一、多播与多播应用程序开发（论文文献综述）
李腆腆[1]（2021）在《物理层协作多播波束赋形技术研究》文中研究说明未来无线通信系统以“万物互联、万物智联”为发展愿景,致力于应对未来爆炸性移动数据流量增长、海量设备连接及不断涌现的各类新型业务。物理层无线多播技术由于可在同一资源块上向多个用户同时发送相同数据流,在提升无线网络频谱效率方面有着不可估量的潜力,是满足未来通信系统海量设备连接、高频能效率服务需求的有效传输技术。多播波束赋形技术利用多天线带来的空间复用增益与空间分集增益,通过预编码设计形成多个较窄波束指向不同多播组,可大幅提升系统的频能效率。在多组多播网络中,由于同一组内用户信道质量差异大,多播组速率往往受组内最差信道质量用户的限制,这严重制约了多播系统频能效率的进一步提升。为解决此问题,可利用信道质量较好的用户充当协作者协助传输,突破组速率受限瓶颈。然而,差异化用户信道特性使得多播组之间存在强干扰、弱干扰等复杂多样干扰,如何设计高效的协作多播波束赋形机制以有效抑制组间复杂干扰,仍有待深入研究。其次,协作用户须牺牲自身能量来协助传输,具有不公平性、不合理性。虽借助能量收割技术可为其提供能量供应,但多个协作用户能量供给与能量需求之间的平衡较难控制。最后,在网络过载场景下,波束赋形秩一可行解难以获取。本论文围绕“如何设计高效的协作多播波束赋形方案,抑制组间复杂干扰,突破组速率受限瓶颈,实现多播系统频能效率的显着提升,为用户提供公平、高质量的服务”这一核心问题,以非正交多址（干扰消除）与速率分割多址（干扰分割）为核心技术手段,以无线信息与能量同传、可重构智能表面为技术辅助,重点研究物理层协作多播波束赋形关键技术。具体研究内容与创新点简述如下:1)针对多播组间存在强干扰的场景,利用串行干扰消除技术,提出了无线信息与能量同传辅助的半双工协作非正交多播机制,设计了协作非正交多播波束赋形与功率分割方法,解决了协作用户能量受限问题,有效抑制了组间强干扰,实现了系统平均传输功率的显着降低。具体地,为最小化传输功率,对发射机波束矢量、协作分布式波束矢量以及功率分割比的联合优化问题进行了建模,提出了一种基于逐次凸逼近的低复杂度迭代算法以及初始可行点搜索算法;构建了非完美信道状态信息条件下的鲁棒协作多播波束赋形与功率分割方案,利用S-程序法将信道状态信息不确定性引起的无穷约束转化为有限约束,提出了一种惩罚函数法与逐次凸逼近法相结合的迭代算法,可获得秩一局部最优解。仿真结果表明,由于综合利用了多用户协作增益、功率域复用增益以及灵活的功率分割控制策略,所提方案能在一定范围内大幅降低系统平均传输功率,所提迭代算法的收敛性与鲁棒性也得到了验证。2)针对组间存在强干扰、弱干扰等复杂干扰的场景,联合利用串行干扰消除与干扰忽略双重设计思想（干扰分割）,提出了一种更具灵活性、普适性的基于速率分割多址的全双工协作多播机制,设计了协作速率分割与多播波束赋形方法,有效抑制了组间复杂多样干扰,对时间资源进行了充分利用,实现了系统平均传输功率的大幅降低。具体地,为最小化传输功率,建模了发射机波束矢量、速率分割矢量、协作分布式波束矢量以及功率分割比的联合优化问题,并提出了基于逐次凸逼近的低复杂度迭代算法与初始可行点搜索算法;构建了鲁棒全双工协作速率分割与多播波束赋形设计方案,为获得秩一近似解,提出了半定规划放松技术与惩罚函数法相结合的鲁棒算法。仿真结果表明,在不同的用户信道相关性、强度差异化、网络负载和目标速率下,所提全双工协作多播方案在降低系统传输功率方面具有明显的性能优势,其得益于对全双工协作增益、空间复用增益以及功率域复用增益的综合利用。3)为了通过主动控制信道环境来增强信道增益,进一步提升系统性能,利用可重构智能表面（RIS）无源反射信号的特性以及干扰分割思想,提出了RIS辅助的协作多组多播机制,设计了协作速率分割、RIS相移控制以及多组多播波束赋形方法,有效抑制了多播组间复杂干扰,实现了系统最小组速率的最大化,为用户提供了公平、高质量的服务。具体地,为最大化最小组速率,在发射功率阈值、RIS相移单位模等约束下,建模了发射机波束矢量、速率分割矢量以及RIS相移矩阵联合优化问题,提出了一种交替迭代优化算法,即对波束赋形、速率分割优化子问题以及相移矩阵优化子问题进行交替、迭代求解。仿真结果表明,所提出的RIS协作多组多播方案在保障用户公平性的前提下,可显着提升系统的最小组速率。综上所述,为解决协作多播系统中组间干扰复杂多样、协作者能量受限以及秩一解难以获取的问题,本论文重点在半双工协作非正交多播波束赋形、全双工协作速率分割与多播波束赋形、RIS辅助的协作速率分割与多播波束赋形三个方面进行了深入研究,对多播系统中组间复杂干扰进行了有效抑制,显着提升了系统频能效率。
康靖敏[2]（2021）在《基于喷泉码的无线多播协议的分析、设计与验证》文中研究指明一对多的通信中,多播相比单播具有时延小和系统吞吐量大的优势。但是,应用传统反馈重传机制实现可靠多播时易引起反馈风暴。喷泉码作为一类纠删码应用于可靠多播中可有效缓解反馈风暴问题。因此研究复杂度低且具有无码率性的喷泉码以及应用于多播协议的途径具有重要意义。本文首先分析和比较现有各类纠删码方法。接着,设计多播传输实验方案,进而对比分析喷泉码和RS码应用于可靠多播时在吞吐率等方面的性能,以作为设计基于喷泉码的多播协议的基础。然后,对无线多播协议的反馈机制与喷泉码应用进行理论分析和实验测试,并以增大系统吞吐率为目标设计出适用于多播的特殊喷泉码以及相应的反馈机制。最后,本文通过实物测试进一步验证和完善了实际应用中的无线多播系统和多播协议。本文主要工作成果特点归纳如下。第一,面向无线多播的喷泉码设计。首先,通过分析和测试多种典型纠删码的编译码复杂度和译码成功率,确定以Raptor10编码结构为基础设计一类喷泉码。然后,提出了一种基于行重均值的贪婪算法以选取喷泉码的度分布,并进一步给出了编码矩阵的构造方法。最后,设计了一种合并矩阵方式,能够简化喷泉码编译码过程,从而减小喷泉码编译码耗时。第二,无线多播协议设计。首先,分析和测试了NORM协议的反馈机制和参数设置方法,指出NORM协议不能发挥喷泉码的优势。接着,以否认应答NACK为基础,通过延后接收端发送反馈信息的时间,设计了一种碰撞概率更小的反馈机制。最后,利用NACK信息,提出一种基于丢包率的贪婪算法自适应调整编码参数,并最终得到与喷泉码匹配的无线多播协议。第三,无线多播协议实现。设计了无线多播协议的软件框架,完成了编译码程序的编写和调试。此外,基于树莓派构建出一个无线多播传输平台,并在其上完成了程序测试。测试结果显示,本文设计的无线多播协议能够支持一对多的传输,并且当接收端数量为50时,吞吐率比TCP协议高449.76%,比NORM协议高175.88%。本文研究成果集中体现为一套具有自主知识产权的无线多播传输程序,并在实际空口测试中获得了较好的性能,从而为后续的无线多播协议标准化奠定了技术基础。
王知恒[3]（2021）在《InfiniBand网络协议层软件技术研究》文中研究表明随着计算机硬件设备的高速发展与大数据技术的普及,高性能网络数据传输逐渐成为当下研究的热点问题。无限带宽网络（InfiniBand,简称IB）是一种高带宽、低延迟的网络通信技术,它被广泛的应用于高性能计算与数据中心网络场景中。本文对无限带宽网络协议层软件技术进行研究。为解决实时流数据传输中面临的传输速率难点问题,本文基于ARM和FPGA异构的嵌入式无限带宽网络板卡,提出了一种基于无限带宽网络数据链路的数据分发软件,实现了从嵌入式无限带宽网络板卡向多个目标服务器节点的高速实时流数据分发。为精简无限带宽网络数据分发软件的网络架构,本文设计了嵌入式IPoIB软件,在嵌入式无限带宽网络板卡上支持了TCP/IP协议与无限带宽网络协议转换,实现了IP报文在无限带宽网络链路上的发送与接收。测试结果显示,本文设计的无限带宽网络数据分发软件的数据传输速率能够稳定在9GB/s以上,并能够正确处理系统出现的异常。本文设计的嵌入式IPoIB协议转换软件在嵌入式无限带宽网络板卡上正确运行,能够支持多种IP报文的发送,并正确解析接收到的IPoIB数据包。
