全光组播网络中的线性网络编码技术研究

摘要

随着新型数据业务（如VoIP、IPTV、视频会议、VOD、多媒体远程教育等）的增多，人们对组播业务，特别是宽带组播新型业务的需求量越来越大，对于组播业务的质量要求也不断提高。而最先发展起来的电层组播由于其自身带宽不足以及数据处理速度低等原因已不能很好地满足日益增长的宽带业务的需求，那么光网络以其独有的宽带宽和高速率的传输能力，智能和灵活的网络管理能力，良好的健壮性和生存性逐渐成为了组播技术的首选载体。而网络编码技术的出现，使得在光网络中实现高吞吐量，低时延的宽带数据业务组播传输有了无限的可能。网络编码技术是一种融合了编码和路由的信息交换技术，它通过允许网络节点对接收到的数据进行编码信息的融合，增加单次传输的信息量来提高组播网络的整体性能。但是，目前所研究的网络编码技术大多数仅限于电层的组播网络，对于网络编码在光网络中的相关研究还不够深入和成熟。鉴于网络编码技术在改善组播网络的性能方面的各种优越性，探讨如何成功地把网络编码技术，特别是线性网络编码技术应用于全光组播网络中来促进未来光网络朝着高吞吐量低时延高效率的方向发展显得尤为重要。
　　 本文深入研究了线性网络编码技术及其在全光组播网络中的应用与实现，特别是对线性网络编解码构造过程中的编码向量分配问题进行了创新性地探讨，提出了上溯式编码向量分配方法和基于图着色的编码向量分配方法；另外，针对分布式网络编码的实现，提出了分布式网络编码资源自适应调度算法；最后，本文还研究了全光组播网络中的线性网络编码的策略，并在实验平台中采用基于半导体光放大器SOA的交叉增益调制效应的逻辑异或门实现了所提出的全光组播网络中的网络编解码算法，并验证了光网络编解码策略的有效性和可行性。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 光网络组播技术

1.1.1 组播技术

1.1.2 光组播技术

1.2 网络编码技术

1.2.1 网络编码的研究背景

1.2.2 网络编码的研究现状

1.3 线性网络编码构造过程中的编码向量分配问题

1.4 网络编码在光组播网络中的研究进展

1.5 本文的主要内容及创新点说明

第二章 网络编码技术概述

2.1 网络编码的概念

2.1.1 网络信息流的理论上限

2.1.2 组播网络模型

2.2 组播网络中的线性网络编码构造

2.2.1 线性网络编码的概念

2.2.2 集中式线性网络编码

2.2.3 分布式线性网络编码

2.3 本章小结

第三章 线性网络编码构造过程中的编码向量分配问题

3.1 线性网络编码的编码向量分配问题

3.1.1 问题描述

3.1.2 研究意义

3.1.3 研究现状

3.2 上溯式编码向量分配方法

3.3 基于图着色的编码向量动态分配方法

3.4 分布式网络中的编码资源自适应调度算法

3.5 本章小结

第四章 全光组播网络中的线性网络编解码策略

4.1 全光网络中的线性编解码策略

4.1.1 光层网络编码的编解码构造方法

4.1.2 全光组播网络编码节点结构设计和模型的构建

4.1.3 基于网络编码的光组播性能仿真分析

4.2 全光组播网络的线性网络编码硬件实验平台

4.3 实验结果分析与讨论

4.4 本章小结

第五章 总结

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表论文及申请专利