HPIM-DM: a fast and reliable dense-mode multicast routing protocol (extended version)
提出了一种基于硬状态协议的组播路由协议HPIM-DM（Hard-state Protocol Independent Multicast - Dense Mode）。HPIM-DM是PIM-DM的一个硬态版本，它保留了PIM-DM的主要特性，但具有更快的收敛速度和对重放攻击的更好的恢复能力。与PIM-DM类似，HPIM-DM适用于密集网络，并支持其在单播路由协议和反向路径转发检查上的操作。然而，路由器始终保持对多播树的感知，从而允许在存在网络故障或单播路由改变的情况下快速重新配置。这是通过以下方式实现的：（i）保持关于可以从其接收多播数据的所有上游邻居的信息，（ii）确保控制消息的可靠传输和排序，以及（iii）在新路由器加入网络时立即同步路由信息。该协议完全在Python中实现，并且该实现是公开的。最后，通过对协议实现的模型检验、逻辑推理和测试，对协议的正确性进行了广泛的验证。
2022-10-12 cs.NI
QoS-aware Mesh based Multicast Routing Protocols in Ad-Hoc Networks: Concepts and Challenges
组播通信在移动自组网中起着至关重要的作用。移动自组网为军事战场场景、灾难和公共安全网络（PSN）中的多媒体数据通信提供了低成本、自配置的设备。对于相同容量的数据通信，与单播相比，多播通信在带宽消耗、电池功率和路由开销方面提高了网络性能。近年来，人们提出了许多组播路由协议（MRP），试图解决MRP中的问题和挑战。基于多播的组通信要求在节点移动性、竞争、路由和信道开销较大的情况下，动态构建高效可靠的多媒体数据通信路由。本文对目前已知的研究技术的优点和缺点进行了深入的分析，并提供了一个更好的环境，使可靠的MRP。它提出了一个充分的研究，各种服务质量（QoS）技术和现有的增强网格为基础的MRP。基于网状拓扑的多播路由协议根据其在路由机制上的增强和对按需多播路由协议（ODMRP）的QoS修改来改进性能指标而被分类。本文涵盖了最新的，强大的和可靠的QoS和网格基于MRP，根据其操作功能，其优点和局限性进行分类，并提供了它们的性能参数的比较。
2017-08-31 cs.NI
Performance Evaluation of Ad Hoc Multicast Routing Protocols to Facilitate Video Streaming in VANETS
车载自组织网络（VANET）是一种便于车辆之间通信的移动自组织网络（MANET）。VANET提供车辆间的通信，以服务于道路交通安全和交通效率等应用。信息娱乐服务已经成为车载网络的发展趋势，而视频流在车载网络中具有很大的发展潜力。虽然，这种新兴的技术是趋势，仍然有一些问题，如QoS规定，分散的介质访问控制，节点覆盖区域，并发现和维护路由，由于高度动态的拓扑结构。这些问题使得VAN中的多播通信变得困难。许多路由协议和路由策略已经被设计来解决这些问题。大量的工作已经发生，以评估和衡量这些协议的性能在VANESTO，但这些协议很少被分析的实时的视频组播的压力下的性能。在这项研究中，两种不同的组播路由协议，即组播Ad hoc按需距离矢量（MAODV）和协议的统一组播通过公告（MAODA）进行评估，以促进视频流在VANETS。协议的QoS参数，如网络吞吐量，数据包传输率（PDR），平均端到端延迟，和归一化路由负载（NRL）进行检查。采用可变比特率（VBR）业务来评估协议的性能。最后，在不同的场景中，针对不同的QoS规定，
2021-08-29 cs.NI
Ant Based Adaptive Multicast Routing Protocol (AAMRP) for Mobile Ad Hoc Networks
多播在组成员稀疏且速度较低的情况下是有效的。另一方面，当组成员密集且速度高时，广播是有效的。由于移动自组织网络是高度动态的性质，上述两种策略中的任何一种都可以采用在不同的场景。在本文中，我们提出了一个基于蚂蚁代理的自适应，组播协议，利用组成员的愿望，简化组播路由和调用广播操作在适当的本地化制度。通过减少参与多播结构建设的组成员的数量，并通过在密集集群的局部区域执行广播提供鲁棒性的移动性，所提出的协议实现了数据包传输统计，与纯多播协议，但具有显着较低的开销。通过我们的仿真结果，我们表明，我们提出的协议实现了增加的数据包交付分数（PDF），降低了开销和路由负载。
2009-12-05 cs.NI
Multi-layer Mechanism for Multicast Routing in Multihop Cognitive Radio Networks
多播路由被认为是移动自组网中实现视频共享和数据分发的重要过程之一。如果任何发送器在任何给定时间都可以访问介质，则可以毫无困难地使用多播路由。然而，认知无线电网络（CRN）可能会出现诸如主用户（PU）的意外行为及其接入优先级以及网络异构性等挑战。在这篇论文中，我们提出了一个基于最小生成树和最短路径树的多跳移动Ad Hoc CRN多层组播路由协议。该算法采用成功的概率（POS）度量在执行信道分配过程。仿真实验进行了调查，所提出的方案的有效性，比较所提出的方案与最先进的方案的性能，并研究所提出的方案在各种网络条件下的吞吐量和分组投递率（PDR）的性能。仿真结果表明，SPT算法在吞吐量方面始终优于MST算法。
2016-05-27 cs.NI
Distance priority based multicast routing in WDM networks considering sparse light splitting
