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随着互联网的飞速发展,互联网应用越来越多的融入到了人们的工作、学习和娱乐中。涌现出的协同办公、远程教育、多人游戏以及视频直播等应用需要网络提供组播技术的支持。由于基础设施、技术以及商业利益等因素的限制,IP组播未能大范围的普及,取而代之的是Overlay组播。在传统的Internet网络中,Overlay组播已经可以满足大用户量及大数据量的组播应用需求,与之对应的视频流媒体、网络游戏在近十年来得到了蓬勃的发展。
近两年来互联网出现了巨大的变革,智能手机和平板电脑异军突起,3G网络和Wi-Fi热点逐渐在城市普及。人们对互联网应用的使用不再局限于PC机、笔记本等传统设备,移动互联网的发展让人们可以随时随地的观看网络视频、进行多人游戏。基于传统Internet网络设计的Overlay组播模型不再适用于移动互联网的需求,如何使组播应用能够同时服务于Internet网络和移动网络成为近年来研究的热点。通过对传统的Overlay组播模型的分析比较,本文提出了一种适用于异构网络环境的组播模型。
首先,通过分析现有的Overlay组播构建组播结构时使用的方法,发现其只考虑了单一的QoS属性,使得算法难以进行扩展,无法满足异构网络中节点异构性的需求。本文提出了基于QoS的节点性能估算算法,通过采用QoS相似度的方法将节点进行聚类,综合考虑了节点的所有QoS属性并能够有效的进行扩展,基于相对值的估算结果使得算法具有通用性。
然后,本文针对ZIGZAG组播模型在异构网络环境下的不足,提出了基于节点性能的改进方法。将ZIGZAG中基于固定值的簇范围,修改为基于节点能力值的簇范围。在此基础上对节点的加入及退出、簇的分裂及合并算法进行了改进,提出了基于组播网络规模的优化更新算法,用于周期性的调整组播结构。
最后,通过NS2和GT-ITM进行了仿真实验,通过对比NICE和ZIGZAG组播模型,表明了新的改进在异构网络环境中有较好的表现。