应用层组播

摘要： 应用层组播(application layer multicast,ALM)经多年发展,在理论研究方面和工程实现方面均取得了不错成绩,但目前针对组播中用户自私性问题的研究仍有欠缺,而自私行为对传输的稳定性及效率均有恶劣影响,因而迫切需要制定一个合理的ALM协议来解决用户自私性问题.通过将博弈论的思想引入到组播研究中,提出了带有市场机制的组播数据传输算法,通过考虑带宽、时延、节点资源拥有量、节点存在时间、跳数、贡献值等六个参数和分段式的传输方式来解决应用层组播中的用户自私性问题.通过仿真实验以控制开销、传输效率和协议稳定性三个定向指标为考量因素,验证了该思想的可行性.该算法以增加控制开销为代价,提升了协议的传输效率和稳定性.%After years of development,application layer multicast (ALM) has made many achievements in both theory and engineering implementation,but the research on multicast user selfishness still has much work to do,which has a bad influence on the stability and ef-ficiency of transmission.Therefore,it is necessary to create a reasonable ALM protocol to solve the problem of user selfishness.For this, we propose a multicast data transmission algorithm with the market mechanism through the introduction of the game theory to sole the problem of user selfishness in ALM with the consideration of six parameters including bandwidth,delay,node resource ownership,node existence time,hop and contribution value and sectional transmission mode.The feasibility of the thought is verified by the simulation based on the three factors of control overhead,transmission efficiency and protocol stability.The algorithm improves the efficiency and stability of the protocol at the expense of increasing control overhead.

摘要： 组播技术从IP组播到应用层组播的发展,解决了IP组播部署困难的问题.应用层组播采用终端主机转发数据的方式,在一对多的媒体内容分发方面具有广阔的应用前景.由于终端主机灵活性高,可随意退出组播树,在传输数据时易中断的特点,因此需要解决应用层组播的稳定性问题.首先分析了影响应用层组播稳定的三个因素:节点的转发能力、稳定状态和节点间通信延时.其次根据这些约束条件抽象出T-DTD(Spanning tree based on degree-constrained,max on-session time and depth bound for ALM)模型,最后给出稳定度因子在T-DTD下的表达形式,并据此提出一种适用T-DTD模型下的DTD-H(DTD-heuristic)算法,模拟实验证明该算法在降低平均时延、最大延时和提高稳定度方面有明显作用.

摘要： 对网络层组播和应用层组播中的六个经典协议进行比较和性能分析,并且加入新的性能指标、单位传包量和路由发现频率.利用NS2仿真平台,对这六个协议的投递率、单位传包量、平均延时、开销和路由发现频率进行了仿真分析.实验结果表明,单源时,网络层组播的投递率、开销和平均延时明显优于应用层组播;多源时,随着组成员的增多,网络层组播的路由开销迅速增大,整体性能下降,而应用层组播的性能基本保持不变,此时应用层组播在投递率、开销、平均延时等方面优于网络层组播.

摘要： 应用层组播技术由于依靠终端主机转发组播数据,任意中间节点的退出,都将导致其下游节点中断组播数据的接收,因此构建高效的组播恢复算法是提高组播效率的重要措施之一.针对该问题,该文在充分考虑节点性能异构性的基础上,提出了一种混合的基于分区策略的应用层组播恢复算法HPLR,在该算法中,将节点的服务能力定义为其子孙节点的数目与其根路径长度的比值,再根据节点的服务能力将组播树划分成中心区域和边缘区域,并分别提出了相应的组播恢复算法,以在系统的计算开销和时间开销方面达到平衡.位于中心区域的节点服务能力较强,一旦离开将会造成大面积的节点失联情况的发生.因此,针对中心区域节点失效的情况,该文提出了一种前向式的组播树重构策略HPLR-CD算法,在节点失效之前为其孩子节点寻找备份父节点,受影响节点通过与备份父节点联系以恢复数据传输,避免了在节点失联之后仍需计算备份父节点所产生的时间开销,能够快速进行组播树重构,提高组播的效率和性能.位于边缘区域的节点服务能力较弱,针对边缘区域的节点失效情况,该文提出了一种后向式的组播树重构策略HPLR-MD算法,当节点失效后,受影响节点通过与祖父节点联系以恢复组播连接,以此避免了为所有节点都计算备份父节点所产生的计算开销,并将节点离开事件对组播树所造成的拓扑结构的变化限制在局部范围.仿真实验表明,HPLR算法的累计百分比在同一重加入时延内均大于对比算法NICE以及BFN,并当累计百分比达到100%时,HPLR算法平均所需的重加入时延比BFN算法小0.16s、比NICE协议小0.24s.HPLR算法的平均重加入时延分布在1.05s至1.4s之间,随着组播规模的增加其波动范围较小,并且在同一组播规模下其值均小于NICE协议和BFN算法.此外,HPLR算法由于采用混合式恢复策略,其在同一规模下维护组播树所需的控制数据包总量均比对比算法Yang小约50KB.