如我们所知，中的仅成员算法为稀疏分裂的WDM网络中构建多播光树提供了最佳的链路压力和波长使用。但是，树的直径太大，平均延迟也太大，这是不容忍的QoS要求的多媒体应用。提出了一种基于距离优先的组播光树生成算法，引入了候选目的地和候选连接点。仿真结果表明，该算法能够在保持相同或略优于著名的仅路由算法的链路压力和波长利用率的情况下，大幅度降低组播树的直径和平均时延（分别降低51%和50%）。
2009-08-11 cs.NI
Optical Multicast Routing Under Light Splitter Constraints
在过去的几年中，我们已经观察到使用多播传输的新应用的出现。对于适用于光网络的多播路由算法，它必须只将数据路由到组成员，优化和维护无环路由，并将路由集中在网络链路的子集上。为了使全光交换机发挥分支路由器的作用，它必须配备分光器。分光器是昂贵的设备，因此在所有光开关上实现分光器将非常昂贵。光学分光器仅在一些光学开关上实现。当我们想在光网络中实现多播协议时，分光器的有限可用性提出了一个新的问题（因为通常的多播协议假设所有节点都具有分支能力）。另一个问题是光网络中分光器的位置的知识。网络中的节点应该能够识别光网络中散射的分光器的位置，以便它可以构建多播树。这些问题必须通过实现组播路由协议来解决，该协议必须考虑到并非所有节点都可以是分支节点。因此，必须实现新的信令过程，以便可以创建从源到组成员的光路。
2010-11-28 cs.NI
Graph Attention Reinforcement Learning for Multicast Routing and Age-Optimal Scheduling
本文旨在最小化动态多播网络的信息年龄，提出基于归一化图注意力机制（NGAT）的分层强化学习框架联合优化多播路由与调度，在计算效率和泛化能力上优于传统算法，并显著降低了平均加权AoI和峰值年龄。
2025-04-30 cs.NI
Performance Comparison of Minimum Hop vs. Minimum Edge Based Multicast Routing under Different Mobility Models for Mobile Ad hoc Networks
本文的高层次的贡献是建立基准的最小跳数每源-接收器路径和最小数量的边缘每树的组播路由在移动自组网（MANDO）在不同的移动模型。在这方面的追求，我们探索这两个路由策略之间的权衡就跳数，边缘数和寿命每多播树相对于随机航点，城市部分和曼哈顿的流动性模型。我们采用广度优先搜索算法和最小Steiner树启发式分别确定一个序列的最小跳和最小边树。虽然最小跳数和最小边树在曼哈顿移动模型下存在相对较长的时间，但在随机路点模型下，每棵树的边数和每源-接收器路径的跳数相对较低。对于所有这三种移动模型，最小边树有一个更长的生命周期相比，最小跳树和生命周期的差异随着网络密度和/或组播组大小的增加而增加。与曼哈顿移动模型相比，城市段模型下确定的组播树产生更少的边和更低的跳数。
2014-12-07 cs.NI
Hypo-Steiner heuristic for multicast routing in all-optical WDM mesh networks
在稀疏分光全光WDM网络中，光树能容纳的目的地越多，组播会话所需的光树和波长就越少。在这篇文章中，一个Hypo-Steiner光树算法（HHALTH）提出了构建一个HALTH光树，包括尽可能多的目的地。Hynthesis构造的光树的代价上限为N（N-1）/2，其中N是网络中的节点数。该分析模型证明，在相同条件下，更多的目的地可以保持在一个障碍比一个只有（张等人，J. Lightware Technol，18（12），1917-1927 2000.）光树大量的仿真不仅验证了证明，但也表明，所提出的启发式优于现有的组播路由算法的大幅度的链路压力，吞吐量和效率的波长使用。
2010-11-30 cs.NI
DRL-M4MR: An Intelligent Multicast Routing Approach Based on DQN Deep Reinforcement Learning in SDN
Guilin University of Electronic Technology（桂林电子科技大学）；Fujian University of Technology（福建工程学院）；Peng Cheng Lab.（鹏城实验室）
传统的组播路由方法在构建组播树时存在对网络状态信息获取受限、对网络动态复杂变化的适应性差、数据转发不灵活等问题。针对这些缺陷，将软件定义网络（SDN）中的最优组播路由问题裁剪为多目标优化问题，设计了一种基于深度Q网络（DQN）深度强化学习（DRL）方法的智能组播路由算法DRL-M4 MR，用于构建SDN中的组播树。首先，结合SDN的全局视图和全局控制，设计了DRL代理的状态空间：组播树状态矩阵、链路带宽矩阵、链路时延矩阵和链路丢包率矩阵。第二，代理的动作空间是网络中的所有链路，并在四种情况下设计了将链路添加到当前组播树的动作选择策略。第三，设计了单步和最终的奖励函数形式来指导智能决策以构造最优的组播树。实验结果表明，与现有算法相比，DRL-M4 MR构造的组播树在训练后能获得更好的带宽、时延和丢包率性能，并能在动态网络环境下做出更智能的组播路由决策。
2022-07-31 cs.AI cs.NI
Is Light-Tree Structure Optimal for Multicast Routing in Sparse Light Splitting WDM Networks?
