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文檔簡介
1、隨著光纖通信的發(fā)展與普及,光網(wǎng)絡已經(jīng)逐漸成為熱門研究方向。與此同時,由于光學技術(shù)的日益完善,功能各異的光通信器件和設備也大量出現(xiàn),使得許多原來需要在業(yè)務交換層面完成的工作被更多的移植到光層來實現(xiàn),一個典型的技術(shù)就是光網(wǎng)絡組播。Ahlswede等基于網(wǎng)絡信息流提出了網(wǎng)絡編碼的思想,其核心是在網(wǎng)絡的中間節(jié)點引入編碼功能,從而提升網(wǎng)絡的吞吐量和帶寬利用率。本文著手研究光網(wǎng)絡組播中網(wǎng)絡編碼技術(shù)的相關(guān)問題,主要包括光組播中網(wǎng)絡編碼波長的優(yōu)化問題和
2、分層光組播中基于網(wǎng)絡編碼的速率分配優(yōu)化問題。
傳統(tǒng)的光組播路由算法均是通過構(gòu)建組播光樹來實現(xiàn),但此類算法已經(jīng)被證明無法最大化網(wǎng)絡吞吐量、鏈路的負載均衡特性不夠優(yōu)良、網(wǎng)絡資源利用率也不夠高。在網(wǎng)絡的中間節(jié)點加入網(wǎng)絡編碼,可以提高整個網(wǎng)絡的傳輸效率、健壯性和吞吐量。本文第二章分別介紹了光組播和網(wǎng)絡編碼的基本理論及主要特點,分析了光網(wǎng)絡中基于網(wǎng)絡編碼的組播優(yōu)化方案。
光組播中,在中間節(jié)點使用網(wǎng)絡編碼可以提高網(wǎng)絡傳輸
3、性能,但大量使用網(wǎng)絡編碼波長既提高了算法復雜度又增加了額外的編碼代價。因此需要在不影響光組播傳輸速率的情況下盡量少地使用編碼波長。本文第三章研究了光組播中最小化編碼波長鏈路的問題,利用免疫算法搜索范圍大而收斂速度快的優(yōu)勢,提出了一種基于免疫算法的編碼波長分配優(yōu)化算法。仿真結(jié)果表明,與經(jīng)典算法相比,該算法既較好地降低光網(wǎng)絡的編碼波長需求數(shù)目,又可以以較快速度獲得最優(yōu)編碼方案。
分層光組播是一種適用于異構(gòu)光網(wǎng)絡中的有效的多速率
4、數(shù)據(jù)傳輸方案。與單層組播相比,分層組播通過將數(shù)據(jù)按照分組成員優(yōu)先級進行發(fā)送,可以實現(xiàn)每層組播成員的速率最大化。但是由于光網(wǎng)絡的多速率分層優(yōu)先級不明確,網(wǎng)絡中各目的節(jié)點能達到的最大吞吐量會受到各層組播速率的限制,很難完全利用波長帶寬。本文第四章利用網(wǎng)絡編碼改善鏈路利用率的優(yōu)勢,將網(wǎng)絡編碼技術(shù)加入到共享度高的鏈路上并為其優(yōu)先分配帶寬,提出了一種優(yōu)化光組播分層速率和帶寬分配的算法。仿真結(jié)果表明,該算法使整個網(wǎng)絡吞吐量最大化的同時降低了網(wǎng)絡的波
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