本文關(guān)鍵詞：彈性光網(wǎng)絡中基于編碼的組播研究

  更多相關(guān)文章： 組播 彈性光網(wǎng)絡 光森林 編碼 路由、調(diào)制選擇和頻譜分配

【摘要】：彈性光網(wǎng)絡是最近興起的一種基于光正交頻分復用的網(wǎng)絡。相比較于傳統(tǒng)的波分復用網(wǎng)絡而言,彈性光網(wǎng)絡采用連續(xù)的子載波帶寬槽來進行頻譜資源的分配,每個帶寬槽可以達到12.5GHZ甚至更低,因此它的使用使得網(wǎng)絡資源分配更加有效與靈活,最近幾年受到人們廣泛的重視。然而,彈性光網(wǎng)絡也存在著網(wǎng)絡管理方面的挑戰(zhàn)。首先,它需要為請求分配連續(xù)的帶寬槽,其次,在沒有波長轉(zhuǎn)換器時,請求在傳輸?shù)墓饴分姓{(diào)制等級和波長分配策略需要保持不變。因此,彈性光網(wǎng)絡的研究既有機遇也有挑戰(zhàn)。本文研究了彈性光網(wǎng)絡中,當考慮傳輸距離和分光器分光次數(shù)帶來的物理損傷時,組播情況下請求的路由、調(diào)制等級選擇和頻譜分配策略。本文研究了兩種場景的光組播問題。第一種是允許光一電一光轉(zhuǎn)換的光組播問題,第二種是透明光網(wǎng)絡的組播問題。本文提出使用光森林(包含一棵或者多棵光樹)的路由結(jié)構(gòu)來服務每個組播請求,這樣可以避免由于累積的物理損傷,一棵大規(guī)模的光樹可能只能使用較低等級的調(diào)制制式,而導致消耗較多的頻譜帶寬槽。在第一種允許光-電-光轉(zhuǎn)換的光組播問題中,本文首先利用集合覆蓋的方法獲得目的點的子集,然后基于網(wǎng)絡編碼得到每棵光樹的結(jié)構(gòu)。從動態(tài)網(wǎng)絡配置實驗仿真結(jié)果中,可以看出基于網(wǎng)絡編碼的組播算法在網(wǎng)絡阻塞率上表現(xiàn)好于現(xiàn)有算法。在第二種透明光網(wǎng)絡的組播問題中,為了更有效的提高頻譜利用率,以及補償各棵光樹間的差分延遲,本文在組播系統(tǒng)中引入了無速率編碼。首先,本文在靜態(tài)網(wǎng)絡規(guī)劃中利用整數(shù)線性規(guī)劃模型來討論組播請求的路由、調(diào)制等級選擇和頻譜分配策略,其中即包含普通的情況,也包含考慮無速率編碼的情況。然后,本文提出了三個高效的啟發(fā)式算法來解決現(xiàn)實生活中大規(guī)模動態(tài)網(wǎng)絡的組播情況,它們利用了集合覆蓋的組合數(shù)學知識和分層輔助圖的思想。實驗結(jié)果表明了無論是整數(shù)線性規(guī)劃模型還是啟發(fā)式算法,帶有無速率編碼的組播請求路由、調(diào)制選擇和頻譜分配的表現(xiàn)都是最好的,其中,在靜態(tài)網(wǎng)絡中,表現(xiàn)在使用的最大帶寬槽的度最小上,在動態(tài)網(wǎng)絡中,表現(xiàn)在網(wǎng)絡阻塞率最低上。
【關(guān)鍵詞】：組播 彈性光網(wǎng)絡 光森林 編碼 路由、調(diào)制選擇和頻譜分配
【學位授予單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 主要符號對照表12-13
• 第一章 緒論13-27
• 1.1 彈性光網(wǎng)絡13-17
• 1.1.1 彈性光網(wǎng)絡VS.波分復用網(wǎng)絡13-15
• 1.1.2 彈性光網(wǎng)絡的架構(gòu)15-16
• 1.1.3 彈性光網(wǎng)絡中的組播問題16-17
• 1.2 彈性光網(wǎng)絡中的路由、調(diào)制等級選擇和頻譜分配(RMSA)17-23
• 1.2.1 路由的選擇-光樹18-20
• 1.2.2 調(diào)制等級選擇和頻譜分配20-23
• 1.3 彈性光網(wǎng)絡中組播問題的研究現(xiàn)狀23-24
• 1.4 論文主要內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)24-27
• 1.4.1 論文主要內(nèi)容24-25
• 1.4.2 論文組織結(jié)構(gòu)25-27
• 第二章 問題描述27-33
• 2.0 網(wǎng)絡模型27-28
• 2.1 利用網(wǎng)絡編碼的組播問題28-30
• 2.2 利用無速率編碼的組播問題30-33
• 第三章 彈性光網(wǎng)絡中基于網(wǎng)絡編碼的組播研究33-43
• 3.1 優(yōu)化目標33
• 3.2 啟發(fā)式算法33-39
• 3.2.1 集合覆蓋33-34
• 3.2.2 利用集合覆蓋尋找目的點子集34-37
• 3.2.3 目的點子集的網(wǎng)絡編碼37-39
• 3.2.4 基于網(wǎng)絡編碼的組播方案的動態(tài)網(wǎng)絡配置39
• 3.3 性能分析39-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 彈性光網(wǎng)絡中基于無速率編碼的組播研究43-59
• 4.1 整數(shù)線性規(guī)劃模型43-47
• 4.2 算法設計47-53
• 4.2.1 基于集合覆蓋的全光組播算法(SC)48-52
• 4.2.2 基于集合覆蓋和分層圖的全光組播算法(SC-LAG)52-53
• 4.2.3 基于網(wǎng)絡編碼的集合覆蓋和分層圖算法(SC-LAG-R-NC)53
• 4.3 仿真評估53-58
• 4.3.1 靜態(tài)網(wǎng)絡規(guī)劃53-55
• 4.3.2 動態(tài)網(wǎng)絡配置55-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第五章 結(jié)束語59-61
• 5.1 工作總結(jié)及主要貢獻59-60
• 5.1.1 工作總結(jié)59
• 5.1.2 主要貢獻59-60
• 5.2 未來工作展望60-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65-66
• 在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文66

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