[發(fā)明專利]一種光纖無(wú)線混合接入網(wǎng)絡(luò)中光網(wǎng)絡(luò)單元的優(yōu)化布置方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210007420.3
• 申請(qǐng)日: 2012-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN102546025A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王進(jìn);張書奎;紀(jì)其進(jìn);朱艷琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/12
• 分類號(hào): H04B10/12
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮;李辰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖無(wú)線混合接入網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖無(wú)線混合接入網(wǎng)絡(luò)中光網(wǎng)絡(luò)單元的優(yōu)化布置方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，由于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的快速發(fā)展和新技術(shù)的不斷應(yīng)用，人們不但對(duì)傳輸帶寬的需求越來(lái)越大，而且對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)接入也提出了更高的要求。基于以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)通常包括：一個(gè)用來(lái)接收來(lái)自和發(fā)往因特網(wǎng)的光信號(hào)的光線路終端(Optical?Line?Terminal，OLT)，一個(gè)使用復(fù)用/去復(fù)用技術(shù)處理發(fā)往或來(lái)自O(shè)LT的光信號(hào)的遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)(Remote?Node，RN)，以及一組接收和發(fā)往來(lái)自遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的光信號(hào)的光網(wǎng)絡(luò)單元(Optical?Network?Units，ONU)。基于以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有適合遠(yuǎn)距離傳輸、高帶寬等優(yōu)點(diǎn)，但是，它的鋪設(shè)代價(jià)高且不能滿足網(wǎng)絡(luò)使用者對(duì)于移動(dòng)接入的要求。

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)使用者對(duì)移動(dòng)性的要求，無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)等無(wú)線接入技術(shù)發(fā)展迅速。無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)通常由一組無(wú)線網(wǎng)狀路由器組成，相鄰無(wú)線網(wǎng)狀路由器之間通過(guò)無(wú)線信道進(jìn)行通信，無(wú)線網(wǎng)狀路由器提供了網(wǎng)絡(luò)接入、多條路由等功能。雖然無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)具有安裝容易、設(shè)置簡(jiǎn)單、可滿足網(wǎng)絡(luò)使用者移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)的要求等優(yōu)點(diǎn)，但無(wú)線鏈路之間不可避免的信號(hào)干擾導(dǎo)致了無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)具有網(wǎng)絡(luò)帶寬低的缺點(diǎn)。

光纖無(wú)線混合接入網(wǎng)絡(luò)是一種降低了上述兩種技術(shù)缺陷并將其優(yōu)點(diǎn)結(jié)合的新技術(shù)，它向用戶提供了高帶寬和移動(dòng)性的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。光纖無(wú)線混合接入網(wǎng)絡(luò)中的ONU同時(shí)具有調(diào)制接收光信號(hào)和無(wú)線信號(hào)的特性，它既可以從無(wú)線網(wǎng)狀路由器接收無(wú)線信號(hào)，然后將無(wú)線信號(hào)調(diào)制為對(duì)應(yīng)的光信號(hào)發(fā)送至遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，也可以解調(diào)從遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)接收到的光信號(hào)為無(wú)線信號(hào)，并將其發(fā)送至無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

眾所周知，在光纖無(wú)線混合接入網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線網(wǎng)狀子網(wǎng)中無(wú)線鏈路之間不可避免的信號(hào)干擾嚴(yán)重限制了網(wǎng)絡(luò)的吞吐率，從而導(dǎo)致了服務(wù)質(zhì)量的下降，現(xiàn)有技術(shù)中從最小化無(wú)線網(wǎng)狀路由器到光網(wǎng)路單元的平均跳數(shù)的角度考慮，優(yōu)化ONU的布置位置，從而將數(shù)據(jù)發(fā)往因特網(wǎng)的時(shí)延最小化，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐率。然而，由于現(xiàn)有技術(shù)中僅考慮了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端與因特網(wǎng)的通信，因此提高網(wǎng)絡(luò)吞吐率的效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種光纖無(wú)線混合接入網(wǎng)絡(luò)中光網(wǎng)絡(luò)單元的優(yōu)化布置方法，用于解決現(xiàn)有的方法僅考慮了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端與因特網(wǎng)的通信，從而導(dǎo)致提高網(wǎng)絡(luò)吞吐率的效果不佳的問(wèn)題。其技術(shù)方案如下：

一種光纖無(wú)線混合接入網(wǎng)絡(luò)中光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的優(yōu)化布置方法，該方法包括：

A：獲取光纖無(wú)線混合接入網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，所述參數(shù)包括：無(wú)線網(wǎng)狀路由器節(jié)點(diǎn)集合、節(jié)點(diǎn)位置信息集合、單個(gè)無(wú)線信道的容量、節(jié)點(diǎn)的通信半徑、每個(gè)無(wú)線通信信道的信號(hào)干擾范圍半徑；對(duì)等通信集合、每個(gè)對(duì)等通信的通信雙方節(jié)點(diǎn)、每個(gè)對(duì)等通信的帶寬要求、往來(lái)因特網(wǎng)的通信集合以及每個(gè)通信的帶寬需求；需要布置的ONU以及可布置ONU的位置信息；

B：根據(jù)所述獲取的參數(shù)將光纖無(wú)線混合接入網(wǎng)絡(luò)表示為有向圖，具體包括以下步驟：

B1：對(duì)于無(wú)線網(wǎng)狀子網(wǎng)，如果兩個(gè)無(wú)線網(wǎng)狀路由器在彼此的通信范圍內(nèi)，則將有向圖中所述兩個(gè)無(wú)線網(wǎng)狀路由器對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)之間連接兩條方向相反容量相同的鏈路，且每條鏈路設(shè)置一個(gè)信號(hào)干擾鏈路集合，重復(fù)步驟B1直至所有符合條件的鏈路連接完畢；

B2：對(duì)于光纖子網(wǎng)，將有向圖中每個(gè)可布置ONU的位置節(jié)點(diǎn)與光線路終端OLT對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)之間連接兩條方向相反的鏈路，任意兩個(gè)可布置ONU的位置節(jié)點(diǎn)之間連接兩條方向相反的鏈路；任意兩個(gè)可布置ONU的位置節(jié)點(diǎn)之間的鏈路、每個(gè)可布置ONU的位置節(jié)點(diǎn)與OLT之間的鏈路的容量設(shè)置為無(wú)窮大，且每個(gè)鏈路的信號(hào)干擾鏈路集合為空集；

B3：如果可布置光網(wǎng)絡(luò)的位置節(jié)點(diǎn)與無(wú)線子網(wǎng)中的無(wú)線網(wǎng)狀路由器在彼此的通信范圍內(nèi)，則所述可布置ONU的位置節(jié)點(diǎn)與所述無(wú)線網(wǎng)狀路由器節(jié)點(diǎn)之間連接兩條方向相反容量相同的鏈路，重復(fù)步驟B3直至所有符合條件的鏈路連接完畢；

步驟B中的步驟B1和步驟B2的執(zhí)行順序沒有明確限定；

C：根據(jù)所述有向圖建立ONU的優(yōu)化布置數(shù)學(xué)模型；

D：對(duì)所述數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解；

E：獲取ONU的最優(yōu)布置位置。

所述根據(jù)所述有向圖建立ONU的優(yōu)化布置數(shù)學(xué)模型具體為：

根據(jù)所述有向圖建立基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的ONU的優(yōu)化布置數(shù)學(xué)模型。

所述根據(jù)所述有向圖建立基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的ONU的優(yōu)化布置數(shù)學(xué)模型具體包括以下步驟：