摘要： 应用层组播(ALM)由于其便于实现和推广等特点,在互联网中得到了广泛应用.提出了一种动态层次应用层组播模型DHALM(Dynamic Hierarchical Application Layer Multicast).DHALM模型节点加入快,对数据转发过程中出现的异常情况可以快速恢复,能实现高效实时的数据传输;DHALM控制简单,能有效减少控制消耗,支持各种规模的组播.模拟实验结果表明DHALM平均路径长度小、控制开销小、具有较高的数据传输率和较好的鲁棒性.%Application layer multicast(ALM) has been widely used in the Internet because it iseasy to implement and promote.This paper proposeda dynamic hierarchical model based on application layer multicast DHALM.It can quickly join nodes,quickly recover from the abnormityin the process of data forwarding,and can realize highefficient real-time data transmission.DHALM can effectively reduce the consumption of control message and support various scale of multicastsinceDHALM is easy to control.Simulation results showed that DHALM has a small average path length,low control overhead,high data transfer rate and better robustness.

摘要： 随着无线通信技术的发展和通信需求的提升,运用IP多媒体子系统技术对电力系统的视频会议业务进行升级改造以满足LTE接入场景需求变得越来越迫切。文章首先对媒体资源控制处理机制、应用层组播和服务质量等IMS融合视频会议的关键技术进行分析,借鉴3GPP的标准架构和分布式架构的特点,提出了基于IMS的LTE分布式视频会议部署架构,并根据架构设计原型和业务场景,通过变化与会终端数量对原型性能进行测试评估。测试结果表明IMS分布式架构相较于传统集中式架构能充分利用LTE网络的基础资源,有效减少了终端侧不必要的数据处理和转发,既节省了带宽资源,也避免了传统视频会议多点控制单元的单点故障隐患。

摘要： 随着无线通信技术的发展和通信需求的提升,运用IP多媒体子系统技术对电力系统的视频会议业务进行升级改造以满足LTE接入场景需求变得越来越迫切.文章首先对媒体资源控制处理机制、应用层组播和服务质量等IMS融合视频会议的关键技术进行分析,借鉴3GPP的标准架构和分布式架构的特点,提出了基于IMS的LTE分布式视频会议部署架构,并根据架构设计原型和业务场景,通过变化与会终端数量对原型性能进行测试评估.测试结果表明IMS分布式架构相较于传统集中式架构能充分利用LTE网络的基础资源,有效减少了终端侧不必要的数据处理和转发,既节省了带宽资源,也避免了传统视频会议多点控制单元的单点故障隐患.

摘要： 应用层组播在不同业务领域的性能要求不完全相同,而应用层组播的网络环境也更加复杂,如:组播节点多元化、通信信道复杂化、节点规模庞大化、数据通信量扩大化等,因此需要结合已有应用层组播技术,针对特定业务的优化目标,对组播方案进行优化改进.通过分析应用层组播评价指标,将应用层组播优化方法分为编码特性优化、分层分簇优化、节点性能优化、选择最优父节点优化、路由信息维护优化,比较了不同类型优化方法的性能指标,给出了各自的适用环境,最后讨论了进一步的研究方向.

摘要： 为满足应用层组播中组成员的角色和权限动态管理要求，本文提出了基于上下文信息的动态 RBAC 模型，定义了UA 矩阵和PA 矩阵，用于描述RBAC 模型中"用户拥有角色"和"角色拥有权限"的状态，该模型中UA 矩阵和PA 矩阵根据上下文信息而进行调整，基于UA 矩阵和PA 矩阵推导出动态RBAC 模型的性质，最后本文给出了动态RBAC 模型在应用层组播中的实施框架。

摘要： 互联网上组通信应用的日益普及和传统IP组播发展面临的困境，导致应用层组播逐步受广泛关注。本文通过比较应用层组播与IP组播的区别，提出了其设计思想中的三种假设。对应用层组播体系结构的描述，使读者了解到其组成部分和功能实现的方式。最后介绍了应用层组播中一个非常典型的协议-Narada协议。

摘要： 应用层组播需要良好的故障检测机制,才能确保组播服务的鲁棒性.现有拓扑感知应用层组播中的故障检测机制极其简单,大大削弱了拓扑感知应用层组播的系统性能.为此提出一种反向抑制主动告警故障检测机制RAA,通过提前预警避免因缓冲区没有数据而导致的服务中止,同时通过反向抑制告警策略,减少重复和错误警报数量,为故障定位排除干扰.实验证明这种机制可以获得理想的告警准确率,并能降低组播成员因故障而导致的断连延时.

