混合交換光網(wǎng)絡(luò)上的光多播機制的研究.pdf

1、目前，在WDM網(wǎng)絡(luò)中有兩種全光多播方式，一種是OCS(Optical CircuitSwitching，光電路交換)網(wǎng)絡(luò)中基于光樹的多播，另一種就是在OBS(Optical BurstSwitching，光突發(fā)分組交換)網(wǎng)絡(luò)中基于突發(fā)分組的多播。這兩種方式都有各自的優(yōu)缺點。 在OCS網(wǎng)絡(luò)中，多播業(yè)務(wù)是通過光樹來承載的，一棵光樹的提供的帶寬通常可達數(shù)十Gbps，而一個多播業(yè)務(wù)的帶寬通常很小，所以鏈路的帶寬利用率很低，雖然多播業(yè)務(wù)量

2、疏導(dǎo)技術(shù)可以改善光樹的帶寬利用率，但是多業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)節(jié)點成本很高，而且疏導(dǎo)算法的復(fù)雜度也很高。 OBS網(wǎng)絡(luò)中的多播問題也有少量文獻進行了研究。在OBS/OPS網(wǎng)絡(luò)中，雖然帶寬利用的問題可以改變，但是多播業(yè)務(wù)的丟包和延時性能又得不到保證。 針對OCS和OBS網(wǎng)絡(luò)對多播業(yè)務(wù)支持的不足，本文提出了一種采用混合交換技術(shù)的新型光交換網(wǎng)絡(luò)——基于環(huán)路的混合交換光網(wǎng)絡(luò)(Cycle based HybridLightpath And B

3、urst Switching,c-HyLabs)，并提出了在此網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)全光多播的機制。并且通過仿真，將它的性能與普通的OBS多播和OCS多播的性能進行了對比，驗證了該機制的優(yōu)越性。 第一章首先介紹了光網(wǎng)絡(luò)的三種基本交換技術(shù)的優(yōu)缺點并且引出了混合光交換的概念?，F(xiàn)有的混合交換技術(shù)主要分為三類--主從型，集成型和平行型。然而現(xiàn)有的混合交換技術(shù)存在虛拓撲的構(gòu)建，網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)困難以及如何合理地利用資源進行業(yè)務(wù)傳輸?shù)葐栴}。針對以上問題，本文提

4、出了一種新型混合交換方案——基于環(huán)路的混合交換光網(wǎng)絡(luò)。c-HyLabs很好地集成了OCS和OBS兩種傳統(tǒng)的交換方式，能夠動態(tài)的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的動態(tài)變化，并且增強了網(wǎng)絡(luò)中資源的利用率。本章首先介紹了c-HyLabs混合交換光網(wǎng)絡(luò)的整體架構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點結(jié)構(gòu)和各模塊的功能將在下一章多播那一部分做詳細講述。c-HyLabs的特殊之處在于其OBS部分的虛拓撲被設(shè)計為環(huán)狀。環(huán)網(wǎng)可以占有較少的網(wǎng)絡(luò)資源，同時具有天然的保護性。 第二章主要介紹

5、了我們提出的一種c-HyLabs網(wǎng)絡(luò)上的全光多播機制：基于預(yù)制環(huán)的HyLabs多播。本章首先介紹了這種多播方式的基本原理和具體實現(xiàn)，其次介紹了它的虛拓撲的設(shè)計方法以及為它的網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點結(jié)構(gòu)和各模塊的功能。通過仿真，驗證了所提出的環(huán)狀HyLabs混合交換光網(wǎng)絡(luò)的多播機制的優(yōu)越性。仿真結(jié)果表明：環(huán)狀HyLabs多播的性能要優(yōu)于傳統(tǒng)的OBS多播和OCS多播。在條件相同的前提下，與前者相比，環(huán)狀HyLabs多播平均丟包率和IP包的平均端到端延時都

6、要小一些；與后者相比，環(huán)狀HyLabs多播消耗的波長資源和IP包的平均丟棄率要更少。本章的最后，還提出了一種啟發(fā)式算法，用來從一個固定的OBS域中找出一個或多個vs節(jié)點，使得網(wǎng)絡(luò)的性能最優(yōu)。 第三章主要介紹了我們提出的另一種c-HyLabs網(wǎng)絡(luò)上的全光多播機制：基于最短生成樹的HyLabs多播。本章首先介紹了這種多播方式的基本原理和具體實現(xiàn)，其次介紹了它的虛拓撲的設(shè)計方法。最后通過仿真，驗證了所提出的樹形HyLabs混合交換光網(wǎng)

7、絡(luò)的多播機制的優(yōu)越性。仿真結(jié)果表明：樹形HyLabs多播的性能要優(yōu)于傳統(tǒng)的OBS多播和OCS多播。在條件相同的前提下，與前者相比，樹形HyLabs多播平均丟包率和IP包的平均端到端延時都要小一些；與后者相比，樹形HyLabs多播消耗的波長資源和IP包的平均丟棄率要更少。本章的最后，還提出了一種啟發(fā)式算法，用來從一個固定的OBS域中找出一個或多個vs節(jié)點，使得網(wǎng)絡(luò)的性能最優(yōu)。 最后，作者介紹了c-HyLabs混合交換仿真平臺。首先