光网络组播的关键技术

光网络组播的物理层支持

由于光网络本身技术繁杂，所以实现光网络组播的物理层机制也各不相同。前面所述的光树是光组播的一种形式，光网络中的业务信号在具有组播能力的光节点上被分束(或者复制)并发往组播树的下游节点，直至到达目的地[3]。这种组播形式适用于全光的波长路由网络。

最近，随着对光分组交换(OPS)网络研究的深入，基于光分组交换的组播技术也开始得到关注，并可以通过多波长变换的方式实现组播[4]。但是由于这种网络本身尚有很多需要解决的问题，基于光分组交换网络的组播技术相当长一段时间内还不会成为光组播的主流技术。

基于传统SDH/SONET电交叉连接的光网络中的组播，是通过在电交叉节点上进行虚通路信号的复制实现的。由于基于SDH/SONET的广域网/城域网占据目前光网络市场的绝大部分，所以在这种网络中实现组播具有更大的实际意义。国家"863"计划从2003年就开始进行这方面的研究，并在基于SDH的ASON中实现组播。

光网络组播的分布式控制

基于集中式波长路由管理的光网络组播的动态性差，组管理复杂。改善这一情况的方法是在目前支持点到点连接的光网络控制平面中引入点到多点连接，也就是组播支持。从2003年底开始，在不到一年时间里，因特网工程任务组(IETF)收到了3个基于资源预留协议-流量工程(RSVP-TE)的组播扩展草案。2004年12月，NTT、Alcatel、Cisco、Avici、Juniper、Tellabs、Motorola和France Telecom等公司向IETF共同提出了基于RSVP-TE扩展的点到多点通信的需求草案[5]，业界对点到多点通信的潜在应用价值达成了共识。

在中国国家"863"计划"高性能宽带信息网"专项中，中国企业和研究机构也较早地进行了ASON组播分布式控制的研究和开发。参加的单位有：上海交通大学、信息产业部电信传输所、中国电信北京研究院、上海电信研究院、中兴通讯、烽火、华为、北京邮电大学、清华大学等单位，在光互联论坛(OIF)的用户网络接口(UNI)规范的基础上，起草了超用户网络接口(BUNI)规范。该规范是OIF UNI1.0和2.0的补充，定义了支持组播和光虚拟专用网的消息集合和过程。2004年初，中国国内中兴通讯、烽火和华为分别在其自动交换传送网络(ASTN)产品上开发了基于GMPLS的组播扩展协议[6]，实现了组播功能，并提交了若干标准文稿[7]。

组播光交换网络中的生存性问题

提高组播树的生存性的方法是对工作组播树进行保护，在故障发生时，业务流从工作树快速切换到保护树，保证业务不会发生长时间中断。组播树本身需要占用大量的网络资源，对其进行保护会消耗更多的带宽。所以，用最少的资源实现有效的组播树保护，就成为非常有价值的研究课题。

组播业务最直观的保护方式是建立一棵与工作树链路分离的保护树[8]，这种保护方式资源占用多，寻找保护树失败的概率很大，改进的方法是，建立一棵与工作树有向链路分离的保护树[9]。这两种方式都是建立一个完整的树进行保护，其缺点是保护占用资源过多，并且在网络中寻找一棵完整的保护树失败的概率很大。

另一类保护方式是把工作树进行分割保护[10]。这类保护方式提供每个分割段的保护，把保护的粒度从一棵树为单位降低到树上的分割段为单位，并且允许保护段与其他工作段的资源共享，增大了成功建立保护的概率。这种保护方式的缺点是保护粒度在某些情况还是很大，计算保护失败的概率也会很大。也有针对工作树的所有失效情况来分别预留保护资源的保护方式[10-11]。这种方式往往针对静态业务情况，采用整数线性规划(ILP)优化资源使用，这种保护方式与把工作树分割进行保护有异曲同工之处，就是把保护粒度从一棵树为单位降低到段的保护，并且允许工作树与保护段的资源共享，提高了计算保护成功的概率。但是这种保护的最大缺点是当工作树的规模较大时，失效的情况很多，计算开销大。

由于环状保护的优越性(占用资源少，保护范围大)，有一些文章探讨了把组播的源、宿节点放在一个环上进行保护或者把所有的组播源、宿节点放在一个环上保护[10-12]。这种保护的最大缺点就是很多情况不可能找出这样的环。