7、多媒体流在WDM网络中的高效协议

多媒体流在WDM网络中的高效协议

1. 引言

多媒体通信是新一代计算机网络的重要特征之一，要求在单一网络中以预期质量传输视频、音频和数据流。光纤技术的发展提供了高带宽传输系统，波分复用（WDM）是其中有前景的技术。在WDM架构中，收发器需调谐到同一波长通信，受节点收发器数量限制，需使用可调谐收发器，但调谐时间和调谐范围需折中。

现有的MAC协议大多针对单一流量类型设计，不适用于综合服务环境。不同类型的流量对协议有不同要求：
- 等时流量（如视频/音频）：需要保证带宽和低方差服务，预分配时隙协议（如TDM协议）是最佳选择。
- 不平衡流量和长突发流量：需要基于预留的协议特性。
- 需要快速响应的应用（如交互式游戏、远程控制面板操作）：TDM和基于预留的协议无法提供即时访问服务，而基于竞争的协议（随机访问协议）可减少访问延迟，但流量负载高时会有碰撞和重传惩罚。

为解决这些问题，提出了一种将不同MAC协议集成到单一WDM网络的新方法，即多媒体波分多址（M-WDMA）协议。在研究M-WDMA时，考虑了三种类型的流量流：恒定比特率（CBR）、大突发可变比特率（VBR1）和长到达间隔可变比特率（VBR2），以及每个流量流的截止日期重要性和收发器的非零调谐时间。此外，还设计了动态带宽分配策略（M-WDMA+）以提高利用率。

2. M - WDMA架构

考虑一个由星型耦合器连接的具有N个节点和C个信道的M-WDMA网络。每个节点有一个固定信道（主信道），用于接收指定给该节点的数据包。M-WDMA MAC协议集成了三种MAC子协议：TDMA协议（TDM子协议）、基于预留的协议（RSV）和随机访问协议（CNT）。