弹性光网络中基于编码的组播研究

发布时间：2017-09-30 23:33

  本文关键词：弹性光网络中基于编码的组播研究

  更多相关文章： 组播 弹性光网络 光森林 编码 路由、调制选择和频谱分配

【摘要】：弹性光网络是最近兴起的一种基于光正交频分复用的网络。相比较于传统的波分复用网络而言,弹性光网络采用连续的子载波带宽槽来进行频谱资源的分配,每个带宽槽可以达到12.5GHZ甚至更低,因此它的使用使得网络资源分配更加有效与灵活,最近几年受到人们广泛的重视。然而,弹性光网络也存在着网络管理方面的挑战。首先,它需要为请求分配连续的带宽槽,其次,在没有波长转换器时,请求在传输的光路中调制等级和波长分配策略需要保持不变。因此,弹性光网络的研究既有机遇也有挑战。本文研究了弹性光网络中,当考虑传输距离和分光器分光次数带来的物理损伤时,组播情况下请求的路由、调制等级选择和频谱分配策略。本文研究了两种场景的光组播问题。第一种是允许光一电一光转换的光组播问题,第二种是透明光网络的组播问题。本文提出使用光森林(包含一棵或者多棵光树)的路由结构来服务每个组播请求,这样可以避免由于累积的物理损伤,一棵大规模的光树可能只能使用较低等级的调制制式,而导致消耗较多的频谱带宽槽。在第一种允许光-电-光转换的光组播问题中,本文首先利用集合覆盖的方法获得目的点的子集,然后基于网络编码得到每棵光树的结构。从动态网络配置实验仿真结果中,可以看出基于网络编码的组播算法在网络阻塞率上表现好于现有算法。在第二种透明光网络的组播问题中,为了更有效的提高频谱利用率,以及补偿各棵光树间的差分延迟,本文在组播系统中引入了无速率编码。首先,本文在静态网络规划中利用整数线性规划模型来讨论组播请求的路由、调制等级选择和频谱分配策略,其中即包含普通的情况,也包含考虑无速率编码的情况。然后,本文提出了三个高效的启发式算法来解决现实生活中大规模动态网络的组播情况,它们利用了集合覆盖的组合数学知识和分层辅助图的思想。实验结果表明了无论是整数线性规划模型还是启发式算法,带有无速率编码的组播请求路由、调制选择和频谱分配的表现都是最好的,其中,在静态网络中,表现在使用的最大带宽槽的度最小上,在动态网络中,表现在网络阻塞率最低上。
【关键词】：组播 弹性光网络 光森林 编码 路由、调制选择和频谱分配
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 主要符号对照表12-13
• 第一章 绪论13-27
• 1.1 弹性光网络13-17
• 1.1.1 弹性光网络VS.波分复用网络13-15
• 1.1.2 弹性光网络的架构15-16
• 1.1.3 弹性光网络中的组播问题16-17
• 1.2 弹性光网络中的路由、调制等级选择和频谱分配(RMSA)17-23
• 1.2.1 路由的选择-光树18-20
• 1.2.2 调制等级选择和频谱分配20-23
• 1.3 弹性光网络中组播问题的研究现状23-24
• 1.4 论文主要内容和组织结构24-27
• 1.4.1 论文主要内容24-25
• 1.4.2 论文组织结构25-27
• 第二章 问题描述27-33
• 2.0 网络模型27-28
• 2.1 利用网络编码的组播问题28-30
• 2.2 利用无速率编码的组播问题30-33
• 第三章 弹性光网络中基于网络编码的组播研究33-43
• 3.1 优化目标33
• 3.2 启发式算法33-39
• 3.2.1 集合覆盖33-34
• 3.2.2 利用集合覆盖寻找目的点子集34-37
• 3.2.3 目的点子集的网络编码37-39
• 3.2.4 基于网络编码的组播方案的动态网络配置39
• 3.3 性能分析39-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第四章 弹性光网络中基于无速率编码的组播研究43-59
• 4.1 整数线性规划模型43-47
• 4.2 算法设计47-53
• 4.2.1 基于集合覆盖的全光组播算法(SC)48-52
• 4.2.2 基于集合覆盖和分层图的全光组播算法(SC-LAG)52-53
• 4.2.3 基于网络编码的集合覆盖和分层图算法(SC-LAG-R-NC)53
• 4.3 仿真评估53-58
• 4.3.1 静态网络规划53-55
• 4.3.2 动态网络配置55-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第五章 结束语59-61
• 5.1 工作总结及主要贡献59-60
• 5.1.1 工作总结59
• 5.1.2 主要贡献59-60
• 5.2 未来工作展望60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 在读期间发表的学术论文66

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张丽影;曾志文;陈志刚;邝祝芳;;认知无线网络中基于约束算子的二进制粒子群频谱分配算法[J];小型微型计算机系统;2013年06期

