Phương pháp truyền tải dữ liệu Multicast-Unicast trong mạng không dây IPv6

Journal of Network and Systems Management - Tập 22 - Trang 583-608 - 2013
Abbas Mehdizadeh1, Fazirulhisyam Hashim1, Raja S. Azmir Raja. Abdullah1, Borhanuddin Mohd Ali1, Mohamed Othman2, Sabira Khatun3
1Department of Computer and Communication Systems Engineering, Faculty of Engineering, Universiti Putra Malaysia, Serdang, Malaysia
2Faculty of Computer Science and Information Technology, Universiti Putra Malaysia, Serdang, Malaysia
3School of Computer and Communication Engineering, Universiti Malaysia Perlis, Perlis, Malaysia

Tóm tắt

Multicast IPv6 là một phương pháp hiệu quả để truyền dữ liệu đồng thời đến một nhóm người dùng IPv6. Nó có lợi thế là giảm băng thông cần thiết cho việc truyền tải dữ liệu IPv6 so với truyền unicast. Tốc độ dữ liệu của việc truyền multicast qua WLAN bị giới hạn bởi người dùng có tốc độ thấp nhất trong nhóm multicast, tình huống này được gọi là vấn đề tốc độ cơ sở cố định. Bài báo này đề xuất một phương pháp truyền tải kết hợp giữa truyền multicast và unicast để giải quyết vấn đề tốc độ cơ sở cố định. Phương pháp được đề xuất phân chia mạng IPv6 thành hai cấp độ: chế độ multicast cho cấp độ cao hơn của mạng (máy chủ IPv6 đến Điểm truy cập - AP), và chế độ unicast cho cấp độ thấp hơn (AP đến các nút di động). Để duy trì việc truyền tải multicast đầu cuối, AP có trách nhiệm chuyển đổi các gói multicast thành các gói unicast. Sự kết hợp này cho phép phương pháp đề xuất kế thừa những ưu điểm của cả hai hình thức truyền multicast và unicast. Hiệu suất của phương pháp đề xuất được đánh giá trong một môi trường thử nghiệm với ứng dụng video thời gian thực. Phương pháp multicast-unicast đề xuất có khả năng cải thiện lưu lượng và chất lượng video mà người dùng cuối trải nghiệm, với mức mất gói và độ trễ truyền tải thấp.

