基于共享波長轉(zhuǎn)換器的光組播交換節(jié)點結(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)的不斷擴展，各種新興業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，如視頻電話/會議、IPTV、多媒體遠(yuǎn)程教育等高帶寬業(yè)務(wù)。它們對網(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)勢使光網(wǎng)絡(luò)成為解決此類問題的有效手段，但網(wǎng)絡(luò)中的電子交換仍是制約此類問題有效解決的瓶頸，因此發(fā)展光交換技術(shù)勢在必行。組播作為一種單點到多點的通信方式，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)點作為實現(xiàn)交換的關(guān)鍵部位更是重點研究對象。在節(jié)點中完成組播信號復(fù)制和波長轉(zhuǎn)換的器件——波長轉(zhuǎn)換器，也同樣成為近年來的研究熱點，因此，本文主要研究在光組播交換網(wǎng)絡(luò)中，基于共享波長轉(zhuǎn)換器的光組播交換節(jié)點結(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)點結(jié)構(gòu)，并指出其優(yōu)缺點，重點研究了基于共享波長轉(zhuǎn)換器的SPC、SPL和SPN光組播交換節(jié)點結(jié)構(gòu)，并理論分析了丟包率性能。接著采用雙層波長

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

4、點的調(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求多于其信道數(shù)時，就會發(fā)生沖突，這時就需要組播調(diào)度算法來選擇一組無沖突的組播連接請求來完成調(diào)度。因此，基于共享有限范圍多波長轉(zhuǎn)換器的光組播交換節(jié)點結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上改進，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)點吞吐量性能。然后，又將優(yōu)先級概念應(yīng)用到組播流調(diào)度中，對FS-SA算法進行改進，使其支持優(yōu)先級區(qū)分調(diào)度。仿真結(jié)果表明，該算法很好的保