光网络中组播路由问题的优化方法研究

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1、重庆邮电大学硕士论文第一章绪论的混合传输。(3)使用WDM技术能够方便地实现网络的平滑升级扩容。只需要增加光通道数量与相应设备，就可以通过增加系统的传输容量以实现扩容，且扩容时不对其它光通道造成不良影响。(4)WDM技术能够利用掺铒光纤放大器(Erbium—DopedFiberAmplifier,EDFA)实现超长距离传输以减少设备使用量，从而节省成本。(5)WDM技术可提供波长选路以实现网络的交换和恢复，进而实现未来透明、灵活且具有高度生存性的全光通信网络。WDM技术解决了高速大容量数据业务的传输问题，但是真正建立起一个具

2、有高度灵活性和可靠性的光网络还需要引入若干光节点以完成信息的选路和上下路调配等功能。也就是说，为了将WDM光网络所拥有的巨大带宽资源转化为实际组网时可灵活使用的带宽，需要灵活光节点的引入以实现光层互联。目前常用光节点可以分为两类：光交叉连接器(OpticalCrossConnect，OXC)和光分插复用器(OpticalAdd／DropMultiplex，OADM)，如图1．2所示。这些光节点可以实现信号在光域上的交换和路由选择，从而使得光域联网成为可能。其中OXC是光网络中的核心网络元件，其功能与SDH中的数字交叉连接设备

3、(SDXC)相似，不同之处是高速光信号的路由选择和网络恢复可以直接在光域网上实现，无需经过O／E／O转换和电处理。OADM能够在光域内实现传统的SDH分插复用在时域内完成的功能，且具有透明性，能够处理任何速率和格式的信号，与在SDH网络中所使用的ADM相比其性能更加优越【5】。输入光纤(a)OXC结构示意图M输出光纤解复用器光开关复用器——制=2垒卜—一——列丝卜—]，一、

4、、r’r(b)OADM结构示意图图1．20XC与OADM结构框图光交叉连接器OXC和光分插复用器OADM等光器件的不断改进和成熟，使得光网络的组网方式从

5、点到点的传输系统朝着WDM联网方向发展。WDM光网络按照选路方式的不同可划分为两种典型结构：广播与选择网(BroadcastandSelectOpticalNe俩orks)和波长路由网(W打elengcllRoutedOpticalNetworks)‘21。广播与选重庆邮电大学硕士论文第一章绪论择网有浪费光功率、可扩展性差以及带宽利用率低三个主要缺点，因此只适用于网络规模较小且对网络生存性要求不高的局域网或城域网。基于光路交换的波长路由网络采用波长路由机制，主要用于广域骨干网中。如图1．3所示，在波长路由网络中OXC和光纤链

6、路互连可组成任意的拓扑结构，它通过建立源到目的节点的若干光通路(1ight-path)实现通信。所谓光通路就是可以跨越多个光纤链路的全光通信信道，光通路通信能够减少分组所经过的跳数，从而提高网络吞吐量。光通路中间节点处的OXC负责为其提供光域的路由，终端节点则将发射机或接收机调谐至特定波长上以建立波长信道。波长路由网络的基本要求是同一光纤链路上的不同光通路必须使用不同的波长，以免通路间相互干扰，即波长独立性(wavelengthdistinct)限制。如图1．3所示，由于A到C和B到F两条光通路共享了光纤链路(6，7)，因此

7、两条光通路需要被分配不同的波长。此外，在没有波长转换器的情况下，一条光通路上所经过的所有链路必须使用同一波长，即波长连续性(wavelengtheontinuity)l漫$Ut昏71。如图1．3所示，A到C和B到F的光通路所经过的所有链路都需要使用同一波长。而带有波长转换器的光通路就不必满足这一约束条件，如图1．3中D到E的光通路。WDM波长路由网络充分利用了光纤链路的丰富带宽资源，并在网络节点处引入光交叉连接设备、光分插复用器等设备在光层终端之间建立光通路，为高层逻辑网络提供了大容量、高速的信息传送平台，因此它被认为是未来

8、高速广域骨干网中最具竞争力的候选者。口接入节点O波长路由节点图1．3波长路由网络示意图重庆邮电大学硕士论文第一章绪论1．2光网络中的组播技术具有实时互动特点的宽带网络业务的出现使得组播技术得到了广泛的应用，组播是一种允许单个或多个源节点发送单一的数据包到多个目的节点的网络技术【8】。组播传送在某些共享链路上只需发送一次信息，因而无需向组播源到每个目的节点都发送一个信息副本，所以与多个单播实现的一对多通信方式相比，组播通信能够大幅度节省网络带宽资源，有效地降低网络的通信费用，是目前最适合宽带网络业务的一种一对多通信方式。需要组

9、播技术支持的网络业务大多属于带宽密集型业务，而光网络能够提供巨大的带宽资源，满足宽带组播业务发展的需求，因此如何在光网络中实现组播问题受到关注。1．2．1光组播的实现方法不同于IP组播的技术特点和实现方案，光组播属于一种物理层组播技术，不仅要求在光域内复制数据流，还要在光域内完成光信号副本