本文關(guān)鍵詞：未來(lái)網(wǎng)絡(luò)傳輸性能優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在以信息為中心的網(wǎng)絡(luò)(ICN)中,當(dāng)多個(gè)請(qǐng)求端同時(shí)請(qǐng)求同一內(nèi)容時(shí),由于請(qǐng)求聚合機(jī)制,會(huì)形成一對(duì)多的多播傳輸場(chǎng)景。如果在多播過(guò)程中發(fā)生數(shù)據(jù)丟失,匯聚節(jié)點(diǎn)需要對(duì)丟失的數(shù)據(jù)進(jìn)行重傳恢復(fù)。但由于每個(gè)請(qǐng)求端丟失的數(shù)據(jù)包集以及丟失的數(shù)據(jù)包數(shù)量都不盡相同,為了完成此次數(shù)據(jù)恢復(fù),匯聚節(jié)點(diǎn)首先需要識(shí)別各個(gè)請(qǐng)求端丟失的數(shù)據(jù)包集合,然后根據(jù)整體識(shí)別結(jié)果依次重傳請(qǐng)求端丟失的數(shù)據(jù)包。ICN網(wǎng)絡(luò)中這種數(shù)據(jù)恢復(fù)方式每次受益的請(qǐng)求端較少,這在一定程度上降低了匯聚節(jié)點(diǎn)的處理能力以及帶寬利用率。特別是當(dāng)重傳請(qǐng)求用戶的量級(jí)較大(如熱點(diǎn)賽事直播),丟失數(shù)據(jù)包的分布較散時(shí),問(wèn)題顯得尤其嚴(yán)重。本文針對(duì)ICN中多播數(shù)據(jù)恢復(fù)效率較低的問(wèn)題,首先將網(wǎng)絡(luò)編碼引入到ICN中對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼,利用網(wǎng)絡(luò)編碼信息混合的特點(diǎn)消除數(shù)據(jù)包之間的差異性。由于編碼后數(shù)據(jù)包之間無(wú)差異,匯聚節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行多播重傳時(shí)并不用區(qū)分請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)丟失的數(shù)據(jù)包是哪些,而只用重傳相應(yīng)數(shù)據(jù)的編碼包即可,因此一次重傳的編碼包能被盡可能多的請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)利用,從而降低匯聚節(jié)點(diǎn)重傳次數(shù)、數(shù)據(jù)包識(shí)別和重傳決策制定等方面的復(fù)雜度。在引入網(wǎng)絡(luò)編碼的基礎(chǔ)上本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)編碼的多播恢復(fù)算法NC-MDR。NC-MDR算法在匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)立一個(gè)維護(hù)數(shù)據(jù)包最大丟失數(shù)量的標(biāo)識(shí)變量,以記錄這次多播過(guò)程中,N個(gè)請(qǐng)求端中丟失數(shù)據(jù)包數(shù)量最多的值。然后以迭代的方式向所有丟包的請(qǐng)求端發(fā)送編碼數(shù)據(jù)包以完成此次多播數(shù)據(jù)恢復(fù)。NC-MDR算法充分利用了網(wǎng)絡(luò)編碼的特點(diǎn),降低匯聚節(jié)點(diǎn)重傳次數(shù),最終達(dá)到提高重傳效率,優(yōu)化ICN網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的目的。最后論文對(duì)上述提出的NC-MDR算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。首先對(duì)第三章中提到的chunk size大小的問(wèn)題進(jìn)行仿真,通過(guò)仿真結(jié)果得出最合適的chunk size默認(rèn)值。然后對(duì)引入網(wǎng)絡(luò)編碼的時(shí)間開(kāi)銷進(jìn)行仿真展示,最后本文對(duì)算法的性能進(jìn)行較為全面的仿真驗(yàn)證,充分展示NC-MDR算法的有效性。仿真分別在兩種不同的場(chǎng)景下從請(qǐng)求端流完成時(shí)間、多播過(guò)程流完成時(shí)間和匯聚節(jié)點(diǎn)多播恢復(fù)次數(shù)等幾個(gè)方面對(duì)是否使用了NC-MDR算法的情況進(jìn)行對(duì)比。對(duì)比結(jié)果顯示,運(yùn)行了NC-MDR算法后得出的上述指標(biāo)均優(yōu)于未運(yùn)行多播數(shù)據(jù)恢復(fù)算法的情況,說(shuō)明本文提出的多播數(shù)據(jù)恢復(fù)算法能有效減少匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)的次數(shù),明顯降低節(jié)點(diǎn)多次傳輸帶來(lái)的開(kāi)銷,從而提升多播數(shù)據(jù)恢復(fù)效率。
【關(guān)鍵詞】：ICN 網(wǎng)絡(luò)編碼 多播重傳 數(shù)據(jù)恢復(fù)算法 性能評(píng)估
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN911.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 縮寫(xiě)說(shuō)明10-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 論文研究背景與意義11-14
• 1.2 論文的主要工作及創(chuàng)新性14-17
• 1.3 論文內(nèi)容安排17-19
• 第二章 相關(guān)工作19-25
• 2.1 網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)研究19-22
• 2.1.1 網(wǎng)絡(luò)編碼起源19-20
• 2.1.2 網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)研究20-22
• 2.2 基于網(wǎng)絡(luò)編碼多播恢復(fù)相關(guān)研究22-24
• 2.3 本章總結(jié)24-25
• 第三章 針對(duì)內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)編碼設(shè)計(jì)25-35
• 3.1 ICN網(wǎng)絡(luò)模型25-28
• 3.1.1 模型建立25-27
• 3.1.2 問(wèn)題描述27-28
• 3.2 CCN中的隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼設(shè)計(jì)28-32
• 3.2.1 編碼方式選擇28-30
• 3.2.2 ICN中數(shù)據(jù)塊大小30-31
• 3.2.3 ICN傳輸單元格式31-32
• 3.2.4 隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼的編碼和解碼32
• 3.3 編解碼流程32-34
• 3.3.1 隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼33
• 3.3.2 編解碼流程33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 算法設(shè)計(jì)與分析35-43
• 4.1 算法描述35-37
• 4.1.1 匯聚節(jié)點(diǎn)算法35-37
• 4.1.2 請(qǐng)求端算法37
• 4.2 NC-MDR算法演示實(shí)例37-38
• 4.3 算法理論分析38-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第五章 仿真驗(yàn)證43-55
• 5.1 chunk size設(shè)定44-45
• 5.2 網(wǎng)絡(luò)編碼計(jì)算復(fù)雜度45-47
• 5.3 有無(wú)NC-MDR算法性能比較47-53
• 5.3.1 請(qǐng)求端丟包率相同時(shí)算法性能驗(yàn)證分析47-50
• 5.3.2 請(qǐng)求端丟包率不同時(shí)算法性能驗(yàn)證分析50-53
• 5.4 本章小結(jié)53-55
• 第六章 總結(jié)與展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 致謝61-63
• 作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄63

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本文編號(hào)：302701