基于共享波长转换器的光组播交换节点结构及调度算法研究

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1、分类号TN929．11密级公开重庆邮电大学硕士学位论文论文题目基于共享波长转换器的光组播交换节点结构及调度算法研究英文题目ResearchofArchitecturesandSchedulingAlgorithmsinOpticalMulticastSwitchingNodeBasedonSharedWavelengthConverters指导教师刘焕淋学科专业通信与信息系统论文提交日期2012年4月论文答辩日期2012年5月论文评阅人答辩委员会主席2012年4月25日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导

2、下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆虫＆鱼太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：石嵩磊签字日期：刀肛年岁月2占日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重迭虫g鱼太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重迭邮电太堂可以将学位论文的

3、全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：石嵩磊签字Et期：刀／2年乡月药日翩虢剀列#签字日期：孙f≥年r月形日重庆邮电大学硕士论文摘要目前，随着互联网业务的不断扩展，各种新兴业务不断涌现，如视频电话／会议、口Tv、多媒体远程教育等高带宽业务。它们对网络的带宽和信息转发速度要求都很高，而光纤的巨大带宽优势使光网络成为解决此类问题的有效手段，但网络中的电子交换仍是制约此类问题有效解决的瓶颈，因此发展光交换技术势在必行

4、。组播作为一种单点到多点的通信方式，它的出现提高了数据传输的效率，也相应降低了骨干网络出现信息拥塞的可能性。将组播和光交换技术结合起来即光组播交换技术，成为新一代网络发展的研究方向，而光组播交换节点作为实现交换的关键部位更是重点研究对象。在节点中完成组播信号复制和波长转换的器件——波长转换器，也同样成为近年来的研究热点，因此，本文主要研究在光组播交换网络中，基于共享波长转换器的光组播交换节点结构和调度算法。首先，分析了几种典型的光组播交换节点结构，并指出其优缺点，重点研究了基于共享波长转换器的SPC、SPL和SPN光组

5、播交换节点结构，并理论分析了丢包率性能。接着采用双层波长转换模型提出了一种新型的SPN光组播交换节点结构，将有限范围多波长转换器(LMWC)和全范围波长转换器(FRWC)结合起来共同构建光组播交换节点，既考虑实际利用了LMWC波长转换和复制集成的功能，又利用FRWC弥补了LMWC波长转换范围受限的缺点，很好的保证了节点的丢包性能。仿真结果表明，在一定代价模型下，论文所提出的节点结构与现有结构比较，在达到最小丢包率的同时，降低了波长转换器的成本。其次，研究了DWDM光组播交换节点的调度算法。在DWDM光组播交换网络中，当

6、一根输出光纤上的连接请求多于其信道数时，就会发生冲突，这时就需要组播调度算法来选择一组无冲突的组播连接请求来完成调度。因此，基于共享有限范围多波长转换器的光组播交换节点结构，在现有算法的基础上改进，提出了一种新的支持扇出分割能力的调度算法：FS．SA算法，以提高节点吞吐量性能。然后，又将优先级概念应用到组播流调度中，对FS．SA算法进行改进，使其支持优先级区分调度。仿真结果表明，该算法很好的保证了高优先级组播分组的吞吐量性能。最后，对全文进行总结，提出了课题研究的不足和应当改进的地方，同时展望了研究前景和下一步要进行的

7、工作。关键词：光组播交换；节点结构；组播调度；共享波长转换器；扇出分割能力；丢包率；吞吐量重庆邮电大学硕士论文Abs臼秕tAbstractInrecentyears，withthedevelopmentofinformationtechnologyandtheemergentofnewtypeofnetworkapplications，suchasmultimediavideoconference，IntemetProtocolTelevision，longdistancelearning．Alloftheseserv

8、icescallformorebandwidthandthehigherspeedofforwardinginformationthanpresence．Opticalfiber,whichhugebandwidthmakeopticalnetworkcansolvetheseproblemseffectively．Butelec