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基于卫星网络的移动可靠组播技术

http://www.sina.com.cn  2008年01月24日 16:03  《卫星与网络》杂志

  目录:IP组播技术是使服务方可以同时向一组用户传递相同数据的一种网络技术,目前已经有许多关于地面 Internet的组播协议。但对于组播和移动性结合的研究还处于起步阶段,对移动可靠组播的研究就更少。本文首先介绍了基于卫星网络的可靠组播的优势,然后详细讨论了移动可靠组播及卫星网络可靠组播所面临的新的问题,最后提出了卫星网络中移动可靠组播的解决方案。

  基于卫星网络的移动可靠组播技术

  文/谢智东 朱江 张更新

  解放军理工大学

  1背景介绍

  1.1组播和可靠组播

  网络技术迅速发展,传统的数据业务(如HTTP、FTP、SMTP等)已经难以满足人们对信息业务的需求,同时,视频点播、远程教学、新闻发布、视频会议和软件升级等业务所占比例日益增加。这类业务的一个显著特点是,信息在一个组内以一对多或者多对多的形式进行传输,即信息由一个服务器发布,大量不固定的接收端接收。如果采用单播方式来传输这些信息,如图1所示,那么发送源就必须维护每个接收端信息。当客户数目很多时,对于发送源来说还需要很高的传输速率。另外,相同的数据在同一链路上传输很多次,浪费大量的网络带宽资源。而组播技术是允许服务方同时向一组用户传递相同数据的一种网络技术,如图2所示,它介于单播和广播之间,可以有效利用带宽。

  图1 单播 图2 组播

  可靠组播的核心问题是如何根据组播通信过程中丢失分组报文的情况来迅速、高效地恢复丢失的报文,使得接收者接收到正确、有序的报文。这里主要涉及缓冲区的管理和对应答帧的处理。可靠组播必须在报文恢复的性能和代价之间折衷。其算法主要包括可靠组播错误恢复算法和拥塞控制算法两部分。评价可靠组播性能的要素有两个方面:一是数据吞吐率,即发送有用数据同冗余数据和控制报文的比例;二是恢复的时延。理想的可靠组播算法应当使吞吐率最大,而恢复的时延最小。

  1.2卫星实现组播的优势和对移动性的支持

  卫星固有的广播信道特点使得它可以很方便的在很大地理范围内提供数据的组播,与陆地组播网络相比显示出较大的优势。因为,陆地网络中在服务提供方与用户之间可能会有很大的地理距离,而这期间会经过很多的路由器(多跳),于是会有复杂的组播路由机制以及相对应的网络拥塞等情况的发生。而通过卫星从服务端到用户端只需要一跳,减少了到达目的地址的处理时延。另外,卫星天生的宽覆盖范围使得卫星通信能够向地球上的所有区域提供交互性宽带通信能力,能解决各种高速运动载体的移动通信问题。通过卫星实现移动组播可以解决地面移动组播中出现的一些问题。

  (1)由于服务端到用户端只需要一跳,因此使较困难的组播树的建立变得容易。 在地面移动组播中,当移动节点作为组播的源节点时,特别是对于源树方式,源节点的改变将会引起整个组播转发树的重建,不仅开销非常大,而且在新的组播转发树建立之前,源节点向组播组成员发送的组播数据流会发生中断,影响组播转发的稳定性;

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