师玉龙[4]（2020）在《面向SDN的物联网服务中间件关键技术研究》文中提出物联网服务是指在物联网场景中为用户提供无处不在的、实时的、安全的和智能化的服务。近几年来,随着智能设备的普及和传感技术的进步,物联网设备和服务爆炸性增长。面对海量数据、异构网络和多样化的服务需求,如何设计和实现物联网服务变成了一个亟待解决的问题。发布/订阅中间件常被用来构建物联网服务的通信基础设施,旨在建立一个物联网平台对下层网络统一消息格式、互联异构网络,对上层应用提供统一的抽象,并为物联网服务高效地交付事件。新兴的软件定义网络因其逻辑上中心化的控制器和控制与转发分离等特性为网络带来了良好的可编程性和灵活性。SDN可用于解决物联网服务中从发布者到订阅者间交付事件的服务质量保证难题。发布/订阅中间件与SDN结合,形成了面向SDN的发布/订阅中间件,更进一步地推动了物联网时代的到来。本文的研究工作和创新点如下:（1）针对如何利用SDN和发布/订阅中间件提供物联网服务的问题,提出了似SDN的发布/订阅中间件架构和实现框架,并详细阐述了如何使用该架构去实现似SDN的面向主题的发布/订阅中间件原型作为物联网的通信基础设施。本文还描述了如何利用SDN网络的可编程性通过SDN控制器编码事件主题优先级和授权策略到SDN交换机流表项的匹配字段去实现区分化的物联网服务和用户访问控制,提高了物联网事件交付的效率和安全性。（2）针对物联网服务中QoS的保证难题,设计了支持跨层QoS的控制框架去提高物联网服务中似SDN的发布/订阅中间件交付事件的QoS。跨层意味着在不同的管理层面控制QoS。一层在控制层,利用SDN集中化控制的特性从局部角度提高SDN控制器自治域内的QoS,另一层在全局管理层,从管理员的角度提高全局网络的QoS。并用区分化服务和访问控制两个应用场景验证了跨层QoS控制框架设计的合理性。（3）针对物联网服务中海量时延敏感数据实时交付的问题,设计了一个改进最短路的面向主题的Steiner树多播路由算法,去为多个主题构建发布/订阅覆盖网络,最大程度地减少了事件传输的总链路时延并减少了 SDN交换机中的流表项数,提高了事件交付的效率,形成了快速多播路由。还设计了一个面向主题的基于桶的多播转发算法去提高事件转发的效率,并考虑了主题间的订阅覆盖关系去减少交换机的流表项数,提高了交换机的匹配能力。这两个算法和似SDN的设计一起构成了物联网中似SDN的面向主题基于桶的快速多播路由。（4）针对物联网服务中用户需求多样化定制化的特点,提出了如何使用似SDN的发布/订阅中间件架构和在SDN交换机的出端口上配置优先级队列来提供区分化的物联网服务。本文从两个角度设计了基于用户需求的两层队列管理机制去保证区分化服务的可靠性:一个是SDN控制器中关于单个交换机的本地队列带宽调整算法。另一个是管理员中关于从发布者到订阅者路径上所有交换机的全局QoS控制策略。这样,利用SDN集中化的控制去获得全网拓扑,从系统角度动态配置交换机的时延约束,更合理地分配队列带宽,保证了物联网区分化服务的可靠性。
倪佳[5]（2020）在《无线自组网安全多播路由协议研究》文中研究说明无线自组网是自组织、资源受限、去中心化的协作网络,有许多应用例如多媒体会议、抢险救灾、视频点播等,需要一对多的多播通信。多播路由使得无线自组网有更多应用空间。然而网络容易受到来自恶意节点的内部攻击如黑洞/灰洞攻击,破坏节点之间的协作,导致路由协议无法正常运行。为了解决路由安全问题,往往在路由协议中添加信任模型,通过信任度的计算识别恶意节点。但是信任模型的运行会导致开销过大的问题,此外信任模型中参数选取能直接影响网络性能,不恰当的参数选取将导致网络性能不理想的问题。针对上述问题,本文设计一种树状安全多播路由,将信任模型在尽量降低协议开销下对网络内部攻击（黑洞攻击、开关攻击）进行抵御,本文主要研究工作分为以下三点:第一,通过对路由消息的改进设计将信任模型与树状多播路由有机结合,降低协议运行开销。通过对HELLO消息结构及其交互方式进行改进设计,将近期更新的信任度嵌入到HELLO消息,使得一次HELLO消息交互可以同时完成邻居维护和信任度交互降低信任模型中间接信任度交互所带来的额外开销。在网络中不存在恶意节点的情况下对信任模型与多播路由结合的协议性能进行分析,其结果验证在合适模型参数下路由开销、时延等性能与MAODV相似,协议运行开销较低。第二,针对经典信任模型在面临开关攻击检测和抵御能力较差以及协议参数选取的问题,改进信任模型,通过时间衰减因子遗忘过时信息及时识别开关攻击。结合NS-2软件对网络内部攻击（黑洞攻击、开关攻击）进行仿真,其结果验证了该模型对上述攻击的抵御能力。此外,结合不同的网络场景对模型中时间衰减因子、信任度阈值等协议参数选取问题进行分析。第三,基于实验室自组网设备,对安全多播进行软件设计与实现,并搭建相应网络测试场景对所设计的安全多播路由协议的可用、有效性进行验证。测试结果表明所设计的协议所设计的安全多播路由可以识别处理网络中的恶意节点。
闫晓宇[6]（2019）在《LTE宽带集群系统RRC层多播技术的研究》文中提出LTE（Long Terrm Evolution,长期演进）宽带集群系统具有传输速率高、传输延迟低、呼叫建立快等特点,广泛应用于交通、公安、消防、林业和政务等领域。LTE宽带集群系统RRC（Radio Resource Control,无线资源控制）层主要负责系统广播、连接控制、切换和测量以及数据链路层的控制和管理,其多播技术不仅能实现低速率纯文本消息的组播和广播,而且能实现高速率多媒体业务的组播和广播,是LTE宽带集群系统的关键技术。因此,LTE宽带集群系统RRC层多播技术的研究具有重要的实用价值。本文在综述了国内外LTE宽带集群系统及其RRC层多播技术的基础上,研究了 LTE宽带集群系统RRC层多播技术,主要工作如下:1.基于 LTE 宽带集群系统 MBMS（Multimedia Broadcast Multicast Service,多媒体广播多播业务）的网络架构,分析了 LTE宽带集群系统RRC层的状态和功能,给出了 RRC层的信令传输过程,阐述了 RRC层的MBMS信令;2.通过对RRC层MBMS无线资源控制、编解码以及多业务并行处理等技术的研究,提出了一种LTE宽带集群系统RRC层MBMS无线资源调度机制,可更加灵活地分配无线资源,提高调度效率,设计了 MBMS协调实体（MBMS Coordination Entity,MCE）实体和 eNode B 间的 M2 接口建立、MBMS 会话开启、MBMS会话更新以及MBMS会话停止等信令流程;3.提出了一种改进的RRC层MBMS多业务调度算法,通过LTE宽带集群系统RRC层MBMS多业务并行处理机制与EXP/PF调度算法的融合,可降低业务时延和数据包丢包率;4.提出了一种LTE宽带集群系统RRC层MBMS软件架构,该软件架构结合了 RRC层MBMS功能,具有实时性、并行性以及容错性的特点。基于Ubuntu系统,利用C语言,开发了 RRC控制、RRC过程处理以及RRC PDU（Protocol Data Unit,协议数据单元）处理等模块,实现了 RRC层会话开始、更新、停止以及调度信息控制等多播功能;5.搭建了 MBMS功能的验证平台,设计了 MBMS功能的验证方案,对多播接口连接建立、MBMS会话开始、MBMS会话更新以及MBMS会话停止进行了验证,验证结果表明实现的RRC层多播功能满足设计要求。
高强[7]（2017）在《基于SDN的动态多播关键技术研究》文中认为移动互联网、云计算及网络媒体的快速发展逐渐改变了互联网的形态和业务需求,这主要体现在以下四个方面:1)底层网络的拓扑结构可能会根据使用者的弹性需求而动态地改变;2)网络内移动终端规模爆发式增长;3)流媒体成为网络流量的主要贡献者;4)视频点播、在线会话等与流媒体相关的分布式应用成为一类重要的网络服务。这一新的互联网发展趋势可以概括为底层网络及终端设备的动态化,网络流量的媒体化,以及信息生产者的多元化。因此,在新的网络环境下需要有一种高效的通信方式为分布式应用提供有力地支撑。单播、广播、多播是互联网内三类主要的通信方式。与单播和广播相比,多播是用以支撑这类应用的理想手段。它不需要像单播一样在多方通信的参与者之间建立点对点连接,因此减少了带宽资源的占用;它也不需要像广播一样通过泛洪的形式向网络的所有分支发送大量数据包,因此有效减少了网络内无效数据包的数量,缓解了网络冲突。可见,多播通信在当前新的网络发展趋势下显得越来越重要。多播通信是在多播框架的支撑下实现的,多播框架起到了管理多播组和执行多播路由算法的作用。然而,在经典IP网络架构下,现存的多播框架在设计之初就具有通用性和独占性。其缺省的多播路由算法没有为底层网络和终端设备的动态性做出特别的优化,同时客制化的多播路由算法也无法被部署于该框架上。因此,现存的多播框架无法满足各种应用程序对多播通信的不同Qo S需求。不仅如此,目前所广泛采用的PIM、CBT等多播协议都基于汇集点建立多播树,这有可能引起数据包在汇集点附近产生拥塞,同时也引入了“最优汇集点选择”的新问题。为了解决上述问题,必须向网络内部署一个额外的多播框架,然后将面向动态多播的路由算法或面向其他Qo S需求的多播路由算法部署在这个多播框架上。