适合全光组播网络的网络编码技术研究北大核心

传统的网络编解码算法需要进行线性运算,只适合在电域中实现。而当前全光器件的发展已经能够实现逻辑运算和移位操作。为了将网络编码引入到全光组播网络当中,文章研究了生成网络编码组播树的算法,以及适合于光网络编码的编码向量选取方法,并对所提出的算法进行了仿真分析。结果表明,将网络编码应用于全光组播中能够显著提高组播性能。     

适合全光组播网络的网络编码技术研究

传统的网络编解码算法需要进行线性运算,只适合在电域中实现。而当前全光器件的发展已经能够实现逻辑运算和移位操作。为了将网络编码引入到全光组播网络当中,文章研究了生成网络编码组播树的算法,以及适合于光网络编码的编码向量选取方法,并对所提出的算法进行了仿真分析。结果表明,将网络编码应用于全光组播中能够显著提高组播性能。     

基于灰狼算法的无线网络组播路由优化

针对无线网络中资源受限的组播路由问题,考虑网络节点的节点度限制和网络链路的带宽约束,以最小化组播路由开销为目标,提出了一种二进制编码方式的基于灰狼优化算法的组播路由策略.在给定的网络拓扑下,基于灰狼优化算法的组播路由策略可以迅速找到一棵包含源和目的节点的最小开销组播树.仿真结果表明,相比于遗传算法,所提出的基于灰狼优化算法的组播路由策略可以得到一棵开销更小的组播树,并且在相同的时间复杂下具有更强的算法稳定性.     

适于低轨卫星IP网络的特定源组播算法

为了解决低轨卫星IP网络中现有特定源组播算法的信道资源浪费问题,本文提出了一套新的特定源组播算法,即基于核心群的特定源组播算法(CSSM)和加权的CSSM算法(w-CSSM).CSSM算法以源节点作为初始核心群,通过核心群和剩余组成员的最短路径方法逐步扩展直至整棵组播树构建完成,所得的树代价最小,从而大大提高了网络的带宽利用率和传输效率.在w-CSSM算法中,加权因子可以自适应调整以适度增大树代价、降低端到端传播时延,以支持某些有严格端到端时延要求的实时组播业务.通过与低轨卫星IP网络中典型特定源组播算法MRA的仿真比较,可以看出CSSM和w-CSSM算法的树代价性能比MRA有较大改善,不过端到端传播时延略高.     

共享路径优先组播路由算法

求解开销最小组播树在数学上归结为Steiner树问题,但由于寻找最优的Steiner树问题是NP-Complete问题,因此在组播应用中,采用启发式算法获得次优的组播树是常见的方法。该文提出了一种新的的启发式组播路由算法(Shared Path First Heuristic,SPFH)该算法在选择目的节点加入组播树时,既考虑到目的节点到树上的距离,又考虑到先加入的节点对后续加入节点的影响。算法从距离当前组播树近的目的节点中挑选节点加入组播树,选择的规则是,把能够减小其它目的节点加入组播树开销的节点先加入树。仿真结果表明,SPFH算法能找到开销接近于最优解的组播树。     

适于低轨卫星IP网络的核心群合并共享树组播算法

为了解决低轨卫星IP网络中现有典型源组播算法的信道资源浪费问题,该文提出了一种低树代价的组播算法,即核心群合并共享树(CCST)算法,包括动态近似中心(DAC)选核方法和核心群合并组播路径构建方法。DAC方法基于逻辑位置形成的虚拟静态、结构规则的网络拓扑选择核节点。在核心群合并方法中,以核节点作为初始核心群,通过核心群和剩余组成员的最短路径方法逐步扩展直至整棵组播树构建完成,从而使得组播树的树代价最小,大大提高了网络的传输带宽利用率和组播传输效率。最后,与低轨卫星IP网络中的其他几种典型算法进行了性能对比,仿真结果说明,CCST算法的树代价性能比其它算法有较大改善,而端到端传播时延略高。     

基于无色无向无冲突可重构光分插复用器节点的全光IP组播能效调度

为了提高无色无向无冲突灵活的可重构光分插复用器(CDC-F ROADM)节点的弹性光网络IP组播频谱-能耗效率,该文提出一种全光组播能效调度算法(AMEESA)。在算法路由阶段,考虑能耗和链路频谱资源使用情况设计链路代价函数,构建最小代价光树算法组播光树。在频谱分配阶段,设计基于高效光谱分辨率(HSR)光树中间节点频谱转换方法,选择节能频谱转换方案为组播光树分配频谱块资源。仿真分析表明,所提算法能有效提升网络能效,降低IP组播带宽阻塞率。     

无线传感器与执行器网络组播技术研究

组播是将给定消息从一个源节点发送到若干个目标节点的通信模式。在组播中,给定消息沿着路由从一个节点发送到多个目标节点,这些目标节点的位置是任意的,且分布在整个网络内。文章给出了WSAN(无线传感器与执行器网络)中组播的定义与数学描述,分析了Ad hoc网络组播协议以及基于树与网格的组播协议特征与思路,描述了LAM(轻量级自适应组播)、DDM(差异目标组播)、GMP(地理组播协议)、PBM(基于位置的组播)、GMR(地理组播路由)、HRPM(分层汇聚点组播)、HGMR(分层地理组播路由)等地理组播协议的工作原理。     

一种基于路径目的节点数的改进蚁群算法

组播技术是无线Mesh网的关键技术之一,它可以大大提高信息的传播效率。介绍了信息组播的主要步骤,指出蚁群算法是构建路由组播树的高效启发式算法。对传统的蚁群算法进行定性分析,并对其进行改进,在计算路径费用以及信息素更新时考虑路径上的目的节点个数,路径上的目的节点数越多,其信息素增长速率越快。两个例子的仿真结果表明,该改进算法与传统蚁群算法相比分别使费用和代价减少了28.57%和22.36%,改善了系统性能。     

基于QoS的动态组播路由算法

在分析了网络中基于QoS的组播路由问题的基础上,本文提出了一种新的动态算法,并进行了实验和分析,文中构造的路由方案成功地解决了当网络中存在多个组播及组播节点动态变化情况下的QoS路由选择问题,此方案不仅保证了带宽,端到端延时和延时抖动,优化了路由树的代价,而且有效地控制了算法的复杂性并可适用于大规模的网络中。     

Minimum coding nodes multicast tree for two-channel all-optical network coding scheme

A heuristic algorithm of establishing a minimum coding nodes multicast tree on which a two-channel all-optical network coding scheme can be performed is presented.To minimize the coding nodes,the heuri...     