摘要： 随着互联网网络带宽的不断提高,基于流媒体技术的视频应用越来越多,本文基于应用层组播思想,设计并实现了一个可支持大规模实时用户的流媒体应用层组播系统——MixCast.该系统采用双层架构,在大规模用户环境下具有良好的可扩展性；在转发树构造方面,采用了整体分层、局部集中的思想,结合最大链路带宽与最近网络拓扑策略进行节点选择,保证了构造的速度和可靠性；在转发树重构方面,通过链路预留技术和异常节点处理算法,有效地减少了节点失效后的重构时间.该系统支持IPV4/IPV6,通过测试,证明该系统占用的网络带宽和服务器资源较少,能够同时支持大规模用户,具有较高的实用价值.

摘要： 分析校园网流媒体分发的特点，并针对上述特点设计实现一种流媒体分发系统-4Cast。4Cast采用应用层组播、用户集中注册的方式，内嵌视频传输质量检测和末端网络视频分享等机制，有效解决了校园网内点到多点视频分发中的用户管理和传输质量监测等问题。系统真实环境测试结果表明：4cast在传输延时抖动和带宽等方面满足校园网视频分发的需求。

摘要： 基于TR(Tree-Ring)的应用层组播树由终端用户构造而成，其稳定性不能得到保证。终端用户的失效将导致组播树分裂，其他用户将延迟或无法接收到数据。本文通过对TR模型的分析，提出了ITR(Improved TreeRing)模型，将TR模型的数据传输策略以及组播树恢复方式进行了改进。仿真试验表明，此种改进有效地降低了组播树恢复时间。

摘要： 随着数字多媒体技术日趋多样化的发展,IPTV(Internet Protocol Television)业务正在得到广泛的应用,而内容分发网络技术的研究是IPTV标准化需求最为迫切的环节之一。本文针对多样化数字终端异构接入的需求,提出一种多服务覆盖的IPTV内容分发系统应用架构。该架构采用了最优单播路径选择算法进行路由选择,能够实现大规模媒体流的应用层组播(Application Layer Multicast, ALM)。本文通过大尺度网络仿真实验证明了该策略的有效性,并在此基础上设计及实现了应用于无线车载环境的IPTV分发系统。

摘要： 提出了一种解决节点异构性问题的方法,并将该方法应用于NICE协议的领导节点选择,提出了改进协议ENICE.通过理论推导和实验分析,证明该协议在整网stress和stretch方面,与NICE协议基本类似,在平均传输延迟和最大延时方面,比NICE协议要优越.

摘要： 为充分考虑端主机系统在复制转发数据时产生的时延,建立端系统的时延模型,提出三种优化组播算法:队列优化组播算法QOMA、主动优化组播算法AOMA、被动优化组播算法POMA.实验结果表明,这三种算法能有效地降低组播最大延迟和平均延迟,在实时多媒体应用中都能取得较好效果,其中尤以主动优化算法的效果最好.

摘要： 本发明涉及一种IP组播融合于网状覆盖网的应用层组播的实现方法及系统，以P2P流媒体直播系统中网状拓扑应用层组播覆盖网为主体，所述方法包括：将节点加入到覆盖网中，完成IP组播融合的节点初始化；协调者控制IP组播的启用时机、停用时机，完成IP组播群内各节点组播任务的分配；所述节点接收IP组播任务分配表和协调者候选序列，进行IP组播传输；所述节点利用来自协调者的IP组播域邻居信息，优化IP单播传输。本方案能够降低P2P传输对上传带宽的消耗，降低节点动态性的不利影响，提高了数据交换聚簇性，降低P2P系统对骨干网的消耗。

摘要： 本发明公开了一种LPWAN物联网的应用层组播方法，包括网络层广播群的建立、应用层组播群的建立以及组播消息的发送；通过以上三个部分使得本发明能够在不需要大幅增加系统开销的情况下能够实现组播控制，大大简化了多终端同步控制的实现。

