层叠组播中业务模型与组播树动态维护策略的研究

摘要

以IPTV为代表的流媒体业务,对内容提供商和运营商来说,都是一个新的业务增长点。作为IPTV核心技术之一的组播技术,可以在不同的网络层次上实现。并且利用IP 组播传送流媒体在校园网和新建小区得到了广泛的应用。但是在全IP的网络架构下，很难保证从用户到组播源之间端到端的服务质量。 863项目3TNET提出了层叠组播(IP Over ASON)模型，其核心思想就是从节目源到终端用户之间的数据包实现了光层和IP层的组播。层叠组播模型和传统的Video-over-IP模型的区别在于核心网中动态组播光树代替了IP的组播树。 IPTV的主要特点在于其交互性和实时性。在保证用户实时收看节目的同时，而又不因为某些暂时无人收看的节目而浪费网络带宽，成为一个迫切需要解决的问题。这就要求层叠组播的组播光树能够进行动态维护，即组播光树根据用户加入或离开一个节目的行为，适当的嫁接或者裁剪枝叶。这样能够实现用户收视的实时性和网络资源利用的合理性之间的平衡。 本文介绍了组播及层叠组播的相关知识,并指出层叠组播的优势所在。接着,本文分别从不相关均衡分布、不相关非均衡分布、相关非均衡分布这三种分布着手,给出了层叠组播的组播组的生成算法。对于某一组播组而言，组播组的用户模型可以由包含其用户的组播路由器的向量表示，，其中值为1者，表示与相应的组播路由器相连的用户中，至少有1个该组播组的用户；值为0者，则表示没有任何与相应的组播路由器相连的该组播组的用户。 然后, 我们概要阐述ASON中的路由问题以及RWA问题；论述了WRON网络中的RWA问题，着重提出了部分共享波长光网络中的一种动态路由算法，这对于ASON网络路由以及组播路由都有一定的参考和借鉴意义；阐述了组播条件下的RWA问题，即MC-RWA问题，以及光树的路由和相应的组播路由算法。 在实际情况中，用户加入和离开某个组播组的状态是动态变化的。针对用户加入和离开某个组播组，我们分列了几种情况下对于组播光树以及数据传输的不同影响；从而得到层叠组播中组播树动态维护的策略。此外,我们还提出了一种基于频道切换与收视率模型的预测机制,用以统计与边缘路由器相连的组播组用户数情况。