为了最小化稀疏光分光波分复用（WDM）网络中组播会话所需的波长数，提出了一种光层次结构，该结构在所有链路上占用相同的波长，以跨越尽可能多的目的地。与光树不同，光层次接受循环，其用于遍历4度（或更高）的无组播能力（MI）节点两次（或更高），并将相同波长上的两个光信号切换到同一组播会话中的两个目的地。本文首先提出了一种基于图更新和距离优先的光树算法（GRDP-LT），以提高为组播请求生成光树的质量。然后，它被扩展到计算光层次。数值结果表明，GRDP-LT光树算法比目前最有效的光树算法具有更低的链路压力、更好的波长信道开销、更小的平均端到端时延和直径.此外，与光树相比，通过采用光层次，在链路压力和网络吞吐量方面的性能再次大大提高，同时消耗相同量的波长信道成本。
2010-11-30 cs.NI
Bert: Scalable Source Routed Multicast for Cloud Data Centers
传统的IP组播路由不适合云数据中心（DC）网络，因为需要支持大量的组与大的组大小。现有技术的DC多播路由方法旨在通过例如利用DC拓扑的对称性和DC交换机的可编程性来对分组内的多播组信息进行压缩编码来克服可扩展性问题，从而减少由于需要在网络交换机处存储流的状态而导致的开销。然而，尽管这些可以随着多播组的数量而很好地扩展，但它们不会随着组大小而扩展，因此，它们会产生大量的流量控制开销和网络拥堵。在本文中，我们提出了BERT，一个可扩展的，源发起的DC多播路由方法，规模以及多播组的数量和大小，并通过聚类，通过划分成一组集群的多播组的成员，每个集群采用自己的转发规则。与最先进的方法相比，BERT通过显着减少数据包报头大小和额外数据包传输的数量来产生更少的流量控制开销，这是由于需要在交换机上压缩转发规则。
2020-08-10 cs.NI
MA-CDMR: An Intelligent Cross-domain Multicast Routing Method based on Multiagent Deep Reinforcement Learning in Multi-domain SDWN
Xidian University（西安电子科技大学）
针对多域SDWN跨域组播路由现有方案感知能力弱、收敛慢的问题，提出MA-CDMR方法，通过多控制器协作机制、多智能体协作及混合训练模式优化路由，提升收敛速度与服务质量。
2024-09-11 cs.AI cs.NI
A Virtual Network Customization Framework for Multicast Services in NFV-enabled Core Networks
在软件定义网络（SDN）的支持下的网络功能虚拟化（NFV）的范例作为用于在第五代（5G）网络中定制网络服务的有前景的方法出现。在本文中，提出了一个多播服务编排框架，联合流量路由和虚拟网络功能（NF）的位置进行了研究，以适应多播服务在一个NFV使能的物理底层网络。首先，我们研究了一个联合路由和NF布局问题，一个单一的多播请求容纳在一个物理底层网络，单路径和多路径流量路由。在物理网络资源约束、流量守恒约束和NF布局规则下，联合问题被表示为最小化功能和链路提供成本的混合整数线性规划（MILP）问题;其次，我们开发了一个MILP公式，共同处理多个服务请求在物理底层网络上的静态嵌入，其中我们确定用于嵌入的多个服务的最佳组合以及它们的联合路由和布局配置，使得物理衬底的总吞吐量最大化，同时功能和链路供应成本最小化。由于所提出的问题配方是NP难的，低复杂度的启发式算法，提出了一个有效的解决方案，为单路径和多路径路由的情况。仿真结果证明了所提出的启发式算法的有效性和准确性。
2020-02-09 cs.NI
Efficient On-Chip Multicast Routing based on Dynamic Partition Merging
片上网络（NoC）已经成为片上多处理器（CMP）和众核系统的主流通信基础设施。常用的并行应用程序和新兴的基于机器学习的应用程序涉及大量的集体通信模式。在CMP应用中，多播被广泛用于多线程程序和协议中，用于屏障/时钟同步和缓存一致性。多播路由对CMP系统的性能起着重要的作用。现有的基于划分的组播路由算法都采用静态的目的集划分策略，缺乏全局路径优化的观点。提出了一种基于动态分区合并的多播路由算法。该算法通过比较不同分区合并方案的路由代价，选择代价较低的合并分区，动态地将组播目标集划分为多个分区。仿真结果表明，该算法优于现有的基于路径的路由算法。在PARSEC基准负载测试中，与现有的多路径路由算法相比，该算法的平均分组延迟和功耗分别提高了23%和14%.
2021-08-01 cs.AR cs.DC cs.NI
Attaining High Bandwidth In Cloud Computing Through SDN-enabled Multi-tree Multicast
在云计算中实现高带宽利用率对于提高网络性能至关重要。然而，由于云计算资源的复杂性和分布性，在云计算中难以获得高带宽利用率。近年来，多点通信应用如视频会议、在线游戏等的爆炸式增长使得云计算对组播传输的需求日益增长。然而，由于云计算中组播路由的固有复杂性，现有的组播方案未能产生有效的、高效的协议方案，限制了组播通信在Internet上的应用。提出了一种新的网络架构--软件定义网络（SDN），它可以促进云计算中组播协议的设计，提高组播传输的性能。该方法是使用具有超高带宽利用率的SDN-云计算使能的多播通信方案。通过测量每个多播传输会话的各种路由树并将业务负载分布在云计算资源中的所有可用路由上来增强带宽利用率。SDN被用来解决各种设计障碍，在云计算，包括当前的传统组播模式和新出现的多树组播。原型实现和实验表明，所提出的方法在云计算的性能增强相比，传统的单树组播设计。
2020-08-06 cs.NI
Systematic Testing of Multicast Routing Protocols: Analysis of Forward and Backward Search Techniques
在本文中，我们提出了一种新的方法来开发系统和自动测试生成算法的多点协议。这些算法试图综合网络拓扑和事件序列，强调协议的正确性或性能。这个问题可以被看作是一个特定领域的搜索问题，遭受状态空间爆炸问题。这项工作的一个目标是规避状态空间爆炸问题，利用网络和故障建模，和多点协议的知识。在这项研究中调查的两种方法是基于向前和向后搜索技术。我们使用一个扩展的有限状态机（FSM）模型的协议。第一个算法使用前向搜索来执行减少的可达性分析。使用域特定的信息在局域网上的组播路由，算法的复杂性从指数降低到多项式的路由器的数量。然而，这种方法不能完全自动化拓扑合成。第二种算法是面向故障的测试生成算法，该算法采用反向搜索进行拓扑综合，并采用回溯法生成事件序列，而不是从初始状态开始向前搜索。利用这些算法，我们进行了研究的正确性的组播路由协议PIM。我们建议扩展这些算法研究端到端的多点协议，使用虚拟局域网，代表延迟的底层组播分发树。
2000-07-04 cs.DS cs.NI
Graph Neural Network-Based Multicast Routing for On-Demand Streaming Services in 6G Networks
