时延敏感的多播路由算法研究

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随着Internet的飞速发展,通过网络传输的数据急剧增加,许多新的多媒体业务正在成为信息传送的重要组成部分。多播是一种点到多点(多点到多点)的通信方式,它可以有效地利用现有带宽,节省网络资源,提高效率。很多实时性较强的多媒体应用(网络会议、网上直播、网络教室)向网络提出不同的服务质量(QoS)要求,比如从源节点到每一个目的节点的端到端时延,源节点到不同目的节点的时延抖动等。
   本文首先介绍了多播产生的背景,多播路由算法研究现状,几种典型的多播路由协议;介绍了满足时延、时延及时延抖动约束的多播路由模型,分析了几种经典的算法。在此基础上提出了一种时延受限条件下的时延抖动路由改进算法ED-DVMA1,它对已有的多播树进行修整,实验结果表明ED-DVMA1算法能够得到比同类算法更小的时延抖动。
   其次,针对ED-DVMA1的缺点,作者提出了改进算法ED-DVMA2。在ED-DVMA1算法中,当初始多播树中包含时延最小的目的节点时,算法就失效了。此时,ED-DVMA2算法选择时延最接近平均时延的目的节点及相关的路径为初始多播树,让不在初始多播树中的目的节点重新选择路径,可以减小时延抖动。实验结果表明当ED-DVMA1算法失效时,ED-DVMA2算法平均性能较好。
   然而,在ED-DVMA2中,超过一半的多播节点都要重新选择路径。由于初始多播树中包含的网络节点较少,使得有些目的节点可能无法找到合适的路径添加到多播树中,当有一个节点不能找到合适的路径时,算法就失效了。所以作者提出了改进算法ED-DVMA3,只让时延最小和最大的目的节点重新选路,初始多播树中包含的节点较多,目的节点拥有更大的路径搜索空间,所得时延抖动较好。实验结果表明ED-DVMA3算法平均性能要好于ED-DVMA2。
   作者对三种算法进行了实验比较,并对每种算法的特点进行了举例分析,发现ED-DVMA1和ED-DVMA3算法性能接近,平均性能好于ED-DVMA2。文章最后总结了论文所做的工作,并指出了多播路由问题中有待深入研究的议题。
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