Từ khóa

#multicast #unicast #IPv6 #băng thông #chất lượng video #WLAN

Tài liệu tham khảo

Davies, J., Books24x7, I.: Understanding IPv6. Microsoft Press, Redmond (2003) Blanchet, M.: Migrating to IPv6. Wiley Online Library, New Jersey (2001) Bao, C., Boucadair, M., Bagnulo, M., Huitema, C., Li, X.: IPv6 Addressing of IPv4/IPv6 Translators. RFC6052 (2010) Wittmann, R., Zitterbart, M.: Multicast communication: protocols and applications. Morgan Kaufmann Pub, San Mateo (2000) Dujovne, D., Turletti, T.: Multicast in 802.11 WLANs: an experimental study. In: The 9th ACM/IEEE International Symposium on Modeling, Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems (MSWiM), pp. 130–138 (2006) IEEE Standard for Information Technology-Telecommunications and Information Exchange Between Systems-Local and Metropolitan Area Networks-Specific Requirements-Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications. IEEE Std 802.11-1997, i-445 (1997) Villalon, J., Seok, Y., Turletti, T., Cuenca, P., Orozco-Barbosa, L.: ARSM: auto rate selection multicast mechanism for multi-rate wireless LANs. In: Cuenca, P., Orozco-Barbosa, L. (eds.) Personal Wireless Communications, vol. 4217. Lecture Notes in Computer Science, pp. 239–250. Springer, Berlin (2006) Huai-Rong, S., Singh, H., Chiu, N.: MAC-enabling technologies for high-throughput wireless LAN. In: 3rd IEEE Consumer Communications and Networking Conference (CCNC), 8–10 Jan 2006, pp. 173–177 (2006) Gu-In, K., Byers, J.W.: Leveraging single rate schemes in multiple rate multicast congestion control design. IEEE J. Sel. Areas Commun. 22(10), 1975–1986 (2004) Du, Q., Zhang, X.: A cross-layer framework for multi-layer-video multicast with QoS requirements in multirate wireless networks. IEEE Commun. Lett. 13(9), 658–660 (2009) Du, Q., Zhang, X.: Statistical QoS provisionings for wireless unicast/multicast of multi-layer video streams. IEEE J. Sel. Areas Commun. 28(3), 420–433 (2010) Bhattacharyya, S., Kurose, J.F., Towsley, D., Nagarajan, R.: Efficient rate-controlled bulk data transfer using multiple multicast groups. IEEE/ACM Trans. Netw. 11(6):895–907 (2003) Yousefi’zadeh, H., Jafarkhani, H., Habibi, A.: Layered media multicast control (LMMC): rate allocation and partitioning. IEEE/ACM Trans. Netw. 13(3), 540–553 (2005) Kar, K., Sarkar, S., Tassiulas, L.: A scalable low-overhead rate control algorithm for multirate multicast sessions. IEEE J. Sel. Areas Commun. 20(8), 1541–1557 (2002) Kar, K., Tassiulas, L.: Layered multicast rate control based on Lagrangian relaxation and dynamic programming. IEEE J. Sel. Areas Commun. 24(8), 1464–1474 (2006) Villalon, J., Cuenca, P., Orozco-Barbosa, L., Seok, Y., Turletti, T.: Cross-layer architecture for adaptive video multicast streaming over multirate wireless LANs. IEEE J. Sel. Areas Commun. 25(4), 699–711 (2007) Seok, Y., Choi, Y.: Efficient multicast supporting in multi-rate wireless local area networks. In: Information Networking, vol. 2662. Lecture Notes in Computer Science, pp. 273–283. Springer, Berlin (2003) Piamrat, K., Ksentini, A., Bonnin, J.M., Viho, C.: Q-DRAM: QoE-based dynamic rate adaptation mechanism for multicast in wireless networks. In: IEEE Global Telecommunications Conference (GLOBECOM), Nov 30 2009–Dec 4 2009, pp. 1–6 (2009) Alay, O., Korakis, T., Wang, Y., Panwar, S.: Dynamic rate and FEC adaptation for video multicast in multi-rate wireless networks. Mob. Netw. Appl. 15(3), 425–434 (2010) Ge, W., Zhang, J., Shen, S.: A cross-layer design approach to multicast in wireless networks. IEEE Trans. Wireless Commun. 6(3), 1063–1071 (2007) Alay, O., Korakis, T., Wang, Y., Erkip, E., Panwar, S.S.: Layered wireless video multicast using relays. IEEE Trans. Circ. Syst. Video Technol. 20(8), 1095–1109 (2010) Mehdizadeh, A., Hashim, F., Raja Abdullah, R.S.A., Borhanuddin, M.A., Othman, M.: Quality-improved and secure multicast delivery method in mobile IPv6 networks. In: The 16th IEEE Symposium on Computers and Communications (IEEE-ISCC), Jun 28–Jul 1 (2011) Mehdizadeh, A., Khatun, S., Borhanuddin, M.A.: Distinctive key management method to secure multicast IPv6 networks. In: IEEE 9th Malaysia International Conference on Communications (MICC), 15–17 Dec 2009, pp. 301–304 (2009) IEEE Standard for Information technology–Telecommunications and information exchange between systems–Local and metropolitan area networks–Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 5: Enhancements for Higher Throughput. IEEE Std 802.11n-2009 (Amendment to IEEE Std 802.11-2007 as amended by IEEE Std 802.11k-2008, IEEE Std 802.11r-2008, IEEE Std 802.11y-2008, and IEEE Std 802.11w-2009), c1-502 (2009)