School of Telecommunications Engineering, Xidian University（西安电子科技大学电信工程学院）；Division of Integrative Systems and Design, The Hong Kong University of Science and Technology（香港科学与技术大学整合系统与设计系）；School of Electronic and Information Engineering, Beijing Jiaotong University（北京交通大学电子与信息工程学院）；Department of Electrical and Computer Engineering, University of Waterloo（滑铁卢大学电气与计算机工程系）
本文提出一种基于图神经网络的多播路由框架，通过强化学习构建多播树，在最小化传输成本的同时满足用户特定视频质量需求，接近最优解且显著降低计算复杂度。
2025-10-13 cs.LG cs.NI
Intelligent multicast routing method based on multi-agent deep reinforcement learning in SDWN
Guilin University of Electronic Technology（桂林电子科技大学）
针对SDWN环境下传统组播路由难以适应网络动态变化的问题，提出基于多智能体深度强化学习的组播路由方法MADRL-MR，通过设计状态空间、单跳动作策略及结合迁移学习的去中心化训练，有效提升了吞吐量、延迟等性能。
2023-05-12 cs.AI cs.NI
Concurrent Geometric Multicasting
提出了一种多播并发人脸路由算法MCFR，该算法利用几何路由将消息从源发送到多个目标。我们描述了算法的操作，证明它的正确性，估计其性能界限，并使用模拟评估其性能。我们的估计表明，MCFR是第一个几何组播路由算法的消息传递延迟是独立的网络规模和源和目标之间的距离成正比。我们的模拟表明，MCFR有显着更好的可靠性比现有的算法。
2017-06-16 cs.CG cs.DC cs.DM
Optimal Multicast Service Chain Control: Packet Processing, Routing, and Duplication
分布式计算（云）网络，例如，移动边缘计算（MEC）在诸如工业自动化、沉浸式视频和增强现实之类的实时流处理应用的高效托管、运行和交付中发挥着越来越重要的作用。虽然这样的应用需要对同时对多个用户/设备有用的实时流进行及时处理，但是现有技术缺乏有效的机制来处理其日益增加的多播性质，从而导致不必要的业务冗余和相关联的网络拥塞。在本文中，我们解决了分布式数据包处理，路由和复制策略的最优控制组播流处理服务的设计。我们提出了由高效数据包复制产生的扩大容量区域的特征，并设计了第一个完全分布式的多播流量管理策略，该策略稳定了容量区域内部的任何输入速率，同时最大限度地降低了总体运营成本。数值结果表明，所提出的政策，以实现吞吐量和成本最优的交付流处理服务的分布式计算网络的有效性。
2022-05-31 cs.NI cs.SY eess.SY
Multikast rutiranje open-source platformom - XORP
软件路由器集成到嵌入式系统中是最现代的路由器的可能性，以更实惠的价格。IP网络上的传输服务电视和无线电信号仅通过使用多播1协议进行路由来激活。多播路由2目前仅是昂贵的硬件解决方案的特征。XORP开源平台通过软件路由器提供多播路由，能够集成到廉价的嵌入式平台中。- Integracijom softverskog rutera u embedded sisteme dobija se moguarnost najsavremenijih rutera，po znatno pristupačnijoj ceni.提供IP电话服务的电视和广播信号，提供多个路由协议。第二个多功能路由器是一个非常简单的路由器。XORP开放源代码平台是一个多功能的开源软件平台，它可以集成到嵌入式平台。
2017-12-03 cs.NI
Unicast and Multicast Qos Routing with Soft Constraint Logic Programming
Università di Chieti-Pescara（基耶蒂-佩斯卡拉大学）；Institute for Informatics and Telematics（信息学与电信学研究所）；Università di Pisa（比萨大学）；Università di Padova（帕多瓦大学）；IMT - Institute for Advanced Studies（IMT高等研究院）
我们提出了一个正式的模型来表示和解决单播/组播路由问题的网络与服务质量（QoS）的要求。为了实现这一点，首先我们将网络转换为加权图（单播）或与或图（组播），其中连接器上的权重对应于在相关网络链路上发送数据包的多维成本：权重向量的每个分量表示不同的QoS度量值（例如带宽，成本，延迟，丢包）。第二步是将此图作为软约束逻辑编程（SCLP）中的程序编写：该框架的引擎然后能够通过优化其成本并解决施加在其上的约束（例如延迟<40毫秒）来找到最佳路径/树，从而找到QoS路由问题的解决方案。此外，c-半环结构是一个方便的工具来建模QoS度量。最后，我们提供了一个实现的框架在无标度网络，我们建议如何提高性能。
2008-04-21 cs.AI cs.LO cs.NI
DHRL-FNMR: An Intelligent Multicast Routing Approach Based on Deep Hierarchical Reinforcement Learning in SDN
Guilin University of Electronic Technology（桂林电子科技大学）；Fujian University of Technology（福建工程学院）
本文提出DHRL-FNMR算法，将SDN组播树构建分解为分叉节点选择和最优路径构建两个子问题，通过深度分层强化学习缩小动作空间并设计替代奖励策略，以解决冗余分支和收敛缓慢问题。
2023-05-30 cs.AI cs.LG cs.NI
Distributed Robust Geocast Multicast Routing for Inter-Vehicle Communication
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Lund University（隆德大学）
在文献中已经提出了许多用于geocast的协议。它已被证明，显式的路由设置方法执行不佳的VANESTANDARD由于有限的路由生命周期和频繁的网络碎片。基于广播的方法具有相当大的冗余，并且显著地增加了协议的开销。本文提出了一种完全分布式的、鲁棒的地理广播方法，该方法对频繁的拓扑变化和网络碎片具有很好的适应性。使用基于距离的回退算法来减少跳数，并引入了一种减少冗余广播的新机制。所提出的协议的性能进行评估，为各种情况下，并与简单的洪水和协议的基础上明确的路由设置。
2022-03-31 cs.NI cs.RO
