基于網絡編碼的光網絡通路保護策略研究.pdf

1、波分復用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)技術的發(fā)展為下一代網絡帶來了巨大的傳輸容量優(yōu)勢，以此為核心的光網絡已經取代了傳統(tǒng)網絡成為最有競爭力的傳輸網絡。由于每一條鏈路都承載了大量業(yè)務，任何鏈路或節(jié)點的失效都將導致巨大的損失，因此，在光網絡中引入有效的保護策略是必然的趨勢，而共享資源的保護方式因其能有效節(jié)省網絡資源更是受到了廣大運營商的青昧。但現(xiàn)有通信網絡中的節(jié)點只能對收到的信息進行存儲和轉發(fā)，很

2、難達到網絡傳輸容量的上限。從信息理論的觀點來看，沒有理由讓節(jié)點只能進行存儲和轉發(fā)，為了提高光網絡的性能，本論文采用Ahlswede等在2000年提出的網絡編碼的思想，使其在中間節(jié)點對數(shù)據(jù)進行線性組合，并且將網絡編碼與光網絡保護機制相結合，主要圍繞共享通路保護的方式展開進行研究。
　　 論文首先介紹了光網絡最基本的保護策略，網絡編碼的概念、研究現(xiàn)狀以及網絡編碼與光組播網絡結合等相關問題。在分析了網絡編碼的基本思想和用法之后，將其引

3、入到光網絡保護策略的研究中，通過與傳統(tǒng)的1+1保護、1:1保護、1：N保護、M：N保護進行比較并拓展，改進一種基于單鏈路故障的1+N通路保護機制，該機制采取一種新的核心節(jié)點選取算法，并在該核心節(jié)點處進行編碼，在不通過故障監(jiān)測和定位的情況下仍然能準確地恢復出由于鏈路故障丟失的數(shù)據(jù)。針對優(yōu)化目標，建立了整數(shù)線型規(guī)劃模型，分析表明，該機制能優(yōu)化網絡的性能。同時通過仿真進一步驗證了在共享保護資源的前提下，基于網絡編碼的光網絡保護機制可有效節(jié)約波

4、長資源消耗，提高網絡鏈路的資源利用率。
　　 其次，結合傳統(tǒng)的光組播保護方案，以及采用網絡編碼與光組播結合可節(jié)約波長資源的優(yōu)點，本文提出了新的光組播保護機制，即一種基于網絡編碼的光組播通路保護機制。該機制將網絡編碼應用于光組播樹的建立中，網絡編碼由集中式擴展為分布式，即讓各個中間節(jié)點都具有編碼功能。核心節(jié)點按照第二段所提算法選取，并且在選路機制中引入Dijkstra算法，將建立的基于網絡編碼的組播樹和目的節(jié)點之間相互保護相結合。