寬帶接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與網(wǎng)絡(luò)管理關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、可視電話、IPTV和視頻點(diǎn)播等寬帶應(yīng)用業(yè)務(wù)的推動，刺激了全球?qū)拵Ы尤刖W(wǎng)發(fā)展的需求。同時，網(wǎng)絡(luò)融合已經(jīng)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(diǎn)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(diǎn)，因此成為寬帶接入網(wǎng)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。隨著寬帶接入網(wǎng)部署規(guī)模的擴(kuò)大，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理規(guī)劃從而有效

2、地控制建網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時，效率低下，因此研究網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃算法，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前已有的PON網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的融合規(guī)劃研究還很少。融合系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜，融合網(wǎng)絡(luò)特有的QoS保證機(jī)制以及業(yè)務(wù)的動態(tài)變化，使得如何進(jìn)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(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、PON與WiMAX融合接

3、入網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、PON與WiMAX融合接入網(wǎng)絡(luò)管理關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究，設(shè)計實(shí)現(xiàn)了EPON與WiMAX融合接入網(wǎng)網(wǎng)管軟件，完成了相關(guān)算法驗(yàn)證工作。本論文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新性工作總結(jié)歸納如下：
　　 1）針對目前已有的PON網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，提出了一種基于多級聚類與最短光纖路由結(jié)合的多級分光PON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃算法。該算法根據(jù)ONU的分布計算PON網(wǎng)絡(luò)的最佳分光級數(shù)、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(jìn)行多PON的規(guī)劃。仿真結(jié)果表明在較大規(guī)模具有區(qū)域約束條件的PON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中新算法明顯降低了PON網(wǎng)絡(luò)的部署成本。
　　 2）針對PON和WiMAX融合接入網(wǎng)的規(guī)劃，提出了一種基于混合整數(shù)規(guī)劃模型的網(wǎng)絡(luò)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(dá)到成本最優(yōu)

5、的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。仿真結(jié)果表明運(yùn)用該方法進(jìn)行PON WiMAX融合接入網(wǎng)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(yùn)用該方法時采用最佳的頻率資源使用可以達(dá)到最小的網(wǎng)絡(luò)部署總成本。
　　 3）針對EPON和WiMAX融合接入網(wǎng)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(shù)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(wù)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(wù)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(wù)和無線接入業(yè)務(wù)在PON鏈路中可統(tǒng)一進(jìn)行管理。在EPON與WiMAX融合接入網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理軟件中設(shè)計實(shí)現(xiàn)了該帶寬配置算法，實(shí)現(xiàn)了對該融合接入網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行有效的QoS和帶寬管理。
　　 4）在EPON和WiMAX融合接入網(wǎng)中，設(shè)備的多樣性，網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性對運(yùn)維監(jiān)控和故障定位提出了更高的要求，對設(shè)備進(jìn)行充分的測試更加重要，針對EPON的多點(diǎn)控制協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的重要性，提出了一種基于簡