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文檔簡介
1、在業(yè)務(wù)的驅(qū)動下,傳統(tǒng)的銅纜接入已經(jīng)逐漸不能滿足用戶的需求,光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從骨干網(wǎng)逐步滲透到了城域網(wǎng)和接入網(wǎng)。相對于骨干網(wǎng),寬帶流媒體應(yīng)用對城域網(wǎng)和接入網(wǎng)帶來的影響更為巨大,因此也為城域網(wǎng)和接入網(wǎng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)帶來新的挑戰(zhàn)。在寬帶和流媒體業(yè)務(wù)環(huán)境下,各種各樣的視頻應(yīng)用在今天的光城域網(wǎng)和光接入網(wǎng)中占用了越來越大的比例的帶寬,網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)模型發(fā)生了變化,并且流媒體業(yè)務(wù)對服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求相對較嚴(yán)格。如何適應(yīng)大流量的流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量要求、并提供
2、光網(wǎng)絡(luò)的高成本效率和高網(wǎng)絡(luò)效率是光城域網(wǎng)和光接入網(wǎng)中的資源調(diào)度算法所面臨的新的挑戰(zhàn)。根據(jù)光城域網(wǎng)和光接入網(wǎng)的不同特點(diǎn)和設(shè)計(jì)重點(diǎn),本論文分別對分層交換光城域網(wǎng)的路由與波長選擇問題和WDM/TDM EPON中的波長與帶寬分配問題進(jìn)行討論和研究,目的在于在光城域網(wǎng)和光接入網(wǎng)中更合理、更有效地實(shí)現(xiàn)資源分配,以滿足蓬勃發(fā)展中的流媒體業(yè)務(wù)需求。
首先,研究分層交換光城域網(wǎng)中的靜態(tài)路由與波長分配(RWA)問題。本文對分層交換光網(wǎng)絡(luò)中靜態(tài)
3、路由與波長分配的優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行了討論,以構(gòu)造環(huán)方法為例分析當(dāng)前分層交換網(wǎng)絡(luò)中靜態(tài)路由與波長分配算法的現(xiàn)狀和局限性。針對構(gòu)造環(huán)方法存在的不足,提出了一種靜態(tài)波段優(yōu)先算法。對于已知的任意業(yè)務(wù)需求矩陣,該算法可在最小化波長數(shù)的基礎(chǔ)上最大化波段路徑數(shù),從而減小以大流量高帶寬為發(fā)展趨勢的光城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成本。
其次,探討分層交換光城域網(wǎng)中的動態(tài)路由與波長分配問題。在分析了動態(tài)路由問題的基礎(chǔ)上,將分層的業(yè)務(wù)合并思想引入了整合式路由計(jì)算
4、過程,同時(shí)考慮IP層的業(yè)務(wù)合并和光層的業(yè)務(wù)合并,提出一種新的應(yīng)用于分層光交換網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)整合式路由方法,使分層光交換機(jī)(H-OXC)的波段和波長的剩余帶寬能被有效利用。作為一種動態(tài)路由與波長分配算法,該算法提供了合理的算法復(fù)雜度和對動態(tài)業(yè)務(wù)請求的快速反應(yīng)能力。該算法能夠有效提高帶寬利用率、降低路由阻塞率,并且當(dāng)與波段形成過程相結(jié)合時(shí),該算法能夠在滿足大流量流媒體業(yè)務(wù)的動態(tài)路由需求的前提下顯著降低WDM網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)成本。
隨后,
5、研究WDM/TDM EPON中的資源調(diào)度算法。論文介紹并分析了TDMEPON和WDM/TDM EPON中當(dāng)前的幾種帶寬分配算法的優(yōu)點(diǎn)和局限性。在此基礎(chǔ)上,提出了一種可變許可周期資源調(diào)度算法,該方案包含兩部分內(nèi)容:可變許可周期算法和改進(jìn)的許可生成機(jī)制。該算法能夠更好地適應(yīng)可變比特率(VBR)流媒體業(yè)務(wù)的大流量和突發(fā)的特點(diǎn),顯著減小WDM/TDM EPON中不同優(yōu)先級業(yè)務(wù)的平均包時(shí)延和最大包時(shí)延,并提高網(wǎng)絡(luò)吞吐能力。
然后,研
6、究把業(yè)務(wù)流量預(yù)測與WDM/TDM中的資源分配相結(jié)合。論文介紹了寬帶流媒體業(yè)務(wù)的用戶體驗(yàn)質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量需求,并介紹了IP視頻流傳輸質(zhì)量評估的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)--媒體傳輸質(zhì)量度量指標(biāo)。在IEEE802.3ah EFM任務(wù)小組提出的多點(diǎn)控制協(xié)議(MPCP)架構(gòu)下,其他資源調(diào)度算法將等待期間內(nèi)到達(dá)的數(shù)據(jù)包推遲到下一個(gè)周期中傳輸,從而引入額外的時(shí)延。為避免話音與流媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)未得到及時(shí)傳輸,論文提出了一種在WDM/TDM EPON中的基于自適應(yīng)線性預(yù)測的
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