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随着光网络的发展与普及,作为未来Internet骨干支撑的WDM光网络组网技术成为主流趋势。同时,随着光学技术的日益成熟以及视频会议、远程教学等多播业务的日益兴起,使得光网络多播技术倍受关注。本文着手研究WDM光网络多播技术的相关问题,主要包括光层多播路由算法、光层多播业务疏导算法以及具有抗毁能力的光层多播业务疏导算法。
传统的WDM光层多播路由算法均是通过存储/转发的路由机制构建多播光树,但此类算法无法最大化网络吞吐量、均衡网络负载,网络资源无法充分利用。为有效解决此问题,本文第二章介绍了网络编码的基本理论及优势,并结合已有的基于网络编码的多播路由算法,将网络编码技术引入到WDM光网络中,分析了光网络中基于网络编码的多播路由算法和1+N保护算法。
WDM光网络中波长传输速率和业务请求带宽之间的巨大差距,使得为每个业务请求分配独立波长通道的资源利用率低且不经济。因此,需要研究WDM光网络中如何将多个低速业务请求聚合起来传输,有效实现业务的疏导。本文第三章研究了WDM光网络中的多播业务疏导问题,分析了一种具有多播分光、业务疏导以及编解码功能的交叉连接结构(GMCC-OXC),并给出了一种基于网络编码的动态多播业务疏导算法。该算法结合网络编码均衡网络负载的优势,使链路上的波长带宽资源能够得到更为充分的利用。仿真结果表明,该算法有效的降低了多播业务请求的带宽阻塞概率,提高了链路资源利用率。
传统光网络生存性机制主要包括保护和恢复两大类,保护机制的资源预留性以及恢复机制的动态寻路性均会影响网络的生存性性能。本文第四章研究了WDM光网络中多播业务疏导的生存性问题,给出了一种基于网络编码的具有抗毁能力的多播业务疏导算法。该算法充分利用网络编码均衡网络负载以及提高网络生存性的优势,通过网络编码疏导多播业务请求,同时通过网络编码码字构造并引入少量冗余信息使网络具有抗毁特性。仿真结果表明,该算法使网络具备抗毁能力的同时大大降低了业务带宽阻塞概率。