然而,由于在多播通信设计之初并没有考虑其扩展性和灵活性,因此当网络内存在两个多播框架时,它们之间将会产生严重的冲突。为了向网络内部署客制化的路由算法,传统的方法是使用应用层多播框架,通过应用层协议管理多播组。而现存多播框架通过网络层的IGMP协议管理多播组,两种多播框架因此彼此隔离开来从而避免了冲突。然而,正是由于应用层多播框架没有采用标准的IGMP协议管理多播组,造成过去已经开发完成的海量经典多播应用程序无法兼容于该框架。多播应用程序的开发者不得不为每个多播路由算法开发专用的应用层协议和相应的应用层程序,这违反了软件工业的可重用原则。因此,如何向网络内部署适用于动态应用场景的多播路由算法而又保持与经典多播应用程序的兼容性成为多播研究领域内的一个待解的难题。为了解决这一问题,本文基于新兴SDN网络架构,对动态多播从物理框架、数学理论基础、路由算法、实际应用四个方面进行了研究。提出了一个基于SDN的插件化多播框架,该框架能够在不与现存多播框架产生干扰的情况下允许使用者向本框架内部署客制化的多播路由算法,同时又保持与经典多播应用程序的兼容性。在此框架的基础上,本文提出了面向动态应用场景的非重构动态多播路由算法和可重构多播路由算法。最后,我们基于本文所提出的多播框架和算法实现了一个分布式共享内存系统,该系统证明了多播框架和算法的可行性和高效性。全文的主要研究内容和创新点包括:针对现存多播框架的扩展性和灵活性不佳的问题提出了基于SDN的插件化多播框架。该多播框架能够在不与现存多播框架产生冲突的前提下使得客制化多播路由算法作用于网络。更重要的是,与应用层多播框架相比,它完全遵循标准IGMP协议实现,因此保持了与经典多播应用程序的兼容性。针对可重构多播路由算法对多播树的扰动而引起的丢包,提出了基于SDN的丢包保护机制。将链路的带宽因素引入到时变图理论内并将该理论从时间空间推广到时间空间和多播组空间,以更清晰、精确、全面地形式化描述SDN环境下的动态多播和可重构多播路由算法。针对新的网络环境下多播的高动态特性以及汇聚点对现有动态多播路由算法所带来的缺陷提出了基于任播模型的非重构多播路由算法和可重构多播路由算法。在上述四个研究成果的基础上提出了基于SDN的分布式共享内存。
余鹏[8]（2017）在《顺序数据包传输的多播框架在SDN中的研究与实现》文中研究说明在计算机网络中,多播（Multicast）的含义是将数据从一个源节点（Source Node）发送到网络中的多个目的节点（Destination Node）。相对于单独地将数据发送到每一个目的节点,多播只需要一次发送过程,降低了一对多发送数据对网络造成的负载。多播被广泛应用于多媒体流分发、多点视频会议等场合。多播路由树（Multicast Routing Tree,MRT）利用了树的结构,保存了数据传输的路径信息。数据包在多播路由树中的分叉节点被复制和转发到子节点。然而,给定一个网络拓扑,为一个多播任务构造最优的多播路由树是完全多项式非确定性问题（NP-Complete）。随着网络拓扑规模的增大,寻找最优的多播路由树的代价将会变得更加昂贵。在大型网络中,多播还面临着可伸缩性、可拓展性、安全性等方面的问题。所以,通常情况下,多播的应用场景被限制在了局域网和小型网络中。软件定义网络（Software-Defined Networking,SDN）是一种可编程的网络架构,其主要思想是将计算机网络中的基础设施层和网络路由控制层分离。在软件定义网络中,基础设施可以直接由程序控制。软件定义网络能提供给研究者直接实践新的网络协议的实验环境。通过控制和修改交换机中的数据流转发表（Flow-Table）,研究人员就可以改变网络中交换机的具体行为。OpenFlow是一个标准,它定义了软件定义网络中软硬件功能划分和相互间的访问接口。ns-3（Network Simulator 3）是一个着名的开源的网络模拟软件。ns-3能模拟网络领域中常见的硬件和数据交换环境,其中也包括了OpenFlow交换机和SDN。本文研究了一个特殊的网络数据交换场景:顺序数据包传输（Sequenced Packet Transmission）。在顺序数据包传输场景下:一个网络连接中,同一时间最多只能传输一个数据包;仅当上一个数据包完成传输后,发送方才发送下一个数据包。我们在用ns-3模拟OpenFlow交换机时,观察了网络中交换机的运行时行为,发现了顺序数据包传输这一问题。在真实的网络环境中,如果数据发送方需要在收到数据包接收确认之后才继续发送数据包,也可以被看做是顺序数据包传输。本文研究了顺序数据包传输的各项性质,证明了:在顺序数据包传输中,传统的路由路径通信代价计算方式不再适用。本文设计了新的针对顺序数据包传输的通信代价模型,并根据这些通信代价模型设计了多播路由树的构建算法。实验证明,在顺序数据包传输场景下,新的通信代价模型和多播路由树构建算法平均能够减少10%的多播时间,提高了多播方式传播数据的性能。
李钊[9]（2012）在《基于实验平台的多播路由协议的研究与实现》文中研究指明无线Ad Hoc网络是一种具有无线收发功能的移动节点组成,多跳,自组织和自配置的,不需要固定中心接入点或者基站支持的自治网络系统。因为它有着灵活的组网方式和没有基础设施需求等优点,具有广泛的应用前景。Ad Hoc网络的研究具有重要的研究意义。但是,无线Ad Hoc网络同样面临一些问题,诸如拓扑结构动态变化、存在单向信道以及移动终端能力的局限性,这就对无线Ad Hoc网络的路由协议提出了更高的要求。多播是一种基于组群的通信技术,它可以将数据包,以同一个目的地址发送至一组网络节点。在带宽和系统资源有限的无线Ad Hoc网络环境中,多播技术可以有效节约网络带宽、减少数据包传输开销,因此具有重要的研究意义和应用价值。针对无线Ad Hoc网络的特性,本文提出了两种新型的多播路由算法,分别使用仿真工具进行验证和在实验平台上予以实现和验证。本文首先研究了无线Ad Hoc网络的概念和研究现状,对常见的单播和多播路由协议进行分类总结,并针对典型协议进行了分析比较。设计了一种基于智能能量控制的扇区多播路由协议,通过仿真予以验证,在理论上证明提出算法的可行性。接下来本文基于无线Ad Hoc网络实验平台,进行了多播路由算法实现的研究。本文基于对实验平台的研究,阐述了实验平台的框架和实现原理。然后,利用实验平台组建Ad Hoc网络,设计和实现了一种多播路由协议,并针对设计测试场景和指标对实现的多播路由协议进行了测试与结果分析,证明设计算法的有效性。最后,对本文工作进行了总结和展望。
齐树波[10]（2011）在《面向片上网络的高性能路由器关键技术研究》文中认为随着工艺尺寸比例缩小,未来单芯片上将会集成数百个处理器核心,全局互连线延迟相对于门延迟也越来越大。传统的基于总线、专用互连线、交叉开关等互连方式由于受到带宽、可扩展性、面积、全局互连线延迟等问题的挑战,无法满足片上互连的需求。片上网络由于其具有良好的扩展性、可以预测的互连线长度和延迟、较高的带宽、可重用性等优点逐渐成为非常有前景的片上互连结构。同时,应用程序对片上互连结构提出了低延迟、高吞吐率的要求。虽然网络已经在并行计算和互联网络等领域进行了深入广泛的研究。但是片上网络与之相比较具有以下不同:路由器的延迟成为网络延迟的主要构成部分;具有丰富的互连线资源;有限的存储资源;更加严峻的功耗和面积约束。这些不同点是NoC研究的立足点和出发点。因此,本课题的研究也是针对这些问题展开的,主要工作体现在以下五个方面。1.自适应通道双缓冲CDB。通道双缓冲CDB（Channel Double Buffer）用来替代链路中的寄存器,实现链路流水化。CDB之间以及CDB与路由器之间的报片传输采用了ready-valid握手协议。链路采用了局部拥塞控制策略,当下游路由器的输入缓冲器无法接收报片时,链路中的CDB能够缓冲报片。这等效的增加了路由器输入缓冲器的容量。基于逻辑努力建立的延迟模型显示:关键路径延迟与物理链路宽度密切相关;寄存器开销是关键路径延迟的重要构成部分。基于CDB的链路流水线级数与互连线类型、互连线长度和时钟周期宽度密切相关。与插入简单寄存器实现链路流水化相比较,基于CDB的链路流水化将会增加流水线级数,但是流水线级数的增加并不明显。2.基于CDB的动态缓冲分配的DVOQR。DVOQR（Dynamic Virtual Output Queue Router）通过虚拟输出队列技术,前瞻路由计算策略,动态缓冲分配和虚拟地址队列结构,从而实现UDB读操作,前瞻路由计算和交叉开关分配能够并行进行,进而能够将路由器流水线压缩到两个时钟周期。动态缓冲分配机制可以有效的利用片上有限的缓冲资源。在随机通讯模式下,与虚通道路由器相比较,在获得相同网络吞吐率下,DVOQR的缓冲容量是虚通道路由器的四分之一。