寬帶接入網的網絡規(guī)劃與網絡管理關鍵技術研究.pdf

1、可視電話、IPTV和視頻點播等寬帶應用業(yè)務的推動，刺激了全球對寬帶接入網發(fā)展的需求。同時，網絡融合已經成為電信業(yè)的必然趨勢。EPON系統(tǒng)由于其高帶寬、低成本的優(yōu)點成為有線接入的最佳選擇之一，WiMAX系統(tǒng)由于其部署和接入的便捷性、相對其他無線接入較高的帶寬成為無線接入的最佳選擇之一。EPON和WiMAX融合接入系統(tǒng)可以融合這兩種系統(tǒng)各自的優(yōu)點，因此成為寬帶接入網領域的研究熱點之一。隨著寬帶接入網部署規(guī)模的擴大，對網絡進行合理規(guī)劃從而有效

2、地控制建網的工程投入具有重要意義，如果采用人工規(guī)劃的方式，在網絡規(guī)模較大時，效率低下，因此研究網絡規(guī)劃算法，并在此基礎上開發(fā)網絡規(guī)劃工具具有重要的現實意義。目前已有的PON網絡規(guī)劃研究主要考慮單個PON的規(guī)劃，針對PON和WiMAX這兩種網絡的融合規(guī)劃研究還很少。融合系統(tǒng)中網絡管理復雜，融合網絡特有的QoS保證機制以及業(yè)務的動態(tài)變化，使得如何進行有效的管理也是一個新的研究課題。針對這些問題，本文對PON網絡規(guī)劃、PON與WiMAX融合接

3、入網絡規(guī)劃、PON與WiMAX融合接入網絡管理關鍵技術進行了深入研究，設計實現了EPON與WiMAX融合接入網網管軟件，完成了相關算法驗證工作。本論文的主要研究內容及創(chuàng)新性工作總結歸納如下：
　　 1）針對目前已有的PON網絡規(guī)劃研究主要考慮單個PON的規(guī)劃，研究了大規(guī)模用戶接入需求下的多PON網絡規(guī)劃，提出了一種基于多級聚類與最短光纖路由結合的多級分光PON網絡規(guī)劃算法。該算法根據ONU的分布計算PON網絡的最佳分光級數、多個

4、PON的劃分和考慮城市街區(qū)區(qū)域約束的光纖選路進行多PON的規(guī)劃。仿真結果表明在較大規(guī)模具有區(qū)域約束條件的PON網絡規(guī)劃中新算法明顯降低了PON網絡的部署成本。
　　 2）針對PON和WiMAX融合接入網的規(guī)劃，提出了一種基于混合整數規(guī)劃模型的網絡規(guī)劃方法，同時考慮用戶覆蓋率、融合型ONU覆蓋半徑、ONU可選位置、載噪比、信道分配、無線用戶與ONU及OLT PON端口間的帶寬約束等規(guī)劃變量，通過尋找這些變量的最佳組合來達到成本最優(yōu)

5、的網絡規(guī)劃。仿真結果表明運用該方法進行PON WiMAX融合接入網規(guī)劃可以比貪婪算法降低大約20％的成本，在考慮頻率成本的情況下，運用該方法時采用最佳的頻率資源使用可以達到最小的網絡部署總成本。
　　 3）針對EPON和WiMAX融合接入網中PON鏈路和WiMAX無線鏈路統(tǒng)一的QoS和帶寬管理，提出了一種基于多粒度參數管理的層級約束帶寬配置算法，使得不僅有線接入各種業(yè)務在PON鏈路中的優(yōu)先級和帶寬可管理和無線接入各種業(yè)務在無線鏈

6、路中的優(yōu)先級和帶寬可管理，同時，有線接入業(yè)務和無線接入業(yè)務在PON鏈路中可統(tǒng)一進行管理。在EPON與WiMAX融合接入網實驗系統(tǒng)的網絡管理軟件中設計實現了該帶寬配置算法，實現了對該融合接入網實驗系統(tǒng)進行有效的QoS和帶寬管理。
　　 4）在EPON和WiMAX融合接入網中，設備的多樣性，網絡的復雜性對運維監(jiān)控和故障定位提出了更高的要求，對設備進行充分的測試更加重要，針對EPON的多點控制協(xié)議在網絡運行中的重要性，提出了一種基于簡