An Overlay Multicast Routing Method Based on Network Situational Awareness and Hierarchical Multi-Agent Reinforcement Learning
School of Information and Communication, Guilin University of Electronic Technology（桂林电子科技大学信息与通信学院）；School of Computer Science and Information Security, Guilin University of Electronic Technology（桂林电子科技大学计算机科学与信息安全学院）；Information Center, Guilin Medical University（桂林医学院信息中心）；School of Optoelectronic Engineering, Guilin University of Electronic Technology（桂林电子科技大学光电工程学院）
本文提出MA-DHRL-OM方法，通过分层多智能体强化学习和SDN全局视图构建组播路径规划模型，解决传统组播在动态流量适应性和多目标优化中的不足，实验表明其在延迟、带宽利用和丢包率方面表现更优。
2026-04-23 cs.AI cs.NI
Multipath Approach for Reliability in Query Network based Overlaid Multicasting
在也称为覆盖多播的应用层多播（ALM）中，多播相关的功能被移动到终端主机。覆盖层提供的主要优势是灵活性、适应性和易于部署[1]。应用层组播建立了一个对等（P2P）覆盖组播树拓扑结构，由端到端的单播连接组成。最终用户将自己组织成逻辑覆盖网络，以实现高效的数据传输。在设计应用层组播协议时，主要考虑的是如何建立和维护一个拓扑结构，以有效和可靠地路由数据。我们在这里提出了一个方案，在该方案中，拓扑结构是建立增量，同时保持双馈的媒体流的任何节点从源接收数据包从两个替代品的最小差分延迟。我们已经假设了一个P2P查询搜索网络的可用性。这使得能够直接构建多播树作为覆盖。不需要维护覆盖的网格和运行多播路由协议来维护该网格中的多播树。因此，该计划是更简化比在早期的工作组播覆盖网格的创建和管理，然后创建和管理的组播树使用此网格。
2013-09-14 cs.NI
Joint Optimization of Scheduling and Routing in Multicast Wireless Ad-Hoc Network Using Soft Graph Coloring and Non-linear Cubic Games
在本文中，我们提出了联合路由，网络编码和调度问题的矩阵博弈论模型。首先，路由和网络编码建模使用一种新的方法，压缩拓扑矩阵的基础上，考虑到网络的固有组播增益。采用网络图软着色的方法对调度进行优化。软图着色是通过在无线网络图的不同组件之间切换来设计的，我们称之为图分形，具有适当的使用率。网络组件，表示的图形分形，是一种新的范式，在网络图分割，使网络优化问题的建模，使用矩阵博弈框架。在所提出的游戏，这是一个非线性立方游戏，球员的策略集的链接，路径和网络组件。这个博弈模型的输出是第二和第三个博弈者在均衡时的混合策略向量。第二个参与者的策略向量指定最佳多径路由和网络编码解决方案，而第三个参与者的混合策略向量指示不同网络组件之间的最佳切换速率或最佳软调度方法的成员概率。最佳吞吐量是所提出的非线性立方博弈在平衡时的值。提出的非线性三次博弈通过扩展虚拟博弈法求解。数值和仿真结果证明了所提出的技术的优越性能相比，传统的计划，使用硬图着色。
2018-03-10 cs.NI eess.SP
Cross-layer Design and SDR Implementation of DSA, Backpressure Routing and Network Coding
设计了一种跨层的认知无线电系统，该系统集成了动态频谱接入（DSA）、反压算法和多跳网络编码，支持单播和多播业务。与分布式协调和本地信息交换一起运行的完整协议栈通过软件定义无线电（SDR）实现，并在基于网络仿真测试平台的现实测试和评估（T\&E）系统中进行评估。在没有公共控制信道的情况下，每个SDR执行邻域发现、频谱感测和信道估计，并且执行背压算法的分布式扩展，该背压算法利用联合DSA和路由来优化频谱效用（其表示链路速率和业务拥塞）。背压算法扩展到支持多播流量与网络编码部署在虚拟队列（多播目的地）。除了在目的地处的满秩解码之外，还考虑秩亏解码以减少延迟。认知网络功能是用GNU Radio编程的，Python模块是为不同的层开发的。USRP无线电用作RF前端。提出了一种无线网络测试与评估系统来执行仿真测试，其中无线电通过无线网络仿真器来彼此通信，该无线网络仿真器根据路径损耗、衰落和拓扑效应来控制物理信道。针对不同的拓扑结构进行了仿真测试，以评估吞吐量、积压和能耗。结果验证了SDR的实现和DSA的联合效果，背压路由和网络编码在现实的信道和无线电硬件的影响。
2019-12-11 cs.NI
AoI-based Multicast Routing over Voronoi Overlays with Minimal Overhead
互联网边缘设备的日益普及和无处不在正在为新服务和应用的出现创造新的场景。这对于位置和上下文感知服务尤其如此。这些服务需要新的分散、自组织的通信计划，能够面对与资源消耗限制有关的问题，同时确保有效的基于当地的信息传播和查询。基于Voronoi的通信技术是该领域中使用最广泛的解决方案之一。然而，当用于在网络的封闭区域（称为感兴趣区域，AoI）内转发消息时，这些解决方案在冗余和/或不必要的通信方面通常需要显著的开销。这一事实会对设备的资源消耗水平以及网络带宽使用率产生负面影响。为了消除所有不必要的通信，在本文中，我们提出了MABRAVO（多播算法的Voronoi覆盖的AoIs广播和路由）协议套件。MABRAVO允许仅使用本地信息在Voronoi网络中的AoI内转发信息，到达该区域中的所有设备，并使用最低可能数量的消息，即，对于AoI中包括的每个节点仅一个消息。本文介绍了MABRAVO的数学和算法描述，以及其性能的实验结果，显示其能够将通信成本降低到严格要求的最低限度。
2020-08-18 cs.NI cs.SI
Scalable Energy Efficient Location Aware Multicast Protocol for MANET (SEELAMP)
在带宽有限的多跳移动自组网络中，组播对于实现组通信起着重要的作用。然而，由于移动自组织网络的动态拓扑结构，建立最优的组播树和维护组成员是非常困难的，这使得在移动自组织网络（MANET）中实现可扩展的和鲁棒的组播更具挑战性。本文提出了一种可扩展且节能的移动自组织网络位置感知多播算法SEELAMP，该算法基于使用多播会话节点的物理位置创建共享树。它构造了一个共享的双向组播树，而不是一个网格，这有助于实现更有效的组播传输的路由操作。该算法使用的概念，每个节点周围的小重叠区域的主动拓扑维护与区域内。协议依赖于通过分布式定位服务获得的位置信息，有效地减少了路由搜索和共享组播树维护的开销。本文提出了一种新的本地连接管理技术，试图提高性能和可靠性。它采用了预防性的路由重新配置，以避免在链路中断的情况下的延迟，并防止网络分裂。
2010-06-04 cs.NI