2 李岳洪;万频;王永华;邓钦;杨健;;改进的细菌觅食算法求解认知无线网络频谱分配问题[J];计算机科学;2013年08期

3 陈剑;吴建平;李贺武;;基于用户分配和负载的频谱分配算法[J];软件学报;2013年07期

4 陈年生;;基于双向拍卖的多目标频谱分配算法[J];上海电机学院学报;2013年04期

5 谢健骊;李翠然;赵佳颖;;基于均衡价格的认知无线网络频谱分配算法[J];铁道学报;2014年01期

6 李方伟;王程;朱江;;一种基于逢低买入的频谱分配机制[J];计算机应用研究;2014年02期

7 冯春燕;郭义武;薛钰;郭彩丽;;授权链路保护的频谱分配算法[J];电子科技大学学报;2008年06期

8 Serena chan;宋笑亭;;美国国防部共享频谱接入(上)[J];中国无线电;2008年03期

9 王坤;董淑福;刘杰;;基于用户需求和等待时间的改进型频谱分配算法[J];科学技术与工程;2012年22期

10 歌晓;;频谱高速公路让信息畅行无阻[J];上海信息化;2013年05期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 郑晓明;何廷润;;3G频谱分配:市场化的经济法则[A];2002’中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2002年

2 朱丽姣;侯维刚;郭磊;;可伸缩光网络中路由与频谱分配算法[A];第十七届全国青年通信学术年会论文集[C];2012年

3 赵滨;马锴;关新平;;区分信道的认知无线电网络频谱分配算法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

4 章坚武;赵琪;邹婧媛;;改进的认知无线电图着色频谱分配算法[A];2009年中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2009年

5 沈嘉;王军;李少谦;;认知无线电网络基于配对算法的频谱分配策略[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年

6 宋琦军;张涛;;频谱管理领域面临的挑战及对策[A];第十五届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 张虹;国际频谱政策新走向[N];人民邮电;2006年

2 本报记者 卢子月;频谱分配受关注[N];通信产业报;2012年

3 本报记者 卢子月;得频谱得未来[N];通信产业报;2013年

4 宋颖;利用市场手段加速频谱转让[N];人民邮电;2013年

5 ;频谱资源共享面临挑战[N];中国电子报;2013年

6 本报记者 卢子月;管好频率 管好台站 管好秩序[N];通信产业报;2011年

7 李亮　记者 黄超 某集团军司令部通信处长 李占良;演习之前分“频谱”[N];解放军报;2009年

8 本报记者 卢子月;科学规划TD—LTE频谱[N];通信产业报;2012年

9 四川通信设计院副总工程师 程德杰;450M频谱更有可为[N];通信产业报;2013年

10 金耀星;创新管理方式 解决频谱供需矛盾[N];人民邮电;2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 周雄;基于博弈的Femtocell网络频谱资源管理[D];华南理工大学;2015年

2 郁小松;灵活栅格光网络中频谱工程与调控技术研究[D];北京邮电大学;2015年

3 殷聪;认知无线电中频谱聚合技术及其资源调度的公平性研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

4 张龙;认知无线电网络MAC层频谱感知与频谱接入问题研究[D];中国科学技术大学;2015年

5 张雷;认知无线网络频谱接入策略及性能分析[D];东南大学;2016年

6 谢玉鹏;认知无线电系统中联合频谱分配算法研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

7 董蓓;基于进化学习的无线通信网络资源分配问题研究[D];西安电子科技大学;2015年

8 冯心欣;异构环境下用户参与决策的认知频谱接入策略研究[D];上海交通大学;2015年

9 查淞;宽带频谱压缩感知算法研究[D];国防科学技术大学;2014年

10 何庆;基于认知无线网络的频谱资源管理研究[D];武汉大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵海洋;基于改进量子遗传算法的认知无线电频谱分配研究[D];燕山大学;2015年

2 颜少波;基于分簇的宽带频谱压缩感知技术研究[D];昆明理工大学;2015年

3 喻正坤;认知无线电网络中频谱切换与频谱分配技术的研究[D];昆明理工大学;2015年

4 张丹丹;异构传输信道访问策略的离散时域性能研究[D];燕山大学;2015年

5 刘晓钰;基于图着色理论的认知无线电网络频谱分配算法研究[D];辽宁师范大学;2015年

6 赵彪;认知无线网络中时域机会频谱接入策略研究[D];解放军信息工程大学;2014年

7 张林;基于拍卖的动态频谱分配技术研究[D];南京大学;2013年

8 赵康;灵活光网络路由与频谱分配算法的研究[D];南京邮电大学;2015年

9 张娜娃;能耗和QoS均衡的灵活光网络路由和频谱分配算法研究[D];河北工程大学;2016年

10 谢冰;异构认知无线网络频谱资源分配研究[D];吉林大学;2016年

，

本文编号：951101