《基於網路編碼的全光組播數據可靠傳輸機制研究》是依託北京郵電大學，由柏琳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於網路編碼的全光組播數據可靠傳輸機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：柏琳
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著新型寬頻組播業務的不斷湧現，低速低頻寬的電層組播傳輸方案未來將難於滿足需求。採用全光組播方案並將網路編碼技引入其中能夠充分融合光網路高速、寬頻和網路編碼穩定、可靠的優勢。然而，要達到這一目的還面臨著理論與技術方面的諸多挑戰，基於網路編碼的光層組播數據可靠傳輸機制是其中的一項重要內容。本項目將圍繞這一目標，重點研究基於資源聯合最佳化組播路由、光層網路編碼機制以及網路編碼在傳輸過程中的可靠性等內容。擬採用的創新方法是基於進化算法的多目標最佳化思想，在波長利用率，網路負載均衡等指標下最佳化並建立基於網路編碼的光組播路由，同時從全光實現的角度出發，提出全新的編碼向量構造方式、網路編解碼算法及相應的可靠傳輸策略。最後，採用軟體仿真和硬體實驗的方式對提出的理論、算法和結構進行仿真分析和實驗驗證。項目所取得的研究成果將為未來全光組播技術及網路編碼理論的研究與發展奠定基礎並提供有意義的指導。
結題摘要
隨著寬頻網路的飛速發展以及新型組播業務的不斷湧現，用戶對高品質的組播服務需求以及高可靠的組播業務傳輸質量的要求都在不斷的提高。項目組創新的將網路編碼技術引入到光組播網路中，從通信業務對網路的需求出發，主要解決三方面問題：（1）基於網路編碼的資源聯合最佳化組播路由問題；（2）光層網路編解碼問題；（3）基於光層網路編碼的數據傳輸保護策略研究。項目組通過對關鍵問題進行理論分析及論證，並對相關的關鍵技術進行深入研究，實現了基於網路編碼的全光組播數據可靠性傳輸機制方面的重要進展，具體包括： （1）傳統的基於網路編碼的資源聯合最佳化組播路由研究，均採用固定柵格頻寬的網路場景。在靈活柵格彈性光網路中，傳統的固定柵格光網路中的資源最佳化算法已不再適用，因此項目組研究SLICE網路中面向網路編碼的動態組播業務路由和頻譜分配算法，並在頻譜分配過程考慮碎片對網路業務的影響。針對含有網路編碼的動態組播業務的路由頻譜分配問題，項目組建立了一個線性整數規劃模型，並提出了針對動態流量的阻塞率均衡BPB技術，均衡了每個節點的單獨的阻塞率。 （2）針對彈性光網路中多粒度組播業務的傳輸需求，項目組為物理層中的硬體結構設計了一種全光正交頻分復用網路編碼機制。該機制基於全光OFDM技術，保證不同速率的組播業務能夠在編碼節點實現全光網路編碼功能。為解決無源光網路中如何高效地實現對等光網路單元之間直接通信問題，項目組將全光OFDM技術引入接入網。網路編碼技術的採用能夠支持兩個ONU之間的全雙工內部通信，這是以往的VPN通信中未曾實現的。基於全光OFDM網路編碼組播機制的引入，不僅能夠支持更高速的業務傳輸，而且可以改善傳輸效率和靈活性。 （3）目前基於信源信息加密的方法，需要大量的加密量，這無形中就給網路增加了重大負擔。項目組針對網路編碼的數據傳輸保護問題，提出基於信源信息加密的方法和部分編碼向量加密的方法來實現保密性，並將這兩種加密方法分別套用於光網路和電網路的傳輸中，旨在減少加密量以及不對網路提出更高要求的情況下實現網路編碼的安全性。 （4）運用模擬軟體及仿真平台對基於網路編碼的光組播數據可靠傳輸關鍵技術進行模擬仿真與論證，根據仿真結果進行改進最佳化。在完成算法仿真分析與光組播設計的基礎上，充分利用項目組原有實驗環境和儀表設備，搭建測試系統並對所提算法及光組播機制進行局部功能實驗驗證。