基于逻辑努力建立的延迟模型显示:路由器的端口数量对关键路径延迟的影响更加明显。在4x4 Mesh网络中,随机通讯模式下,DVOQR的吞吐率相对于虫孔路由器和虚通道路由器分别增加了46.9%和28.5%。即使在相同输入加速比下,DVOQR的吞吐率比两倍于其输入缓冲器容量的虚通道路由器仍高1.9%,与四倍于其输入缓冲器容量的虚通道路由器相当。应用程序的模拟结果显示:DVOQ路由器、虫孔路由器和虚通道路由器的平均延迟相对于理想路由器分别增加了6.6%,50.9%和94.6%。3.低面积开销的基于编码分配的无缓冲路由器BEA-BLESS。BEA-BLESS（Based on Encoding Allocation BufferLESS router）是一种无缓冲路由器,能够有效的减小NoC对芯片面积需求。FBEA-BLESS和PBEA-BLESS分别针对报片交换和报文交换进行优化。BEA-BLESS通过编码分配策略能够降低路由器的关键路径延迟,提高路由器的工作频率。FBEA-BLESS工作频率是B-BLESS的2倍;网络活锁可以通过GoSS（Go-Stop-Steer）策略来避免。PBEA-BLESS能够以较小的缓冲面积开销来消除接收端的重排序缓冲;改进的GoSS策略可以避免网络活锁和饿死。真实应用程序的模拟结果显示:在BEA-BLESS中,网络平均延迟相对于B-BLESS降低了29.4%;支持报文交换所需要的缓冲器的容量仅仅为重排序缓冲器容量的33.3%。4.基于DVOQR的负载均衡的多播路由器。通过借鉴单播通讯下网络吞吐率模型建立的方法,本文建立了面向多播通讯的网络吞吐率模型;并且提出了两种负载平衡的多播路由算法BDOR （Balanced DOR）和MPDOR（Minimal Path DOR）。SM-DVOQR （Supporting Multicast DVOQR）和SMDL-DVOQR（Supporting Multicast Double Lane DVOQR）是基于DVOQR的两种能够高效的支持多播的路由器。SM-DVOQR能够支持XY多播路由算法和YX多播路由算法。单一的采用XY多播路由算法或者YX多播路由算法将会导致网络的X方向和Y方向上的通道负载不平衡。这种不平衡的特性将会随着网络规模的增加而增加。SMDL-DVOQR通过在两个lane上分别支持XY多播路由算法和YX多播路由算法来实现负载均衡的BDOR和MPDOR多播路由算法。模拟结果显示:在Mesh网络中,通过增加路由器的局部输出端口的数量,网络性能可以获得改善,局部端口数量的最优值是2;SMDL-DVOQR由于能够平衡网络负载,因此能够获得比SM-DVOQR更好的性能。5.面向DVOQR的漏流功耗优化策略。基于RTL级的DVOQR的功耗分析显示:路由器中的存储单元是漏流功耗的主要消耗部件,占据了总漏流功耗的85%;在低的网络通讯量下,漏流功耗是路由器总功耗的重要构成部分。自适应缓冲管理策略和两项缓冲不关闭策略是两种路由器的漏流功耗优化策略。自适应缓冲管理策略能够有效的降低路由器的漏流功耗,但是在较低的网络注入率下,缓冲项的唤醒操作延迟将会附加到网络平均延迟。在唤醒延迟Twakeup=1时,提前唤醒技术能够完全隐藏唤醒延迟。而两项缓冲不关闭技术能够容忍更大的唤醒延迟。在低注入率下,两项缓冲不关闭技术下,路由器的漏流功耗节约率小于自适应缓冲管理策略。在中等、较高注入率下,这两种策略下的漏流功耗节约率几乎相等。
二、多播与多播应用程序开发（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、多播与多播应用程序开发（论文提纲范文）
（1）物理层协作多播波束赋形技术研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 缩略语表 |
| 数学符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 相关技术简介及其国内外研究现状 |
| 1.2.1 多播组间干扰管理 |
| 1.2.1.1 空分多址-干扰忽略 |
| 1.2.1.2 非正交多址-干扰消除 |
| 1.2.1.3 速率分割多址-干扰分割 |
| 1.2.2 协作转发与智能反射 |
| 1.2.2.1 协作转发-能量收割 |
| 1.2.2.2 协作反射-智能控制 |
| 1.3 研究内容与组织结构 |
| 1.3.1 关键科学问题 |
| 1.3.2 研究内容与总体思路 |
| 1.3.3 论文组织结构 |
| 第2章 半双工协作非正交多播波束赋形设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统模型 |
| 2.2.1 信息直传与能量收割 |
| 2.2.2 半双工协作传输 |
| 2.3 多播波束赋形与功率分割联合设计 |
| 2.3.1 问题建模与重构 |
| 2.3.2 低复杂度迭代算法 |
| 2.3.3 初始可行点搜索算法 |
| 2.4 鲁棒多播波束赋形与功率分割联合设计 |
| 2.5 仿真与分析 |
| 2.5.1 基准机制 |
| 2.5.2 收敛性与鲁棒性 |
| 2.5.3 能量收割模型对系统平均传输功率的影响 |
| 2.5.4 发射机天线数目对系统平均传输功率的影响 |
| 2.5.5 链路路损指数对系统平均传输功率的影响 |
| 2.5.6 信干噪比闽值对系统平均传输功率的影响 |
| 2.5.7 能量收割效率对系统平均传输功率的影响 |
| 2.5.8 收发机距离对系统平均传输功率的影响 |
| 2.5.9 多播用户数目对系统平均传输功率的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 全双工协作速率分割与多播波束赋形设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统模型 |
| 3.2.1 信息直传与能量收割 |
| 3.2.2 全双工协作传输 |
| 3.2.3 公共数据流与私有数据流检测 |
| 3.3 速率分割与多播波束赋形联合设计 |
| 3.3.1 问题建模与重构 |
| 3.3.2 低复杂度迭代算法 |
| 3.3.3 初始可行点搜索算法 |
| 3.4 鲁棒速率分割与多播波束赋形联合设计 |
| 3.5 仿真与分析 |
| 3.5.1 基准机制 |
| 3.5.2 收敛性与有效性 |
| 3.5.3 信道相关性对系统平均传输功率的影响 |
| 3.5.4 信道强度差异对系统平均传输功率的影响 |
| 3.5.5 用户目标速率对系统平均传输功率的影响 |
| 3.5.6 网络负载对系统平均传输功率的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 RIS辅助的协作速率分割与多播波束赋形设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统模型与问题建模 |
| 4.2.1 系统模型 |
| 4.2.2 问题建模 |
| 4.3 速率分割、相移控制与多播波束赋形联合设计 |
| 4.3.1 速率分割与多播波束赋形设计 |
| 4.3.2 基于惩罚函数法的相移矩阵设计 |
| 4.3.3 复杂度分析 |
| 4.4 仿真与分析 |
| 4.4.1 多播组速率公平性性能 |
| 4.4.2 传输信噪比对最小组速率的影响 |
| 4.4.3 发射机天线数目对最小组速率的影响 |
| 4.4.4 RIS元件数目对最小组速率的影响 |
| 4.4.5 信道相关性与强度差异性对最小组速率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 论文不足与研究展望 |
| 附录A 第2章中命题证明 |
| A.1 命题2.1证明 |
| A.2 命题2.2证明 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间完成的学术论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）基于喷泉码的无线多播协议的分析、设计与验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语表 |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 喷泉码研究现状 |
| 1.2.2 无线多播协议研究现状 |
| 1.3 本文主要内容与章节结构 |
