基于网络编码的多源光组播资源优化研究

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1、分类号TN929.11密级公开UDC621.39学位论文编号D-10617-308-(2016)-01124重庆邮电大学硕士学位论文中文题目基于网络编码的多源光组播资源优化研究英文题目ResearchontheResourceOptimizationBasedonNetworkCodinginMulti-sourceOpticalMulticastNetworks学号S130101147姓名沈钦仁学位类别工学硕士学科专业信息与通信工程指导教师刘焕淋教授完成日期2016年6月8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下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标

2、注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆邮电大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的人员对本文研究做出的贡献均已在论文中作了明确的说明并致以谢意。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本人完全了解重庆邮电大学有权保留、使用学位论文纸质版和电子版的规定，即学校有权向国家有关部门或机构送交论文，允许论文被查阅和借阅等。本人授权重庆邮电大学可以公布本学位论文的全部或部分内容，可编入有关数据库或信息系统进行检索、分析或评价，可以采用影印、缩印、扫描或拷贝等复制手段保存、汇编本学位论文。（注：保密的学位论文在解密后适用本授权书。）作者签

3、名：导师签名：日期：年月日日期：年月日重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要随着新型组播业务的不断出现和宽带网络的快速发展，高品质的组播服务成为越来越多用户的需求；同时，对组播业务传输质量的高可靠性要求也在不断提高。这些要求给传统电域IP组播的传输能力带来了巨大挑战。光网络具有宽带宽、高速率的优点，成为了传输高速率组播和高带宽业务的理想方式。网络编码技术可以提高网络的可靠性和吞吐量，将该技术引入到光组播网络中，充分融合网络编码和光网络的优势，能够为实现未来宽带、可靠的组播服务提供一种有效的解决方案。随着新兴业务的出现，多源光组播的应用更加广泛，研究多源光组播是有意义和必要的。传统的光组播路由算

4、法应用在多源光组播中，存在网络资源利用率不高，吞吐量无法最大化等问题。论文第二章分析了几种典型的智能优化算法在光组播路由优化中的应用，介绍了基于网络编码的多源光组播路由优化问题和方法。光组播中应用网络编码带来好处的同时也增加了光网络中存储和运算开销。智能优化算法凭借自身优越性，可以妥善解决网络编码的优化等此类NP难问题。但是随着解的搜索空间过大，现有的算法容易陷入局部最优。论文第三章通过改进自适应遗传算法来最小化编码链路数目。算法设计了差异性最大化交叉，可以保证种群的多样性，避免陷入局部最优；自适应交叉概率保证了种群在开始阶段可以很快实现多样性，使种群中个体普遍较优时保证稳定性。仿真结果

5、表明，所提算法与对比算法相比收敛速度更快，可以花费很短的时间找到编码链路数目最小的方案。随着不同种类的网络互连，网络的规模不断扩张和客户端处理能力的多样化必然会造成异构问题的日益突出。分层组播技术可以很好地解决异构网络中的问题。论文第四章提出了基于最小编码网络的多速率分层光组播算法。算法使用提出的折中层速率方法进行层速率分配。该方法以网络中接收能力与平均值相近的目的节点来确定层速率可以最大化网络吞吐量；为了最小化分层子图，提出基于I重庆邮电大学硕士学位论文摘要最小分层链路算法来实现链路的重用，节约的链路资源用以传输后面层的数据。仿真结果表明，所提算法可以较大提升网络吞吐量和波长资源利用率

6、。关键词：多源光组播，网络编码，编码链路，分层组播，吞吐量II重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofbroadbandnetworksandnewmulticastbusinesses,thehighqualityofmulticastservicesistherequirementofmoreandmoreusers.Atthesametime,thehighreliabilityrequirementofmulticastbusinessestransmissionqualityhasbeenimproved.The

7、serequirementshavebroughtthehugechallengetothetraditionalelectricdomainIPmulticast.Opticalnetworkhastheadvantagesofwidebandwidthandhighspeed.Therefore,itbecomestheidealwayofthehighrateofmulticasttransmissionandhighband