摘要： 本发明公开了一种基于节点综合性能的移动应用层组播树构建及恢复方法，包括以下步骤：基于节点综合性能的移动应用层组播树构建：将节点的信息存储在节点信息表中，提出评估节点综合性能的指标，让综合性能较高的节点尽力承担更多的数据转发任务，构建适用于移动网络环境的应用层组播树；基于分级优先权的移动应用层组播树恢复：根据节点综合性能的高低为离开节点的孩子节点定义分级优先权，依据优先权级别的不同制定选取候选父节点的规则，通过联系候选父节点使受影响节点恢复数据传输，实现组播树的快速恢复。本发明在构建组播树时能够有效降低期望中断次数、减少加入时延，并且当组播发生故障时能够有效提高节点的恢复效率、降低平均恢复时延。

摘要： 本发明公开了一种移动应用层组播的快速重定向方法及系统，其中方法包括以下步骤：S1、在组播节点加入组播系统后，为其设置备份父节点，并注册到该组播节点的家族表中；S2、对组播系统中的各个组播节点进行检测，在其中一个组播节点将要发生故障时，通知其孩子节点，并通过该孩子节点的备份父节点进行快速重定向；S3、重定向完成后，对受影响的组播节点进行家族表的更新，以保证组播节点备份父节点的有效性。本发明在组播节点发生故障前，通知其孩子节点，以使孩子节点通过备份父节点进行快速重定向。

摘要： 本发明实施方式提供了一种应用层组播网络中获取媒体数据的方法及系统，具体是通过转接节点之间的媒体连接信令，能够确切的获取到节点的媒体数据信息，如媒体会话信息等；然后就可以根据收集到的媒体数据信息生成相应的话单，实现应用层组播网络的准实时计费或流量计费。

摘要： 应用层组播分发树构建装置(100)具备：代价测定部(101)，测定多个终端的每一个终端的上载链路带；节点分配部(202)，针对多个终端的每一个终端，分配一个上位终端以及一个以上的下位终端中的至少一方；第一分支分配部(203)，将被分配了下位终端的每一个终端的、上载链路带的至少一部分，作为分发流数据的逻辑性的第一分支，来进行分配；以及第二分支分配部(402)，将不作为第一分支来使用的剩余带，作为向位于该终端的下面的分层的终端分发与流数据有关联的关联数据的逻辑性的第二分支，来进行分配。

摘要： 本发明涉及一种IP组播融合于网状覆盖网的应用层组播的实现方法及系统，以P2P流媒体直播系统中网状拓扑应用层组播覆盖网为主体，所述方法包括：将节点加入到覆盖网中，完成IP组播融合的节点初始化；协调者控制IP组播的启用时机、停用时机，完成IP组播群内各节点组播任务的分配；所述节点接收IP组播任务分配表和协调者候选序列，进行IP组播传输；所述节点利用来自协调者的IP组播域邻居信息，优化IP单播传输。本方案能够降低P2P传输对上传带宽的消耗，降低节点动态性的不利影响，提高了数据交换聚簇性，降低P2P系统对骨干网的消耗。

摘要： 本发明公开了一种LPWAN物联网的应用层组播方法，包括网络层广播群的建立、应用层组播群的建立以及组播消息的发送；通过以上三个部分使得本发明能够在不需要大幅增加系统开销的情况下能够实现组播控制，大大简化了多终端同步控制的实现。

摘要： 本发明公开了一种基于节点综合性能的移动应用层组播树构建及恢复方法，包括以下步骤：基于节点综合性能的移动应用层组播树构建：将节点的信息存储在节点信息表中，提出评估节点综合性能的指标，让综合性能较高的节点尽力承担更多的数据转发任务，构建适用于移动网络环境的应用层组播树；基于分级优先权的移动应用层组播树恢复：根据节点综合性能的高低为离开节点的孩子节点定义分级优先权，依据优先权级别的不同制定选取候选父节点的规则，通过联系候选父节点使受影响节点恢复数据传输，实现组播树的快速恢复。本发明在构建组播树时能够有效降低期望中断次数、减少加入时延，并且当组播发生故障时能够有效提高节点的恢复效率、降低平均恢复时延。

摘要： 本发明公开了一种基于域感知的多域分簇应用层组播构建及维护方法，将整棵组播转发树通过聚簇域进行划分，构建骨干组播转发树，以骨干组播转发树中节点作为域内骨干节点，构建域内组播转发树，判断候选父节点剩余出度和候选父节点类型，判断请求加入的节点的类型。多域分簇应用层组播构建及维护方法为组播树规划了合适的拓扑结构，为请求加入的成员提供了合理的加入机制。并对组播树拓扑进行调整，优化组播树拓扑和性能，同时针对节点的离开进行组播树拓扑维护。本方法通过域感知实现数据包的就近传输，合理聚簇组播树节点，优化了组播树性能，提高了拓扑稳定性。