可靠组播网络中差错恢复算法的研究

摘要

组播是在标准IP技术上的一个扩展，其主要的特点是通过IP组播地址向一个主机组发送数据。组播技术从本质上减少了对网络带宽的需求，克服了集中式会话中服务器负载随客户数目增加而急剧加重的问题。组播的缺点是不可靠和无序，但是基于组播的各种新的应用，例如多媒体会议、数据分发、交互式仿真等都要求可靠的组播传输。可靠组播(ReliableMulticast)的目标就是要解决这些问题，除了完成基本的组播功能，可靠组播协议还必须针对差错控制、差错恢复、流量控制、拥塞控制和端到端的延迟等问题提出解决办法。 在组播可靠性的众多技术领域中，差错检测与恢复技术也逐渐成为当前研究的热点，本文首先介绍了差错检测与恢复的各种方法和机制，以及一种具有较好可扩展性的差错恢复算法RRMP，分析了RRMP算法的一些优点，比如，把差错恢复的负担随机地分配到组成员，从而避免了一些可靠组播协议中所用到的专用恢复服务器负担过重及意外故障造成丢包而无法恢复等问题。但是RRMP算法也存在一些不足，当一个域中的成员检测到丢失时，它将同时启动本地恢复过程和远程恢复过程，这样不仅浪费了带宽，而且也存在较大的时延。针对这个问题，本文在RRMP算法的基础上提出了一种改进算法E-RRMP，该算法中增加了数据丢失类型判断机制，有了这种机制后，当一个成员检测到丢失后，它要么启动本地恢复过程，要么启动远程恢复过程，而不需要两个过程都同时启动。这样就减少了丢失请求包和恢复包的通信量，从而节省了带宽，也降低了时延。最后通过实验进行仿真，仿真的结果验证了这些结论的正确性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2课题的提出

1.3课题的研究现状

1.4论文结构安排

第二章组播概述

2.1组播技术产生的原因

2.2组播技术的基本原理

2.2.1组播协议的体系结构

2.2.2组播的地址机制

2.3组播管理

2.3.1组播成员管理

2.3.2组播组网业务管理—受控组播

2.4组播路由

2.4.1组播转发过程

2.4.2域内组播路由协议

2.4.3域间组播路由协议

第三章组播的可靠性技术

3.1概述

3.2状态控制与反馈控制

3.2.1组播的状态控制

3.2.2组播的反馈控制

3.3拥塞控制与差错恢复

3.3.1 拥塞控制

3.3.1差错恢复

第四章差错恢复技术研究

4.1差错恢复技术的提出及策略

4.2差错恢复机制中的三种类型

4.2.1 ARQ差错恢复机制

4.2.2前向纠错FEC

4.2.3 ARQ和FEC组合

4.3随机可靠组播协议(RRMP)的差错恢复算法

4.3.1 RRMP恢复算法介绍

4.3.2 RRMP算法中层级的形成

4.3.3 RRMP算法的性能分析

第五章基于RRMP恢复算法的改进算法E-RRMP

5.1引言

5.2 RRMP算法存在的问题

5.3改进算法E-RRMP

5.3.1 E-RRMP算法的提出

5.3.2 E-RRMP算法实现

5.3.3 E-RRMP算法的性能分析

5.4 NS-2仿真及结果分析

5.4.1 NS-2工具简介

5.4.2仿真模型及参数设置

5.4.3结果分析

5.5小结

第六章总结与展望

6.1本文所做的工作

6.2未来研究展望

致谢

参考文献

研究生期间发表的文章