Оренбургский государственный университет

Разработка алгоритмов и моделей многоадресной передачи широкополосного мультимедийного трафика для цифрового телевидения на базе программно-конфигурируемых сетей

Проект № 15-07-06071а

Руководитель: д-р техн. наук, проф. Бахарева Н.Ф.

Целью проекта является решение фундаментальной проблемы повышения эффективности многоадресной передачи широкополосного мультимедийного трафика для IPTV за счет применения технологии программно-конфигурируемых сетей. Проект направлен на создание алгоритмов и их программных реализаций в виде модулей прототипа инфраструктуры для обеспечения эффективной маршрутизации многоадресного широкополосного мультимедийного трафика, а также эффективного анализатора качества мультимедийного трафика с использованием программно-конфигурируемых сетей.

В ходе теоретических исследований были получены следующие основные результаты:

• разработаны структурная и имитационные модели инфраструктуры широкополосной передачи мультимедийного трафика;
• создан алгоритм сбора информации о топологии и состоянии программно-конфигурируемой сети, использующий в качестве источников данных контроллер, SNMP, LLDP, STP и др.;
• разработаны эффективные алгоритмы маршрутизации многоадресного широкополосного мультимедийного трафика (алгоритм муравьиной колонии для деревьев Штейнера на ориентированных мультиграфах, эвристический алгоритм на базе объединения путей);
• алгоритмы работы анализатора качества широкополосного мультимедийного трафика;
• алгоритм сопряжения традиционных протоколов многоадресной коммутации и маршрутизации с алгоритмами маршрутизации многоадресного широкополосного мультимедийного трафика, реализующий эмуляцию IGMP и PIM;
• алгоритм составления рекомендаций пользователям IPTV по выбору просматриваемого контента на основе метода коллаборативной фильтрации.

В ходе практических исследований был создан симулятор инфраструктуры для многоадресной широкополосной передачи мультимедийного трафика на базе программно-конфигурируемых сетей, а затем прототип программных решений многоадресной передачи широкополосного мультимедийного трафика. Сначала разработанные алгоритмы были экспериментально исследованы с помощью симулятора, а затем в качестве программных модулей прототипа в рамках реального сегмента программно-конфигурируемой сети. Экспериментально была подтверждена эффективность разработанных алгоритмов, а также возможность использования программно-конфигурируемых сетей в качестве магистральной технологии для IPTV.

В целом разработанные алгоритмы соответствуют уровню крупнейших ИТ-компаний, разработкам членов консорциумов Open Network Foundation и «Программно-конфигурируемые сети в научно-образовательной среде».

Результаты проекта были представлены на международных и всероссийских конференциях, подготовлены публикации в журналы перечня ВАК, в издания, индексируемые системами Scopus и Web of Science.