于IPv6组播的M-FHM IPv6切换技术

由于快速分层切换技术FHMIPv6将FMIPv6和HMIPv6切换技术结合起来,因此,在层次移动管理模型中部署快速切换时具有两种技术所具有的优点,可使切换延时进一步减少。文中通过对FHMIPv6的研究发现,其切换过程中DAD重复地址检测过程严重影响了切换性能,因此提出了基于IPv6组播的M-FHMIPv6切换技术。理论分析证明,M-FHMIPv6能有效减少DAD检测过程和各种信息交互的延迟。通过NS2实验仿真进一步说明:改进的M-FHMIPv6方案能减少切换延迟,平滑切换过程。

基于组播的IP视频网快速收敛可靠性研究与应用

通过分析研究网络快速收敛技术和马尔科夫链模型等高可靠性理论,总结大型IP视频组播网的高可靠性部署和实施方法;介绍获得最佳MTTR(Mean Time To Repair)等可靠性参数值的机制。该研究成果可提高网络设备单机的可靠性,也可提升整个网络系统的可靠度;并已在实际工程应用中得到验证。

面向快速切换和可靠组播的WLAN传输系统

随着视频流量以及移动设备的激增,无线环境下切换和组播场景日益增多。而基于IEEE 802.11的无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)无法为用户提供快速的无线切换和高效可靠的无线组播服务。基于此,该文设计并实现了集中控制的WLAN传输系统。针对快速切换,系统通过在多个接入点间同步终端上下文信息,并引导终端切换来避免传统切换时的信令交互。针对可靠组播,系统提升了组播帧的物理层发送速率,并采用喷泉码和NACK(Negative Acknowl⁃edgement)结合的方式保证无线组播传输的可靠性。实验结果表明,该文的快速切换机制比传统机制减少了200 ms延时;而相比于现有的方案,该文的无线组播方案在提供高效可靠的组播服务的同时,能够控制反馈开销。

一种快速低代价延迟受限组播路由算法

为满足实时业务的QoS要求,在非延迟受限组播路由算法(Fast Low-cost Shortest PathTree,FLSPT)的基础上添加了延迟约束,使得生成的组播树上,每条从源到目的地的路径都满足给定的延迟限制,同时保持了原算法计算复杂度低,代价性能优越的特点。仿真结果表明,本文算法的代价和时间性能均优于延迟受限最短路径(Delay-Constrained Shortest Path,DCSP),且更适合用于目的节点分布集中的密集模式下。

IP多播的快速转发

随着视频点播、视频会议、远程教育等多播应用的普及,多播分组在路由器中的转发已不能满足日益增长的带宽需求,第三层交换机能以线速处理数据包,能极大地减轻路由器的负载,提高分组的转发速度。对IP多播分组的转发技术进行了讨论,着重探讨了在第三层交换机中的快速转发、转发存在的问题以及目前的三种解决方案。