移動(dòng)應(yīng)用層組播最小時(shí)延樹生成算法及分層恢復(fù)策略研究.pdf

1、目前，移動(dòng)通訊技術(shù)迅猛發(fā)展，移動(dòng)通訊設(shè)備高效處理能力與存儲(chǔ)能力的增強(qiáng)，使得人們對(duì)移動(dòng)流媒體服務(wù)需求日漸增進(jìn)。因此，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，為移動(dòng)用戶提供高效的流媒體服務(wù)成為研究熱點(diǎn)。大量的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，例如多播視頻、音頻流媒體等都需要快速高效地從一個(gè)源節(jié)點(diǎn)向多個(gè)目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包。通常情況下，利用一棵組播樹來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)向大量目的節(jié)點(diǎn)的發(fā)送。因此，為快速實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，構(gòu)造一棵高效的組播樹至關(guān)重要。
　　IP組播是組播技術(shù)較早的一種

2、實(shí)現(xiàn)機(jī)制，IP組播是在路由器上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)。然而，IP組播雖有較高的傳輸速率，但是要求底層的路由器必須支持組播協(xié)議。IP組播受組播管理及安全等因素的影響，無(wú)法在網(wǎng)絡(luò)中廣泛普及。為此，應(yīng)用層組播作為更高效的組播技術(shù)被提出。應(yīng)用層組播不同于IP組播依賴于路由器，而是由終端主機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)，增加了靈活性。但是終端主機(jī)受自身硬件的影響，復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)延較長(zhǎng)，致使延遲成為應(yīng)用層組播一大瓶頸。并且終端主機(jī)受用戶特性的影響，離開組播概

3、率不定，導(dǎo)致應(yīng)用層組播樹分裂，致使下行用戶無(wú)法正常接收到組播數(shù)據(jù)，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)滿意度下降。因此如何快速恢復(fù)組播樹成為應(yīng)用層組播的另一大瓶頸。
　　針對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)題，本文以降低延遲為主要目標(biāo)研究應(yīng)用層組播樹生成策略及組播樹恢復(fù)策略。本文的創(chuàng)新點(diǎn)主要包括以下兩個(gè)方面:
　　首先，本文提出度約束最小時(shí)延組播樹生成算法，分析傳統(tǒng)基于最小時(shí)延生成策略存在數(shù)據(jù)包發(fā)送重疊的缺陷并進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)考慮到節(jié)點(diǎn)度約束與節(jié)點(diǎn)處理時(shí)間的關(guān)系，在構(gòu)建組

4、播樹的過(guò)程中，動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)點(diǎn)處理時(shí)間。最后進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證該算法在構(gòu)建組播樹時(shí)具有較低的節(jié)點(diǎn)加入時(shí)間。
　　其次，分析移動(dòng)應(yīng)用層組播樹分裂問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)組播樹中上層節(jié)點(diǎn)丟失，影響組播樹的范圍較廣，而下層節(jié)點(diǎn)甚至葉子節(jié)點(diǎn)的丟失，則影響的范圍較小。根據(jù)這一特性，本文提出了分層節(jié)點(diǎn)自適應(yīng)恢復(fù)算法。該算法首先規(guī)定核心節(jié)點(diǎn)與邊緣性節(jié)點(diǎn)的判斷方法，即分層方法，當(dāng)節(jié)點(diǎn)丟失后根據(jù)節(jié)點(diǎn)所處層次不同采用不同的組播樹恢復(fù)策略，使恢復(fù)的組播樹具有更好的穩(wěn)定性