基于网络编码的光组播波长分配优化研究

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1、分类号TN929．11密级重庆邮电大学硕士学位论文论文题目基于网络编码的光组播波长分配优化研究英文题目ResearchonOptimizationofWavelengthAllocationinOpticalMulticastBasedonNetworkCoding论文提交日期2Q12玺垒且论文答辩日期2衄2笙5．目一论文评阅人答辩委员会主席2012年5月26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。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，也不包含为获得重麽自Ⅱ鱼太堂或其他教育机构的学位或证

2、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：布岩魅签字日期：刀』≯年j月心日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重麽邮电盔堂有关保留、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。本人授权重麽由I电太堂可以将学位论文的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：辄差如d导师签名：司瘴。竹签字日期：声。11-年s月工5日签字日期：&日l净岁月述Et重庆邮电人学

3、硕士论文摘要随着光纤通信的发展与普及，光网络已经逐渐成为热门研究方向。与此同时，由于光学技术的日益完善，功能各异的光通信器件和设备也大量出现，使得许多原来需要在业务交换层面完成的工作被更多的移植到光层来实现，一个典型的技术就是光网络组播。Ahlswede等基于网络信息流提出了网络编码的思想，其核心是在网络的中间节点引入编码功能，从而提升网络的吞吐量和带宽利用率。本文着手研究光网络组播中网络编码技术的相关问题，主要包括光组播中网络编码波长的优化问题和分层光组播中基于网络编码的速率分配优化问题。传统的光组播路由算法均是通过构建组播光树来实现，但此类算法已经被证明无法最大化网络吞吐量、链路的

4、负载均衡特性不够优良、网络资源利用率也不够高。在网络的中间节点加入网络编码，可以提高整个网络的传输效率、健壮性和吞吐量。本文第二章分别介绍了光组播和网络编码的基本理论及主要特点，分析了光网络中基于网络编码的组播优化方案。光组播中，在中间节点使用网络编码可以提高网络传输性能，但大量使用网络编码波长既提高了算法复杂度又增加了额外的编码代价。因此需要在不影响光组播传输速率的情况下尽量少地使用编码波长。本文第三章研究了光组播中最小化编码波长链路的问题，利用免疫算法搜索范围大而收敛速度快的优势，提出了一种基于免疫算法的编码波长分配优化算法。仿真结果表明，与经典算法相比，该算法既较好地降低光网络的

5、编码波长需求数目，又可以以较快速度获得最优编码方案。分层光组播是一种适用于异构光网络中的有效的多速率数据传输方案。与单层组播相比，分层组播通过将数据按照分组成员优先级进行发送，可以实现每层组播成员的速率最大化。但是由于光网络的多速率分层优先级不明确，网络中各目的节点能达到的最大吞吐量会受到各层组播速率的限制，很难完全利用波长带宽。本文第四章利用网络编码改善链路利用率的优势，将网络编码技术加入到共享度高的链路上并为其优先分配带宽，提出了一种优化光组播分层速率和带宽分配的算法。仿真结果表明，该算法使整个网络吞吐量最大化的同时降低了网络的波长资源消耗。关键词：光组播网络，网络编码，编码波长链

6、路，免疫算法，吞吐量，资源消耗率j!丛由!皇奎兰堡主堡銮垒!!皇竺!_______。-。_。●_。__________‘__________-●___-__。____。_。。。。。。。。●-_。J-__-________●___________●。。。●_________。。。。。。。。。。。。’—————。。。。。。——AbstractWiththedevelopmentandpopularizationofopticalfibercommunication，opticalnetworkresearchisbecommingmoreandmorepopular．Atthesameti

7、me，withthedevelopmentofopticaltechnology,lotsofopticalcommunicationdevicesandequipmentswithvariousfunctionshascomeintobeing．Itmademuchoriginalworkneedstobedoneatthelevelofbusinessexchangetransplantintoopticallayertoimplement