【摘 要】
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近年来,多媒体业务的蓬勃发展带来了网络中视频流量的井喷式增长,互联网用户开始追求更高质量的视频传输业务。随着小型卫星通信组网技术与发射技术日趋成熟,可全球覆盖的低轨道宽带卫星通信网络（低轨道卫星网络）,为视频组播带来了新的发展契机。通过在低轨道卫星网络中部署软件定义网络（Software Defined Network,SDN）框架,可以克服地面网络分布式管理瓶颈,实现更高效的软件定义组播（Sof
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近年来,多媒体业务的蓬勃发展带来了网络中视频流量的井喷式增长,互联网用户开始追求更高质量的视频传输业务。随着小型卫星通信组网技术与发射技术日趋成熟,可全球覆盖的低轨道宽带卫星通信网络（低轨道卫星网络）,为视频组播带来了新的发展契机。通过在低轨道卫星网络中部署软件定义网络（Software Defined Network,SDN）框架,可以克服地面网络分布式管理瓶颈,实现更高效的软件定义组播（Software Defined Multicast,SDM）技术。本文在全球视频组播业务的应用背景下,以保障星间高质量稳定传输为主要目的,研究了低轨卫星网络的可靠软件定义组播关键技术。可靠组播需要提供处理网络故障与丢包重传两方面技术支持,因此本文针对这两部分的要求,提出了下列星间组播树构建与管理算法:其一,为应对星间组网出现的故障问题,本文提出了适应卫星拓扑的近地避障直角斯坦纳树算法。该算法先将网络中的不同故障情况统一识别处理,后在构建避障组播树阶段,根据全网卫星信息选取额外的中继传输卫星作为斯坦纳点,让避障路径通过斯坦纳节点连接源卫星与终端组播成员卫星。实验结果表明,对比其它备份组播树算法,该避障直角斯坦纳组播树算法在节约网络资源方面有极大的优势,最多可优化50%的总树长,同时有效避让网络中的障碍区域。其二,本文基于弹性区域组播理念设计了丢包重传策略,包括了分级重传请求反馈机制与弹性区域重传组播树构建算法两部分。分级重传反馈方案利用了重传请求沿当前组播树传输至源过程中的中继卫星,由特殊位置的中继卫星对信息汇总。弹性区域重传组播树算法则通过计算聚合增益将丢包待重传点合并成重传子树,实现全网灵活选取重传区域。实验表明,该重传方案能有效减少源卫星响应压力,减少重传冗余。
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