[發(fā)明專利]一種無源光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210475754.3
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN102946573A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祁永敏;胡小琴
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 周希良;徐關(guān)壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種對無源光網(wǎng)絡(luò)的波長和波速進(jìn)行分配以及對光分路器（Splitter）位置進(jìn)行優(yōu)化的方法。

背景技術(shù)

隨著全光網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，同時(shí)伴隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和信息化程度的不斷提高，人們對于視頻點(diǎn)播、視頻會(huì)議、高清電視、在線學(xué)習(xí)以及互動(dòng)游戲等高帶寬業(yè)務(wù)需求呈爆炸式增長，優(yōu)化無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)便成了國內(nèi)外探討、研究的熱點(diǎn)。同時(shí)，在現(xiàn)代社會(huì)，人工勞動(dòng)力也變得越來越昂貴了。因此，考慮到成本等因素，對于無源光網(wǎng)絡(luò)（Passive?Optical?Network，PON）進(jìn)行多方面的優(yōu)化顯得越來越重要了。PON系統(tǒng)主要由局端的光線路終端(Optical?LineTerminal，OLT)、光分配網(wǎng)絡(luò)(Optical?Distribution?Network，ODN)和用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元(Optical?Network?Unit，ONU)組成；如圖1所示。

鑒于上述現(xiàn)狀，公開文獻(xiàn)[1][2]對PON的優(yōu)化進(jìn)行了深入研究。但是各自存在以下缺點(diǎn)：

在文獻(xiàn)[1]中，作者對PON容量的升級采用的是WDM技術(shù)，雖然能夠滿足很多客戶的需求，但這是以使用新的波長為代價(jià)的，這將增加PON中因使用新的波長和波速而增加新的接收機(jī)的成本。

在文獻(xiàn)[2]中，作者研究了如何滿足每個(gè)ONU日益增長的業(yè)務(wù)需求，但是，其沒有考慮Splitter位置的優(yōu)化，Splitter的位置將影響其連接OLT和每個(gè)ONU的距離之和，因此，將影響光纖鏈路的成本和鋪設(shè)光纖的勞動(dòng)力成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]J.Zhang,N.Ansari,Y.Luo,F.Effenberger,and?F.Ye:Next-generation?PONs:APerformance?Investigation?of?Candidate?Architectures?for?Next-generation?AccessStage?1.IEEE?Commun.Mag(2009),vol.46,no.8,pp.49–5.

[2]Marilet?De?Andrade,Massimo?Tornatore,SebastiàSallent,and?BiswanathMukherjee:Capacity?Upgrade?of?Passive?Optical?Networks?with?Minimum?Cost?andSystem?Disruption.International?Conference?on?High?Performance?Switching?andRouting(2010),pp.197-202.

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是建立一個(gè)最小PON成本的整數(shù)線性規(guī)劃模型，以滿足不斷增長的業(yè)務(wù)量。經(jīng)過對PON中波長和波速的最優(yōu)分配，以致使用的波長數(shù)目最少和波速最低，便可減少接收機(jī)的成本；另外，得到Splitter的最優(yōu)位置，便可減少PON中的光纖鏈路的成本和鋪設(shè)光纖的人工成本，從而來降低PON的成本。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種無源光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方法，其按如下步驟進(jìn)行：

(1)已知在一個(gè)PON中，有1個(gè)OLT、1個(gè)Splitter和N個(gè)ONU，已知OLT的位置坐標(biāo)為x₀和y₀，每個(gè)ONU的位置坐標(biāo)為d_i和y_i；此外，PON中，可以使用的波長有K個(gè)，波速為R_k；由于每年用戶業(yè)務(wù)量的增長，所需的帶寬要求在每個(gè)時(shí)間段后增長α；

(2)以O(shè)NU和OLT為使用新的波長和波速而安置新的接收機(jī)產(chǎn)生的成本以及Splitter連接OLT和ONU的光纖鏈路的成本和鋪設(shè)光纖的人工成本為目標(biāo)，用戶的帶寬需求每經(jīng)過一個(gè)時(shí)間段后增長α，為了既能滿足每個(gè)用戶的業(yè)務(wù)帶寬要求，同時(shí)也能滿足目標(biāo)的最小化，即整個(gè)PON的成本，得出波長和波速的最優(yōu)分配以及Splitter的最優(yōu)位置。

目標(biāo)函數(shù)：