Coded Caching over Multicast Routing Networks
编码缓存计划最初提出的Maddah-Ali和Niesen（MAN）传输编码组播消息从服务器到用户配备缓存通过一个容量限制共享链路，并被证明是信息理论上最优的常数乘法因子内。这项工作扩展的MAN计划的一类两跳有线无线网络，包括一个服务器通过前传链路连接到一层的$H$助手节点（接入点/基站），这反过来又通过无线接入网络通信到$K$用户，每个配备有自己的缓存。两个变量被认为是不同的接入段的建模。这两种模型都应被视为在网络层上对物理场景（如局域网和蜂窝网络）的抽象，在空间上分布在某个覆盖区域上。我们的方法的重点包括通过网络的MAN型组播消息的路由和制定的最佳路由方案作为一个优化问题，可以精确地解决或我们给强大的启发式算法。我们的方法解决了许多开放的实际问题，这些问题被认为是编码缓存在实际场景中应用的绊脚石，即：异步流会话、有限的文件大小、该方案对大型和空间分布网络的可扩展性、用户移动性和随机活动（用户在任意时间加入和离开系统）、缓存内容的分散式预取、HTTPS请求的端对端加密、这使得帮助节点不注意用户需求。
2020-08-20 cs.IT cs.NI cs.SY
DeepMPR: Enhancing Opportunistic Routing in Wireless Networks through Multi-Agent Deep Reinforcement Learning
Episys Science Inc（Episys科学公司）；The Boeing Company（波音公司）
针对传统MPR选择算法依赖节点协调、计算量大且难适配网络不确定性的问题，提出基于多智能体深度强化学习的DeepMPR组播路由技术，无需邻居MPR通告即可实现优于OLSR MPR等方案的性能。
2023-06-16 cs.AI cs.NI
On the Correlation of Geographic and Network Proximity at Internet Edges and its Implications for Mobile Unicast and Multicast Routing
最近已经投入了大量的努力来加速下一代移动互联网中的切换操作。因此，开发高效的移动组播管理系统是当务之急。这两个问题同时暴露了作为接入网络中切换性能的特征参数的后续附接点之间的路由复杂性。由于连续的移动性路由器之间必然会发生位于地理附近的接入路由器，本文调查的假设，地理相邻的边缘网络达到减少网络距离相比，任意的互联网节点。因此，我们评估和分析边缘距离分布在各个地区的集群IP范围在他们的地理位置，如城市。我们使用traceroute来收集每个中间结点的封包转送路径和往返时间，以扫描方式推导出节点距离的上界。不同的扫描起点的结果进行比较，以获得每对网络距离的最佳估计。我们的研究结果进行了比较，相应的分析CAIDA突击者的数据，总体上导致相当稳定，可重复的边缘距离分布。作为第一个结论预期的影响切换性能的措施，我们的研究结果表明，在802.11网络的切换预期时间为25毫秒的一般最佳。
2007-01-20 cs.AR cs.NI cs.PF
Multicast Traffic Engineering for Software-Defined Networks
尽管软件定义网络（SDN）实现了用于流量工程的灵活的网络资源分配，但是当前文献主要关注单播通信。与多个单播流的流量工程相比，多棵树的组播流量工程是非常具有挑战性的，这不仅是因为通过求解Steiner树问题来最小化单个组播树的带宽消耗已经是NP-Hard，而且Steiner树问题没有考虑组播流的链路容量约束和节点容量约束来存储OpenFlow的组表中的转发条目。因此，在本文中，我们首先研究了可扩展的多播流量工程在SDN中的硬度结果。我们证明了可扩展的多播流量工程，只有节点的能力约束是NP-难的，而不是近似内，这是在最大的多播组的目的地的数量。然后，我们证明了可扩展的多播流量工程与节点和链路容量的限制是NP-难的，在任何比例内都不可近似。为了解决这个问题，我们设计了一个近似算法，命名为多树路由和状态分配算法（MTRSA），第一种情况下，并将其扩展到一般的多播流量工程问题。仿真和实现结果表明，该算法得到的解优于最短路径树和Steiner树。最重要的是，MTRSA计算效率高，可以部署在SDN中，因为它可以在短时间内生成具有许多树的解决方案。
2016-01-26 cs.NI
MM-INT: Telemetry in Programmable Switches with Multiple Queues using Source-based Multipath Routing
针对传统带内网络遥测假设单输出端口队列的局限，提出MM-INT方案，通过寄存器存储多队列端口数据、结合源路由与组播树避免探测过载，显著减少了探测发送量。
2025-05-16 cs.NI
3D Wireless: Modeling Wireless Performance by Combining Spatial and Temporal Behaviors
性能表征是无线网络中用于实时的路由、无线网络仿真等的基本问题。有四种基本的无线操作需要建模，即，单播、任播、广播和多播。正如在许多最近的作品中所观察到的，分组接收的时间和空间分布可以对涉及多个链路（任播/广播/多播）的无线性能产生显著影响。然而，现有的性能模型和仿真忽略了这两个无线行为，导致偏颇的性能估计和仿真结果。在本文中，我们首先明确识别无线性能建模所需的“三维”信息，即，分组接收速率（PRR）、PRR空间分布和时间分布。然后，我们提出了一个综合的建模方法，考虑三维无线信息（称为3DW模型）。通过基于3DW的网络仿真和基于3DW的实时的路由协议两个实例，说明了3DW模型的通用性和广泛应用。已经进行了广泛的模拟和测试台实验。结果表明，3DW模型实现了更准确的性能估计的任播和广播/组播。基于3DW的仿真可以有效地保留输入经验轨迹的端到端性能度量。基于3DW的路由可以选择更有效的路由，实现更好的传输效率。
2015-06-03 cs.NI
Delay and Delay Variation Constrained Algorithm based on VNS Algorithm for RP Management in Mobile IPv6
随着网络多媒体技术的发展，越来越多的实时多媒体应用需要使用组播通信来传输信息。随着移动IPv6协议通过移动接收器和源的到来，这些应用变得更加重要。这些应用程序需要一个多播路由协议，该协议具有在指定的QoS保证和快速恢复机制内到达多播接收器的数据包。移动IPv6组播时，接收者和组播者的移动性会导致严重的问题。当接收者或发送者移动时，整个多播树的质量可能会下降，从而不能有效地转发多播数据报。D2 V-RPM（delay and delay variation RP Manager）问题是在给定的时延和时延变化范围内，为所有组播会话选择一个最优的组播路由器作为共享组播树（ST）的根，如果该路由器不是最优的或者发生故障，则恢复该路由器。这个NP难问题需要通过启发式算法来解决。在本文中，我们提出了一种新的RP管理算法的基础上可变邻域搜索算法，基于一个系统的邻域变化。D2 VVNS-RPM算法综合考虑树代价、时延和时延变化来选择和恢复RP路由器。仿真结果表明，该算法具有良好的性能.