| 第二章 喷泉码和无线多播协议简介 |
| 2.1 喷泉码简介 |
| 2.2 喷泉码原理 |
| 2.2.1 LT码编译码过程 |
| 2.2.2 Raptor10 码编译码过程 |
| 2.3 典型无线多播协议简介 |
| 2.3.1 IP多播 |
| 2.3.2 NORM协议 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 面向多播的喷泉码的分析与设计 |
| 3.1 研究目标 |
| 3.2 喷泉码的设计准则 |
| 3.3 喷泉码设计过程 |
| 3.3.1 喷泉码度分布设计 |
| 3.3.2 编译码实现方法 |
| 3.4 设计验证与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于一类喷泉码的无线多播协议设计 |
| 4.1 研究目标 |
| 4.2 无线多播协议的设计准则 |
| 4.3 无线多播协议设计过程 |
| 4.3.1 反馈机制设计 |
| 4.3.2 无线多播协议参数设计 |
| 4.4 设计验证与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 无线多播协议实现与验证 |
| 5.1 喷泉码与无线多播协议实现 |
| 5.1.1 喷泉码实现 |
| 5.1.2 无线多播协议实现 |
| 5.2 基于树莓派的一对多数传系统 |
| 5.3 实验设计与数据分析 |
| 5.3.1 接收端数量与吞吐率的关系 |
| 5.3.2 应用程序发送速率、文件大小及类型与吞吐率的关系 |
| 5.3.3 四种协议吞吐率比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 本论文主要研究工作 |
| 6.2 本论文研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间主要工作 |
（3）InfiniBand网络协议层软件技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外InfiniBand技术研究现状 |
| 1.2.2 国内外IPoIB技术研究现状 |
| 1.3 论文主要工作和组织结构 |
| 1.3.1 论文主要工作 |
| 1.3.2 论文组织结构 |
| 2 InfiniBand网络协议研究 |
| 2.1 InfiniBand网络协议 |
| 2.1.1 InfiniBand通信机制 |
| 2.1.2 InfiniBand网络体系结构 |
| 2.1.3 InfiniBand通信流程 |
| 2.1.4 InfiniBand软件架构 |
| 2.2 IB verbs应用层接口 |
| 2.2.1 libibverbs库 |
| 2.2.2 主要接口函数 |
| 2.2.3 资源创建依赖 |
| 2.3 IPoIB协议 |
| 2.3.1 IPoIB体系结构 |
| 2.3.2 IPoIB对 InfiniBand链路的需求 |
| 2.3.3 IPoIB数据包格式 |
| 2.4 Linux内核网络协议栈 |
| 2.4.1 Linux网络设备驱动层次结构 |
| 2.4.2 Linux网络驱动主要函数 |
| 2.4.3 NAPI技术 |
| 2.5 InfiniBand多播组技术 |
| 2.5.1 SA子网管理技术 |
| 2.5.2 InfiniBand多播组成员 |
| 2.5.3 InfiniBand多播组操作 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 InfiniBand应用层数据分发软件实现 |
| 3.1 数据分发软件总体方案 |
| 3.1.1 嵌入式InfiniBand节点硬件平台 |
| 3.1.2 系统软件整体设计方案 |
| 3.1.3 系统主要数据链路 |
| 3.2 软件程序功能模块 |
| 3.2.1 上位机控制程序 |
| 3.2.2 数据发送程序 |
| 3.2.3 数据接收程序 |
| 3.3 软件运行流程 |
| 3.3.1 软件初始化流程 |
| 3.3.2 数据分发流程 |
| 3.3.3 异常处理流程 |
| 3.4 基于InfiniBand的网络数据层设计 |
| 3.4.1 InfiniBand传输模式设计 |
| 3.4.2 InfiniBand资源使用流程 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 嵌入式IPoIB软件实现 |
| 4.1 嵌入式InfiniBand板卡可行性分析 |
| 4.1.1 多播功能 |
| 4.1.2 地址解析功能 |
| 4.1.3 兼容NAPI功能 |
| 4.1.4 报文的封装和解析功能 |
| 4.2 基本数据结构设计 |
| 4.2.1 QP类型 |
| 4.2.2 发送与接收缓冲区 |
| 4.2.3 发送与接收缓冲区管理结构 |
| 4.2.4 CQ设置 |
| 4.3 IPoIB模块初始化 |
| 4.3.1 InfiniBand资源初始化 |
| 4.3.2 网络层功能初始化 |
| 4.3.3 网络函数注册 |
| 4.4 IPoIB模块启动 |
| 4.4.1 InfiniBand数据资源配置 |
| 4.4.2 InfiniBand多播组加入 |
| 4.4.3 网络接口状态设置 |
| 4.5 IPoIB数据包发送 |
| 4.5.1 IPoIB数据包发送基本原理 |
| 4.5.2 IPoIB数据包发送逻辑 |
| 4.5.3 发送缓冲区操作 |
| 4.6 IPoIB数据包接收 |
| 4.6.1 IPoIB数据包接收基本原理 |
| 4.6.2 IPoIB数据包接收逻辑 |
| 4.6.3 接收缓冲区操作 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 软件功能分析与验证 |
| 5.1 测试平台 |
| 5.2 InfiniBand应用层数据分发软件验证与分析 |
| 5.2.1 软件初始化功能验证 |
| 5.2.2 软件数据传输性能测试与分析 |
| 5.2.3 异常处理验证 |
| 5.3 嵌入式IPoIB软件验证与分析 |
| 5.3.1 软件初始化与启动验证 |
| 5.3.2 软件数据包收发验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（4）面向SDN的物联网服务中间件关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 主要研究内容及创新点 |
| 1.3 本文的组织结构 |
| 参考文献 |
| 第二章 相关研究综述 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 软件定义网络SDN |
| 2.2.1 SDN的起源和定义 |
| 2.2.2 SDN分层架构 |
| 2.2.3 SDN开放接口 |
| 2.2.4 SDN控制器 |
| 2.2.5 SDN开发工具 |
| 2.2.6 SDN的机遇与挑战 |
| 2.3 SDN中的QoS研究 |
| 2.3.1 SDN中的QoS研究概述 |
| 2.3.2 SDN中的QoS研究实例 |
| 2.4 发布/订阅中间件 |
| 2.4.1 发布/订阅交互机制 |
| 2.4.2 发布/订阅系统架构 |
| 2.4.3 发布/订阅类型 |
| 2.4.4 发布/订阅路由 |
| 2.4.5 发布/订阅实现挑战 |
| 2.5 发布/订阅原型 |
| 2.5.1 VCube-PS |
| 2.5.2 RTDDS |
| 2.5.3 Lamps |
| 2.5.4 Bayeux |
| 2.5.5 PADRES |
| 2.5.6 Hermes |
| 2.6 面向SDN的发布/订阅设计 |
| 2.6.1 PLEROMA |
| 2.6.2 SDN-Like |
| 2.6.3 Ride |
| 2.7 面向SDN的发布/订阅QoS研究 |
| 2.7.1 跨层QoS支持 |
| 2.7.2 多播路由研究 |
| 2.7.3 队列管理机制 |
| 2.8 面向物联网的数据分发服务 |
| 2.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 面向SDN的支持跨层QoS的物联网发布/订阅通信基础设施 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 相关工作 |
