組播光網(wǎng)絡的節(jié)點結(jié)構(gòu)和路由及流量疏導研究.pdf

1、當前各種寬帶數(shù)據(jù)應用層出不窮,迫切需要數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)絡提供有效的數(shù)據(jù)流組播能力.下一代數(shù)據(jù)光傳送網(wǎng)絡將是能夠自適應地直接在光域透明地傳送包含IP數(shù)據(jù)流在內(nèi)的各種封裝格式和編碼格式的數(shù)據(jù)流,直接在光域以組播方式傳送數(shù)據(jù)流量將是較普遍的技術(shù)需求. 本文的研究對象是面向光路(Lightpath)交換的光傳送網(wǎng)中的光組播技術(shù).具體研究內(nèi)容涵蓋組播節(jié)點結(jié)構(gòu)設計、考慮傳輸損傷的組播光網(wǎng)絡組網(wǎng)方案及傳輸損傷約束的組播路由方案設計、WDM環(huán)網(wǎng)光組播

2、實現(xiàn)方案設計、光組播流量疏導問題. 在第一章,首先簡要評述新一代寬帶業(yè)務的組播需求和業(yè)務特征:接著比較IP組播和光組播；然后簡述光組播相關(guān)問題及其研究進展和現(xiàn)狀. 第二章研究光組播節(jié)點結(jié)構(gòu),涉及到組播光交叉連接(Multicast-CapableOptical Cross-Connect,MC-OXC)和組播光分插復用器(Multicast-Capable OpticalAdd/Drop Multiplexer,MC-O

3、ADM).相對于單播光交叉連接(OpticalCross--Connects,OXCs),組播光交叉連接不僅要完成光端口之問的光路連接的交叉還要實現(xiàn)光信號的復制.通常使用無源的分光器實現(xiàn)組播信號光域復制,這種方式結(jié)構(gòu)簡單器件造價低,但不具有波長變換能力.另外,近年來利川半導體光放大器(SOA)的各種波長變換機制實現(xiàn)的多波長變換器研制已有所突破.多波長變換器能將一個輸入波長信號同時復制到多個不同的輸出波長.但多波長變換器使用成本居高且變換

4、、扇出(fanout)能力亦有限,為此,本文提出了一種聯(lián)合使用分光器和多波長變換器的聯(lián)合組播光交叉連接(joint Multicast-CapableOptical Cross-Connect,jMC-OXC)結(jié)構(gòu)并借助離散事件仿真模型分析其動態(tài)網(wǎng)絡性能.文中還以有源垂直耦合器件為例探討了利用平面光波導電路(PLC)技術(shù)實現(xiàn)信號復制和交換集成以構(gòu)造集成MC-OXC的方案.此外,本章還提出了一種提供信號電再生能力的半透明MC-OXC結(jié)構(gòu)；

5、研究分析了一種用于實現(xiàn)wDM環(huán)網(wǎng)光組播的組播OADM結(jié)構(gòu). 第三章研究傳輸損傷約束的光組播路由.鑒于當前全光信號再生技術(shù)并不成熟可商用,本文提出將電信號再生設備稀疏配置到網(wǎng)絡交換節(jié)點構(gòu)造半透明MC-OXC進而組建半透明組播光網(wǎng)絡.首先設計了基于"再生權(quán)"的電再生設備稀疏配置方案:光路連接經(jīng)過概率大的網(wǎng)絡節(jié)點將具有較大的再生權(quán)；然后提出基于"再生域"的組播路出方案:一個再生域由一個配置有信號再生設備的組播節(jié)點和與其連接的組播目的節(jié)

6、點以及相應的連接鏈路構(gòu)成.仿真結(jié)果表明僅需在網(wǎng)絡中稀疏配置少量電再生設備就能獲取近優(yōu)的網(wǎng)絡性能提升. 第四章研究光組播流量疏導問題.由于組播會話連接具有多個目的接收站點(葉子),遵循單播流量疏導中目的站點完全吻合才可匯聚一起的原則來實施組播流量疏導,疏導成功概率會很小.為了提高流量疏導成功概率,文中提出了一種允許組播目的(葉子)冗余的流量疏導方案,允許組播目的用戶數(shù)較少的新組播流量匯聚到一個現(xiàn)有的同源的組播目的用戶數(shù)較多的光樹上