基于共享波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的光組播交換節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)及調(diào)度算法研究.pdf

1、目前，隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)展，各種新興業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，如視頻電話/會(huì)議、IPTV、多媒體遠(yuǎn)程教育等高帶寬業(yè)務(wù)。它們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬和信息轉(zhuǎn)發(fā)速度要求都很高，而光纖的巨大帶寬優(yōu)勢(shì)使光網(wǎng)絡(luò)成為解決此類問(wèn)題的有效手段，但網(wǎng)絡(luò)中的電子交換仍是制約此類問(wèn)題有效解決的瓶頸，因此發(fā)展光交換技術(shù)勢(shì)在必行。組播作為一種單點(diǎn)到多點(diǎn)的通信方式，它的出現(xiàn)提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，也相?yīng)降低了骨干網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)信息擁塞的可能性。將組播和光交換技術(shù)結(jié)合起來(lái)即光組播交換技術(shù)，成為

2、新一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的研究方向，而光組播交換節(jié)點(diǎn)作為實(shí)現(xiàn)交換的關(guān)鍵部位更是重點(diǎn)研究對(duì)象。在節(jié)點(diǎn)中完成組播信號(hào)復(fù)制和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的器件——波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，也同樣成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，因此，本文主要研究在光組播交換網(wǎng)絡(luò)中，基于共享波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的光組播交換節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)和調(diào)度算法。
　　 首先，分析了幾種典型的光組播交換節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，并指出其優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)研究了基于共享波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的SPC、SPL和SPN光組播交換節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，并理論分析了丟包率性能。接著采用雙層波長(zhǎng)

3、轉(zhuǎn)換模型提出了一種新型的SPN光組播交換節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，將有限范圍多波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器(LMWC)和全范圍波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器(FRWC)結(jié)合起來(lái)共同構(gòu)建光組播交換節(jié)點(diǎn)，既考慮實(shí)際利用了LMWC波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換和復(fù)制集成的功能，又利用FRWC彌補(bǔ)了LMWC波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換范圍受限的缺點(diǎn)，很好的保證了節(jié)點(diǎn)的丟包性能。仿真結(jié)果表明，在一定代價(jià)模型下，論文所提出的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)比較，在達(dá)到最小丟包率的同時(shí)，降低了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的成本。
　　 其次，研究了DWDM光組播交換節(jié)

4、點(diǎn)的調(diào)度算法。在DWDM光組播交換網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)一根輸出光纖上的連接請(qǐng)求多于其信道數(shù)時(shí)，就會(huì)發(fā)生沖突，這時(shí)就需要組播調(diào)度算法來(lái)選擇一組無(wú)沖突的組播連接請(qǐng)求來(lái)完成調(diào)度。因此，基于共享有限范圍多波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的光組播交換節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上改進(jìn)，提出了一種新的支持扇出分割能力的調(diào)度算法:FS-SA算法，以提高節(jié)點(diǎn)吞吐量性能。然后，又將優(yōu)先級(jí)概念應(yīng)用到組播流調(diào)度中，對(duì)FS-SA算法進(jìn)行改進(jìn)，使其支持優(yōu)先級(jí)區(qū)分調(diào)度。仿真結(jié)果表明，該算法很好的保