| 3.3 物联网及服务 |
| 3.3.1 物联网与物联网服务 |
| 3.3.2 服务计算架构SOA与EDSOA |
| 3.3.3 面向SDN的新型物联网架构 |
| 3.3.4 物联网面临的挑战 |
| 3.4 面向SDN的物联网发布/订阅中间件架构设计 |
| 3.4.1 面向SDN的发布/订阅中间件架构 |
| 3.4.2 跨层QoS控制框架 |
| 3.5 面向SDN的基于主题的发布/订阅系统原型设计 |
| 3.5.1 总体设计 |
| 3.5.2 主题设计 |
| 3.5.3 拓扑维护 |
| 3.5.4 事件路由 |
| 3.5.5 策略管理 |
| 3.6 面向SDN的基于主题的发布/订阅系统应用实例 |
| 3.6.1 跨层区分化服务 |
| 3.6.2 跨层访问控制 |
| 3.7 实验评价 |
| 3.7.1 区分化服务实验 |
| 3.7.2 访问控制实验 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 面向SDN的发布/订阅多播路由机制研究 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 相关工作 |
| 4.3 面向SDN的基于主题的发布/订阅实现框架 |
| 4.4 面向SDN的基于主题的斯坦纳树多播路由 |
| 4.4.1 问题描述 |
| 4.4.2 解决MCMN-TC-SDN |
| 4.5 面向SDN的主题式基于Bucket的多播转发 |
| 4.5.1 OpenFlow组表 |
| 4.5.2 基于Bucket的多播 |
| 4.5.3 面向主题的基于Bucket的多播转发算法 |
| 4.6 实验评价 |
| 4.6.1 发布/订阅拓扑构造 |
| 4.6.2 斯坦纳树构造时间开销 |
| 4.6.3 多播树代价比较 |
| 4.6.4 多播树构造时间比较 |
| 4.6.5 端到端时延 |
| 4.6.6 流表大小 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 面向SDN的可靠的区分化服务提供机制研究 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 相关工作 |
| 5.3 模型方法 |
| 5.3.1 XGBoost模型 |
| 5.3.2 ARIMA模型 |
| 5.3.3 RED方法 |
| 5.3.4 增量差法 |
| 5.4 排队时延预测 |
| 5.4.1 数据预处理 |
| 5.4.2 特征选择 |
| 5.4.3 模型训练与参数调整 |
| 5.5 可靠的区分化服务提供机制 |
| 5.5.1 似SDN的发布/订阅系统架构 |
| 5.5.2 主题编码 |
| 5.5.3 优先级队列 |
| 5.5.4 可靠的区分化服务提供框架 |
| 5.6 可靠的区分化服务保证机制 |
| 5.6.1 本地队列带宽调整算法 |
| 5.6.2 全局QoS控制策略 |
| 5.7 实验评价 |
| 5.7.1 实验环境 |
| 5.7.2 排队时延预测方法比较 |
| 5.7.3 本地队列带宽调整算法验证 |
| 5.7.4 本地队列带宽调整算法整体测试 |
| 5.7.5 全局QoS控制策略验证 |
| 5.7.6 恒定比特率流量实验 |
| 5.7.7 可变比特率流量实验 |
| 5.7.8 实验讨论 |
| 5.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 进一步工作 |
| 附录 缩略语表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 博士在读期间完成和参与的项目 |
（5）无线自组网安全多播路由协议研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 无线自组网概述 |
| 1.1.1 无线自组网协议栈模型 |
| 1.1.2 无线自组网路由协议 |
| 1.1.3 无线自组网路由攻击 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 文章结构及研究内容 |
| 2 无线自组网安全多播路由协议研究 |
| 2.1 网络层多播路由协议研究 |
| 2.1.1 数据表项及维护 |
| 2.1.2 多播树的形成 |
| 2.1.3 多播树融合 |
| 2.2 信任管理机制的研究 |
| 2.2.1 信任的定义 |
| 2.2.2 信任的性质 |
| 2.2.3 信任模型 |
| 2.2.4 信任的分类及信任管理框架 |
| 2.3 安全多播路由协议存在的问题 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于信任模型的树状安全多播路由设计 |
| 3.1 扩展BETA信任模型 |
| 3.1.1 直接信任度模型 |
| 3.1.2 间接信任度模型 |
| 3.1.3 路径信任度 |
| 3.1.4 节点信任度仿真 |
| 3.2 基于信任模型的多播路由设计 |
| 3.2.1 基于多播配置的多播算法 |
| 3.2.2 节点信任度的计算 |
| 3.2.3 邻居监控设计 |
| 3.2.4 信任度交互设计 |
| 3.2.5 数据链路恢复 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 安全多播路由仿真分析 |
| 4.1 NS-2仿真分析 |
| 4.1.1 NS-2仿真平台介绍 |
| 4.1.2 NS-2仿真步骤 |
| 4.1.3 NS-2仿真评价指标 |
| 4.2 安全多播路由仿真结果分析 |
| 4.2.1 无恶意节点网络性能分析 |
| 4.2.2 信任度阈值选取分析 |
| 4.2.3 时间衰减因子选取分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 安全多播路由设计与实现 |
| 5.1 硬件平台简介 |
| 5.2 软件架构设计 |
| 5.3 软件模块实现 |
| 5.3.1 业务接口模块 |
| 5.3.2 层间交互模块 |
| 5.3.3 安全模块 |
| 5.3.4 多播组模块 |
| 5.3.5 路由模块 |
| 5.3.6 转发模块 |
| 5.4 测试与验证 |
| 5.4.1 测试方案 |
| 5.4.2 测试结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）LTE宽带集群系统RRC层多播技术的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 国内外LTE宽带集群系统及其RRC层多播技术的研究现状 |
| 1.2.1 国外LTE宽带集群系统及其RRC层多播技术的研究现状 |
| 1.2.2 国内LTE宽带集群系统及其RRC层多播技术的研究现状 |
| 1.3 选题意义和论文结构 |
| 1.3.1 选题意义 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 2 LTE宽带集群系统及RRC层协议 |
| 2.1 LTE宽带集群系统MBMS架构 |
| 2.1.1 LTE宽带集群系统MBMS网络结构 |
| 2.1.2 LTE宽带集群系统MBMS协议栈结构 |
| 2.2 LTE宽带集群系统RRC层协议 |
| 2.2.1 RRC层状态和功能 |
| 2.2.2 RRC层信令传输 |
| 2.2.3 RRC层MBMS信令 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 LTE宽带集群系统RRC层多播技术 |
| 3.1 RRC层MBMS无线资源控制技术 |
| 3.1.1 无线资源调度机制 |
| 3.1.2 MBMS有效性和变更通知 |
| 3.1.3 计数过程 |
| 3.2 RRC层MBMS编解码技术 |
| 3.2.1 ASN.1标准协议规范 |
| 3.2.2 RRC协议的ASN.1编解码 |
| 3.2.3 MBMS的ASN.1编解码 |
| 3.3 改进的RRC层MBMS多业务调度算法 |
| 3.3.1 现有调度算法 |
| 3.3.2 RRC层MBMS多业务并行处理机制 |
| 3.3.3 改进的RRC层MBMS多业务调度算法 |
| 3.3.4 改进的RRC层MBMS多业务调度仿真 |