2013-03-19 cs.NI
XBF: Scaling up Bloom-filter-based Source Routing
IP多播的一个众所周知的缺点是，它需要将每个组的状态存储在路由器中。基于布隆过滤器的源路由组播通过将状态从路由器转移到数据包来解决这个问题。然而，固定大小的布隆过滤器只能存储有限数量的项目之前，假阳性率增长太高，这意味着可扩展性问题。有几个建议试图解决这些可扩展性问题，在布隆过滤器转发。然而，这些提议不必要地增加了转发复杂性。在本文中，我们提出了可扩展布隆过滤器（XBF），一个新的帧和转发解决方案，有效地规避了上述缺点。XBF将网络划分为反映网络拓扑和流量模式的子网，并在每个子网中使用单独的固定长度的布隆过滤器。我们制定这个分区分配问题成一个平衡的边缘分割问题，并评估它与现实拓扑结构上的模拟。我们的研究结果表明，XBF规模非常大的网络，以最小的开销，并完全消除了误报，困扰了传统的基于布隆过滤器的转发协议。它还与SDN环境集成，非常适合在基于SDN的现成网络中部署。
2016-02-18 cs.NI
An Efficient Network Coding based Retransmission Algorithm for Wireless Multicasts
基于分组确认的重传（ACK/NAK）是IEEE 802.11-2007单播网络中采用的基本差错控制技术。然而，802.11-2007标准没有提出用于多播帧的可靠MAC级恢复协议。在本文中，我们提出了一个延迟和带宽有效的编码算法的基础上的原则，网络编码重传丢失的数据包在单跳无线多播网络，并证明其有效性比以前提出的网络编码重传算法。
2010-08-11 cs.NI
Multicasting in Cognitive Radio Networks: Algorithms, Techniques and Protocols
多播是许多应用程序使用的基本网络原语。这也适用于认知无线电网络（CRN）已被提出作为一个解决方案，从经典的无线网络的静态非自适应功能所产生的问题。CRN的主要应用是动态频谱接入（DSA），其通过允许包括次要用户（SU）的次要网络共享许可给包括主要用户（PU）的主要许可网络的频谱来提高频谱分配的效率。由于SU可用的频谱机会的动态性质，CRN中的多播是一个具有挑战性的问题。各种方法，包括那些基于优化理论，网络编码，算法，已经提出了在CRN中执行有效的组播。在本文中，我们提供了一个自包含的教程的算法和技术，用于解决多播问题，然后提供了一个全面的调查，已提出的多播在CRN的协议。最后，我们确定了开放的研究问题和未来的研究方向。
2014-06-12 cs.NI
An Efficient Transition Algorithm For Seamless Drone Multicasting
许多与无人机相关的应用（例如，无人机辅助视频捕获、无人机交通和安全管理）需要无人机之间的群组通信，以有效地传播数据或可靠地传递关键信息，利用无人机的视线覆盖范围来实现地面设备可能无法实现的服务。本文研究了高性能但资源有效的移动无人机多播通过轨迹调整。我们首先分析的轨迹调整条件，以确定是否直线轨迹是完全覆盖的组播或没有，通过进行简单的计算任务和控制开销的流量。然后，我们提出了轨迹调整方案，以提供一个新的轨迹与控制旅行距离。最后，提出了ETTA算法，将轨迹调整条件和方案应用于无人机在覆盖范围不重叠的转发器之间过渡。该算法依赖于多播转发器，而不是额外的过渡转发器，以完全覆盖调整后的轨迹，有助于控制干扰和网络流量负载。我们的NS2仿真结果表明，ETTA，相比其他移动多播，可以实现保证性能的无人机接收机在多播较重的流量负载。
2020-08-17 cs.NI
Source-Coded Online Algorithm for Multicast Subgraph Construction
本文提出源编码多播框架，利用最大流分解构建多条路径，并通过路径重定向机制消除环路，在降低编码复杂度同时接近网络编码吞吐量，优于传统多播树。
2025-10-24 cs.NI
FRANCIS: Fast Reaction Algorithms for Network Coordination In Switches
针对大规模网络事件反应慢的问题，提出可在可编程交换机上运行消息传递算法的框架FRANCIS，通过专用原语兼顾资源效率与反应速度，在时钟同步等场景下最多将反应时间降低18倍。
2024-11-01 cs.NI
Minimum-Energy All-to-All Multicasting in Multi-hop Wireless Networks
设计能量有效的全对全组播协议对于无线传感器网络、无线自组织网络等多跳无线网络具有重要意义。在一个全对全的组播会话中，存在一组无线目的节点，每个目的节点需要向所有其他目的节点发送一些数据包。我们考虑的问题，建立一个共享的多播树跨越的目的节点，使实现一个所有到所有的多播会话使用共享的多播树的总能耗最小化。由于建立这样的多播树已被证明是NP-完全的，我们提供了集中式和分布式近似算法的可证明的近似比，当每个无线节点的发送功率是固定的，我们的集中式和分布式算法的近似比分别为$4ln(Δ+1)+7$和13，其中$Δ$是网络中的最大节点度。当每个无线节点的发射功率可调时，我们的集中式和分布式算法都具有145的恒定近似比。
2012-02-10 cs.NI
Joint Relaying and Spatial Sharing Multicast Scheduling for mmWave Networks
