組播光網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)和路由及流量疏導(dǎo)研究.pdf

1、當(dāng)前各種寬帶數(shù)據(jù)應(yīng)用層出不窮,迫切需要數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)絡(luò)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(luò)將是能夠自適應(yīng)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(duì)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?jī)?nèi)容涵蓋組播節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、考慮傳輸損傷的組播光網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案及傳輸損傷約束的組播路由方案設(shè)計(jì)、WDM環(huán)網(wǎng)光組播

2、實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)、光組播流量疏導(dǎo)問(wèn)題. 在第一章,首先簡(jiǎn)要評(píng)述新一代寬帶業(yè)務(wù)的組播需求和業(yè)務(wù)特征:接著比較IP組播和光組播；然后簡(jiǎn)述光組播相關(guān)問(wèn)題及其研究進(jìn)展和現(xiàn)狀. 第二章研究光組播節(jié)點(diǎn)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(fù)用器(Multicast-Capable OpticalAdd/Drop Multiplexer,MC-O

3、ADM).相對(duì)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(wèn)的光路連接的交叉還要實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的復(fù)制.通常使用無(wú)源的分光器實(shí)現(xiàn)組播信號(hào)光域復(fù)制,這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單器件造價(jià)低,但不具有波長(zhǎng)變換能力.另外,近年來(lái)利川半導(dǎo)體光放大器(SOA)的各種波長(zhǎng)變換機(jī)制實(shí)現(xiàn)的多波長(zhǎng)變換器研制已有所突破.多波長(zhǎng)變換器能將一個(gè)輸入波長(zhǎng)信號(hào)同時(shí)復(fù)制到多個(gè)不同的輸出波長(zhǎng).但多波長(zhǎng)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(zhǎng)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(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)電路(PLC)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)復(fù)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(hào)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(shí)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(dāng)前全光信號(hào)再生技術(shù)并不成熟可商用,本文提出將電信號(hào)再生設(shè)備稀疏配置到網(wǎng)絡(luò)交換節(jié)點(diǎn)構(gòu)造半透明MC-OXC進(jìn)而組建半透明組播光網(wǎng)絡(luò).首先設(shè)計(jì)了基于"再生權(quán)"的電再生設(shè)備稀疏配置方案:光路連接經(jīng)過(guò)概率大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)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(gè)再生域由一個(gè)配置有信號(hào)再生設(shè)備的組播節(jié)點(diǎn)和與其連接的組播目的節(jié)

6、點(diǎn)以及相應(yīng)的連接鏈路構(gòu)成.仿真結(jié)果表明僅需在網(wǎng)絡(luò)中稀疏配置少量電再生設(shè)備就能獲取近優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)性能提升. 第四章研究光組播流量疏導(dǎo)問(wèn)題.由于組播會(huì)話連接具有多個(gè)目的接收站點(diǎn)(葉子),遵循單播流量疏導(dǎo)中目的站點(diǎn)完全吻合才可匯聚一起的原則來(lái)實(shí)施組播流量疏導(dǎo),疏導(dǎo)成功概率會(huì)很小.為了提高流量疏導(dǎo)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(dǎo)方案,允許組播目的用戶(hù)數(shù)較少的新組播流量匯聚到一個(gè)現(xiàn)有的同源的組播目的用戶(hù)數(shù)較多的光樹(shù)上