| 3.4 多播业务信令流程 |
| 3.4.1 M2建立信令流程 |
| 3.4.2 MBMS会话开启信令流程 |
| 3.4.3 MBMS会话更新信令流程 |
| 3.4.4 MBMS会话停止信令流程 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 LTE宽带集群系统RRC层多播功能的实现 |
| 4.1 开发环境 |
| 4.2 LTE宽带集群系统RRC层MBMS的软件架构 |
| 4.3 RRC控制模块的实现 |
| 4.3.1 RRC控制模块主流程 |
| 4.3.2 消息队列处理子流程 |
| 4.3.3 多并发RRC状态处理子流程 |
| 4.4 RRC过程处理模块的实现 |
| 4.4.1 RRC过程处理模块主流程 |
| 4.4.2 多播业务处理子流程 |
| 4.4.3 M2接口处理子流程 |
| 4.4.4 计数过程处理子流程 |
| 4.5 RRC PDU处理模块的实现 |
| 4.5.1 RRC PDU处理模块主流程 |
| 4.5.2 多播业务PDU处理子流程 |
| 4.5.3 M2接口PDU处理子流程 |
| 4.5.4 计数过程PDU处理子流程 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 LTE宽带集群系统RRC层多播功能的验证 |
| 5.1 验证平台 |
| 5.1.1 软件验证平台 |
| 5.1.2 验证平台的搭建 |
| 5.1.3 验证方案 |
| 5.2 验证内容 |
| 5.3 验证过程和验证结果 |
| 5.3.1 多播接口连接建立验证 |
| 5.3.2 MBMS会话开始验证 |
| 5.3.3 MBMS会话更新测试 |
| 5.3.4 MBMS会话停止测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于SDN的动态多播关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 多播概述 |
| 1.1.2 多播的形态及其应用 |
| 1.1.3 多播的优点及缺陷 |
| 1.1.4 SDN及其为消除多播缺陷所带来的契机 |
| 1.2 本文工作 |
| 1.2.1 本文研究的动机 |
| 1.2.2 本文的研究内容与创新点 |
| 1.2.3 本文的组织结构 |
| 第二章 多播框架与软件定义网络 |
| 2.1 多播框架构成 |
| 2.1.1 多播地址空间 |
| 2.1.2 多播组管理 |
| 2.1.3 多播树的结构 |
| 2.2 SDN基本部件及其协作关系 |
| 2.2.1 SDN基本部件的组成原理 |
| 2.3 OpenFlow协议 |
| 2.3.1 Flow-Mod消息 |
| 2.3.2 Packet-In消息 |
| 2.3.3 Packet-Out消息 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于SDN的插件化多播框架 |
| 3.1 研究动机 |
| 3.2 相关研究 |
| 3.3 基于SDN的插件化多播框架概述 |
| 3.4 基于SDN的多播组管理 |
| 3.4.1 多播成员的加入 |
| 3.4.2 多播成员的离开 |
| 3.4.3 多播组关系的维护 |
| 3.5 动态多播丢包保护机制 |
| 3.6 实验结果分析 |
| 3.6.1 实验环境 |
| 3.6.2 多播时延 |
| 3.6.3 吞吐量 |
| 3.6.4 丢包率 |
| 3.6.5 时延抖动 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 非重构的动态多播路算法 |
| 4.1 研究动机 |
| 4.2 拥塞避免的多播路由算法相关研究 |
| 4.3 任播设计思想及由其获得的启发 |
| 4.4 非重构的拥塞避免多播路由算法 |
| 4.4.1 塞避免的共享树的构造 |
| 4.4.2 最优共享树的查找 |
| 4.5 实验结果分析 |
| 4.5.1 实验环境 |
| 4.5.2 在不同带宽占用率下的延时 |
| 4.5.3 在不同程度网络拥塞下的延时 |
| 4.5.4 多播路由算法的计算时间 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 可重构的动态多播模型及其路由算法 |
| 5.1 研究动机 |
| 5.2 可重构多播路由算法的相关研究 |
| 5.3 时变图理论扩展 |
| 5.4 基于SDN的可重构多播路由算法 |
| 5.4.1 全局最优多播树的建立 |
| 5.4.2 多播树的局部重构 |
| 5.5 实验结果分析 |
| 5.5.1 实验环境 |
| 5.5.2 丢包率的测试结果 |
| 5.5.3 无效度的测试结果 |
| 5.5.4 数据包复制次数的测试结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 基于SDN的分布式共享内存 |
| 6.1 研究动机 |
| 6.2 相关研究 |
| 6.3 分布式共享内存的实现 |
| 6.3.1 分布式共享内存的更新 |
| 6.3.2 状态感知的内存数据传输机制 |
| 6.3.3 分布式共享内存写更新机制 |
| 6.4 实验结果分析 |
| 6.4.1 实验环境 |
| 6.4.2 进程执行时间 |
| 6.4.3 写更新延时 |
| 6.4.4 传输时间 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（8）顺序数据包传输的多播框架在SDN中的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 相关研究的发展现状 |
| 1.2.1 软件定义网络 |
| 1.2.2 多播路由 |
| 1.3 研究的主要内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第二章 顺序数据包传输 |
| 2.1 顺序数据包传输的重要性质 |
| 2.2 顺序数据包传输的通信代价模型 |
| 2.2.1 网络连接的通信代价模型 |
| 2.2.2 路由路径的通信代价模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 算法设计 |
| 3.1 SPT、MST、ST简介 |
| 3.2 寻找最佳路由路径算法 |
| 3.3 顺序数据包传输的多播路由树构建算法 |
| 3.3.1 构建多播路由树算法 |
| 3.3.2 减少网络连接的数量算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 框架实现 |
| 4.1 网络资源的抽象 |
| 4.2 多播路由树的生成和使用 |
| 4.3 多播协议的实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验评价 |
| 5.1 实验方案 |
| 5.1.1 ns-3 简介 |
| 5.1.2 BRITE简介 |
| 5.2 实验环境搭建 |
| 5.3 多播性能评测 |
| 5.3.1 多播的时间效率 |
| 5.3.2 网络资源占用情况 |
| 5.3.3 多播性能的综合对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间参与的项目 |
（9）基于实验平台的多播路由协议的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 Ad Hoc网络和多播 |
| 1.1.2 实验平台 |
| 1.2 论文的组织结构 |
| 第二章 无线AD HOC网络路由协议研究 |
| 2.1 单播路由协议 |
| 2.1.1 基于无线Ad Hoc网络的路由特点 |
| 2.1.2 无线Ad Hoc网络单播路由的主要分类 |
| 2.1.3 先应式路由协议 |
| 2.1.4 按需路由协议 |
| 2.1.5 几种常见路由协议的比较 |
| 2.2 多播路由协议 |
| 2.2.1 基于树的多播路由协议 |
| 2.2.2 基于网格的多播路由协议 |
| 2.2.3 混合型的多播路由协议 |
| 2.2.4 无线Ad Hoc网络多播路由协议的比较 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 智能多播路由的设计 |