基于SimCT的多播路由及故障恢复研究

在数据交换网络中,颜色树是一种通过节点不相交的多路径路由数据报文的有效方法。这种方法中组建两棵以某一节点为根节点的颜色树,即Red树和Blue树,网络中各节点到根节点的路径是节点不相交的。本文在分析和研究SimCT算法的基础上,提出了一种基于颜色树的多播树生成方法及单节点/链路故障的多播通信恢复方案。该方法根据SimCT算法构造的颜色树来组建一棵多播转发树,在多播树中单节点或单链路故障后,故障检测节点本地执行故障恢复方案,将受影响的故障节点的下游子树重新连接到多播树。仿真实验表明,本文所提出的多播树生成方案相比现有方案可以减少网络资源的浪费,并且故障恢复后的代价与原多播通信树相当。     

光组播路由代价与波长使用量的联合优化方法

为解决光组播路由中组播中路由代价和波长资源消耗单一化造成的组播路树路由的代价过高问题,在分光节点约束条件下,提出了光组播路由代价与波长使用量联合优化的长路优先(LPF)方法和短路优先(SPF)方法。算法通过检查最小光组播树是否存在节点分光约束的问题,根据设置的波长使用代价控制因子,使LPF或SPF的路由代价和波长使用量最小。LPF方法首先选择组播树最长路径或新波长通道重路由受分光约束的目的节点,SPF方法先选择组播树中最短路径或新波长通道重路由受分光约束的目的节点,仿真结果表明,本文提出的两种联合优化方法都能实现路由代价较低和波长需求较少的目的。     

PPMA, a probabilistic predictive multicast algorithm for ad hoc networks

Ad hoc networks are collections of mobile nodes communicating using wireless media without any fixed infrastructure. Existing multicast protocols fall short in a harsh ad hoc mobile environment, since node mobility causes conventional multicast trees to rapidly become outdated. The amount of bandwidth resource required for building up a multicast tree is less than that required for other delivery structures, since a tree avoids unnecessary duplication of data. However, a tree structure is more subject to disruption due to link/node failure and node mobility than more meshed structures. This paper explores these contrasting issues and proposes PPMA, a Probabilistic Predictive Multicast Algorithm for ad hoc networks, that leverages the tree delivery structure for multicasting, solving its drawbacks in terms of lack of robustness and reliability in highly mobile environments. PPMA overcomes the existing trade-off between the bandwidth efficiency to set up a multicast tree, and the tree robustness to node energy consumption and mobility, by decoupling tree efficiency from mobility robustness. By exploiting the non-deterministic nature of ad hoc networks, the proposed algorithm takes into account the estimated network state evolution in terms of node residual energy, link availability and node mobility forecast, in order to maximize the multicast tree lifetime, and consequently reduce the number of costly tree reconfigurations. The algorithm statistically tracks the relative movements among nodes to capture the dynamics in the ad hoc network. This way, PPMA estimates the node future relative positions in order to calculate a long-lasting multicast tree. To do so, it exploits the most stable links in the network, while minimizing the total network energy consumption. We propose PPMA in both its centralized and distributed version, providing performance evaluation through extensive simulation experiments.     

基于传输路径质量的无线mesh网络可靠多播

提出了一种可靠多播网(RM)模型,探讨了无线链路和节点可靠性对多播路径选择的影响。首先,建立了无线链路的相关性和多播路径的可靠性模型,并提出了多播传输的可靠性判据;同时,结合首树算法和多路径树算法提出了构造可靠多播网的算法。可靠多播网具有并行的多播路径,通过在多播源节点和目的节点之间选择多播链路和节点构成了可靠的多播路径,提供了多播路径的"负荷分担"和"热备份"功能,从而支持了多播业务可靠性。     

面向绿色互联网的低功耗多播路由算法

基于路径节点驱动策略,提出了一种绿色互联网中的一对多组播路由算法,充分利用路径节点共享路径,生成低功耗最短路径树,提高用户QoS满意度。基于CERNET2拓扑仿真实现了该算法,通过与现有的能量感知启发式路由算法在网络功耗、路由成功率和运行时间等方面的性能对比,表明本文提出的算法具有更好的性能。     

An integrated routing and admission control mechanism for real‐time multicast connection establishment

There are two major difficulties in real‐time multicast connection setup. One is the design of an efficient distributed routing algorithm which optimizes the network cost of routing trees under the real‐time constraints. The other is the integration of routing with admission control into one single phase of operations. This paper presents a real‐time multicast connection setup mechanism, which integrates multicast routing with real‐time admission control. The proposed mechanism performs the real‐time admission tests on a cost optimal tree (COT) and a shortest path tree (SPT) in parallel, aiming at optimizing network cost of the routing tree under real‐time constraints. It has the following important features: (1) it is fully distributed; (2) it achieves sub‐optimal network cost of routing trees; (3) it takes less time and less network messages for a connection setup. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.