毫米波（mmWave）通信在超5G网络中有效传播大量数据方面发挥着至关重要的作用。不幸的是，毫米波通信的方向性显著地使有效的数据传播复杂化，特别是在多播中，多播在新兴应用（例如，V2X，公共安全）。而对于工作在较低频率（即，sub-6 GHz）已经被广泛研究，但是它们对于毫米波系统是次优的，因为毫米波具有显著不同的传播特性，即，使用定向传输来补偿高路径损耗，从而促进频谱共享。在本文中，我们提出了新的多播调度算法，通过联合利用中继和空间共享增益，同时旨在最大限度地减少多播完成时间。我们首先用一个全面的模型来描述最小时间毫米波多播问题，并用整数线性规划（ILP）将其公式化。我们进一步设计了一个实用的和可扩展的分布式算法命名为mmDiMu，逐渐最大化的传输吞吐量随着时间的推移的基础上。最后，我们进行了验证，通过广泛的模拟在不同的规模和结果表明，mmDiMu显着优于传统的算法，减少约95%的组播完成时间。
2019-07-30 cs.NI
Link Scheduling for Multiple Multicast Sessions in Distributed Wireless Networks
在这封信中，我们研究了多播无线网络中吞吐量最大化的链路调度算法。根据我们的系统模型，每个源节点发送到一个多播组，驻留一跳远。我们采用物理干扰模型来反映在组播组的每个节点的聚合信号干扰噪声比（SINR）。我们提出了一个ILP制定上述问题。问题公式化的基本特征是它将单个组播会话分解为相应的点对点链路。基本原理是，解决方案算法在各个节点的调度选项方面具有更大的灵活性。还考虑功率控制的扩展MILP问题通过LP松弛来解决。ILP和MILP问题的性能结果得到不同的流量负载和每个组播组的节点数不同。
2013-03-21 cs.NI
ODMRP with Quality of Service and local recovery with security Support
在本文中，我们专注于移动ad hoc网络的一个关键问题，即组播路由，并提出了一个基于需求的Ad Hoc网络的QoS（服务质量）支持的组播路由协议的网格。在此基础上，提出了一种局部恢复机制的建立模型，使节点在最短的时间内加入多个分组，并给出了该协议的安全性保证方法。
2009-09-19 cs.CR cs.NI
Online Multicast Traffic Engineering for Software-Defined Networks
针对SDN动态组播流量工程的挑战，本文提出OBST优化问题，证明其NP难性并设计紧竞争比算法，实验验证其相较传统方法成本至少降25%且计算高效。
2017-12-30 cs.NI
XOR-based Source Routing
我们引入了一个基于XOR的源路由（XSR）计划作为一种新的方法，使快速转发和低延迟通信。XSR使用线性编码操作来1）~建立单播和多播数据传输的路径标签; 2）~与标准查表过程相比，执行快速计算有效的路由决策，而无需沿路径进行任何分组修改。这允许分组交换机（例如，链路层交换机或路由器）仅对嵌入路径的二进制向量标签执行简单的线性操作。XSR提供了加速转发平面的构建块，并且可以应用于不同的数据平面，例如MPLS或IPv6。与最近基于模运算的方法相比，XSR计算尽可能小的标签，并提供强大的可扩展性，允许在任何类型的核心供应商或数据中心网络上部署。最后但并非最不重要的是，在单播通信的上下文中，相同的计算出的标签可以可互换地用于向前或反向穿过路径。
2020-01-08 cs.NI
Edge-computing Enabled Next Generation Wireless Networks: A Novel Approach to Provide Secure Multicast Services
智能电网是近年来电力资源、传输和消耗的最佳管理方式，其中组播服务是最重要的通信服务之一。在智能通信网格中提供组播服务面临着多种挑战，包括不同通信介质的异构性以及对可靠性、安全性和延迟的严格要求。无线技术和PLC连接是该电网中使用的两种最重要的介质，其中PLC连接非常不稳定，这使得难以提供可靠性。在这项研究中，多播数据的地理洪泛的问题已经被考虑。首先，这个问题已被建模为一个优化问题，它是用来作为一个参考模型，在评估所提出的方法。然后，根据智能电网的特点，提出了基于地理信息的MKMB和GCBT组播树生成算法。这两种方法的比较显示了形成基于核心的树与基于源的树相比的优点和缺点。这些方法的评估表明，树的成本和端到端的延迟量相比，基本算法的相对改善。在第二部分中，提供数据传输的安全性和可靠性已被考虑。基于多传输树的思想，提出了混合算法和多传输树算法。在混合算法中，目标是提供更高的安全性和可靠性，而在多算法中，目标是最小化消息传输延迟。在行为评价部分，对这两种算法在不同工况下的性能进行了研究，达到了预期的目标。
2022-02-07 cs.NI
Service Overlay Forest Embedding for Software-Defined Cloud Networks
针对现有NFV研究不支持大规模多播、SDN多播路由未结合VNF分配的问题，本文提出服务覆盖森林（SOF）优化模型与3ρ_ST近似算法，可降低成本超25%并提升Youtube服务QoE。
2017-03-27 cs.NI
Multicast-based Architecture for IP Mobility: Simulation Analysis and Comparison with Basic Mobile IP
随着新一代无线设备和技术的引入，对IP移动性的高效架构的需求变得越来越明显。已经提出了几种体系结构来支持IP移动性。然而，大多数研究表明，目前的架构，在一般情况下，从满足无线应用，主要是音频的性能要求。其他研究表明，通过使用多播来减少切换过程中的延迟和数据包丢失，可以提高性能。在这项研究中，我们提出了一个基于组播的架构，以支持IP移动性。我们评估我们的方法，通过模拟，我们比较它的主流方法的IP移动性，主要是移动IP协议。比较是根据所需的性能标准，如平滑切换和有效的路由。我们的模拟结果表明，所提出的架构显着改善。平均而言，基本的移动IP消耗几乎两倍多的网络带宽，并经历了两倍多的端到端和切换延迟，我们提出的架构。此外，我们提出了移动IP的扩展，以支持我们的架构，以最小的修改。
2000-06-10 cs.NI cs.PF