| 3.1 基于智能能量控制的扇区多播路由协议 |
| 3.1.1 基于扇区的位置路由 |
| 3.1.2 智能能量控制 |
| 3.1.3 数据包的接收通知和确认 |
| 3.2 基于智能能量控制的扇区多播算法设计 |
| 3.3 仿真场景设计和测试 |
| 3.4 仿真结果验证和分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于实验平台的多播路由的实现 |
| 4.1 实验平台的框架研究 |
| 4.1.1 AODV路由守护程序 |
| 4.1.2 内核的AODV路由模块 |
| 4.2 单播路由协议实现的研究 |
| 4.3 多播路由协议实现的研究 |
| 4.3.1 无线Ad Hoc网络多播路由协议的数据结构和算法设计 |
| 4.3.2 无线Ad Hoc网络多播路由协议的实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于实验平台的多播路由协议测试和结果分析 |
| 5.1 基于实验平台的多播路由协议测试场景 |
| 5.2 测试对象和结果 |
| 5.2.1 多播组组长节点产生测试 |
| 5.2.2 多播树的建立测试 |
| 5.2.3 路由节点测试 |
| 5.2.4 多播树UDP消息发送与接收测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1:缩略语 |
| 附录2:无线AD HOC网络多播路由协议设计相关代码 |
| 单播路由的路由表结构以及路由消息的结构 |
| 多播路由的路由表结构以及路由消息的结构 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（10）面向片上网络的高性能路由器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 片上多核——CMP |
| 1.1.2 CMP中的全局互连线瓶颈 |
| 1.1.3 应用程序对片上互连的需求 |
| 1.1.4 片上互连网络NoC |
| 1.2 NoC相关研究 |
| 1.2.1 物理链路 |
| 1.2.2 路由器微体系结构 |
| 1.2.3 低功耗设计 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 NoC基础理论 |
| 2.1 NoC的构成 |
| 2.1.1 拓扑结构 |
| 2.1.2 路由算法 |
| 2.1.3 交换策略 |
| 2.2 NoC的评估 |
| 2.2.1 性能评估指标 |
| 2.2.2 网络模拟方法 |
| 2.3 NoC的功耗与面积开销 |
| 2.3.1 NoC的功耗开销 |
| 2.3.2 NoC的面积开销 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 CDB微体系结构 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CDB的微体系结构 |
| 3.2.1 CDB的结构 |
| 3.2.2 基于CDB的流水化链路 |
| 3.2.3 拥塞控制 |
| 3.2.4 面积开销 |
| 3.3 CDB的延迟模型 |
| 3.3.1 逻辑努力原理 |
| 3.3.2 CDB关键路径 |
| 3.3.3 模型有效性 |
| 3.3.4 CDB的延迟构成 |
| 3.4 实验分析 |
| 3.4.1 延迟优化的repeater插入技术 |
| 3.4.2 链路流水线深度 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于CDB的双时钟周期DVOQR |
| 4.1 DVOQR微体系结构 |
| 4.1.1 DVOQR结构 |
| 4.1.2 流水线 |
| 4.1.3 流水化物理链路 |
| 4.2 DVOQR延迟模型 |
| 4.2.1 流水线关键路径 |
| 4.2.2 延迟模型的有效性 |
| 4.2.3 DVOQR性能与体系结构参数敏感性 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 实验配置 |
| 4.3.2 合成负载结果分析 |
| 4.3.3 应用驱动负载结果分析 |
| 4.4 硬件实现 |
| 4.4.1 实现结果 |
| 4.4.2 讨论 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 低面积开销的BEA-BLESS |
| 5.1 引言 |
| 5.2 B-BLESS |
| 5.3 FBEA-BLESS |
| 5.3.1 SABE分配器 |
| 5.3.2 报片注入策略 |
| 5.3.3 GoSS活锁避免机制 |
| 5.4 PBEA-BLESS |
| 5.4.1 虚拟接收技术 |
| 5.4.2 改进的GoSS活锁避免机制 |
| 5.4.3 饿死避免 |
| 5.5 实验结果与分析 |
| 5.5.1 实验配置 |
| 5.5.2 合成负载结果分析 |
| 5.5.3 真实驱动负载结果分析 |
| 5.6 硬件实现 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 基于DVOQR的负载均衡的多播路由器 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多播路由算法评估 |
| 6.2.1 多播吞吐率模型 |
| 6.2.2 多播路由算法 |
| 6.2.3 网络吞吐率评估 |
| 6.3 SM-DVOQR |
| 6.3.1 SM-UDBA |
| 6.3.2 路由计算单元 |
| 6.3.3 死锁避免 |
| 6.3.4 流水线 |
| 6.4 负载均衡的SMDL-DVOQR |
| 6.5 实验结果与分析 |
| 6.5.1 实验配置 |
| 6.5.2 网络性能与局部输出端口带宽的敏感度 |
| 6.5.3 网络性能与多播路由算法的敏感度 |
| 6.5.4 网络平均接收率 |
| 6.6 硬件实现 |
| 6.7 小结 |
| 第七章 RTL级的DVOQR功耗分析及漏流功耗优化 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 RTL级的DVOQR功耗分析 |
| 7.2.1 RTL级的功耗分析流程 |
| 7.2.2 静态功耗 |
| 7.2.3 动态功耗 |
| 7.2.4 漏流功耗 |
| 7.3 漏流功耗管理策略 |
| 7.3.1 自适应缓冲管理 |
| 7.3.2 提前唤醒技术 |
| 7.3.3 两项缓冲不关闭策略 |
| 7.4 实验结果与分析 |
| 7.4.1 评估方法 |
| 7.4.2 实验配置 |
| 7.4.3 与Tidledetect的敏感性 |
| 7.4.4 与Twakeup的敏感性 |
| 7.4.5 与网络注入率的敏感性 |
| 7.5 小结 |
| 第八章 结束语 |
| 8.1 本文工作总结 |
| 8.2 未来研究方向 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 附录A 缩略表 |
四、多播与多播应用程序开发（论文参考文献）
- [1]物理层协作多播波束赋形技术研究[D]. 李腆腆. 山东大学, 2021(11)
- [2]基于喷泉码的无线多播协议的分析、设计与验证[D]. 康靖敏. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]InfiniBand网络协议层软件技术研究[D]. 王知恒. 浙江大学, 2021(01)
- [4]面向SDN的物联网服务中间件关键技术研究[D]. 师玉龙. 北京邮电大学, 2020
- [5]无线自组网安全多播路由协议研究[D]. 倪佳. 北京交通大学, 2020(03)
- [6]LTE宽带集群系统RRC层多播技术的研究[D]. 闫晓宇. 北京交通大学, 2019(01)
- [7]基于SDN的动态多播关键技术研究[D]. 高强. 上海大学, 2017(02)
- [8]顺序数据包传输的多播框架在SDN中的研究与实现[D]. 余鹏. 上海交通大学, 2017(03)
- [9]基于实验平台的多播路由协议的研究与实现[D]. 李钊. 北京邮电大学, 2012(08)
- [10]面向片上网络的高性能路由器关键技术研究[D]. 齐树波. 国防科学技术大学, 2011(07)