[发明专利]网络优化

说明书

相关申请的交叉引用

本专利合作条约(PCT)专利申请要求于2010年10月25日提交的、题为“Network Optimization”的美国临时专利申请No.61/406,553(包括附录A)的优先权，其通过引用的方式并入本文。

技术领域

当前公开的实施例大体上涉及网络通信。更具体地说，本文的实施例涉及网络路径和配置的设计和优化。

背景技术

建立网络或者向城区内的网络进行添加是复杂且昂贵的尝试。构造这种网络通常涉及挖街道、在沟道中物理地铺设光纤、然后为受影响(impacted)的街道重铺路面。在一些估计中，该费用相当大，并且针对每一个城市街区可能多达成千上万美元。通常，特别是对于依赖于光纤电缆的网络，建立这种网络需要仔细地规划可以铺设光纤的地方，然后与当开始构造光纤网络时将受影响的当地政府和企业密切合作。由于网络设计必须考虑可以建立网络的地方，必须包括与位于城区内的建筑物中的各个客户端的物理连接，并且可能还需要与这些客户端的冗余物理连接，因此该任务是复杂的。正是考虑到这些问题以及其它问题而提出了本公开的各个方面。

发明内容

本公开的各个方面涉及一种用于优化光学网络的扩展以向一个或多个新的客户端提供服务的方法。该方法考虑现有网络节点的位置以及新的客户端所处的城市环境(例如，可以将光纤路由到客户端所在的街道的地理位置)。本公开的各个方面还涉及根据本文所讨论的方法而配置的计算机网络。

在本公开的一个或多个特定的方面，计算机网络包括光学通信网络，其扩展至少包括第一节点和第二节点在内的现有光学通信网络，所述光学通信网络用于当价格(例如，用于连接客户端的收入的净现值)超过使用新的光纤向客户端提供服务的成本(例如，将光纤扩展到客户端的成本和/或设备将客户端的设备连接到现有网络的成本)时向至少一个新的客户端位置提供服务。光学通信网络在第一节点与第二节点之间包括至少一个光纤路径，根据整数规划模型来配置所述光学通信网络，该整数规划模型使用线性规划应用来执行，该线性规划应用包括以下计算机可执行操作或计算机操作：识别现有光学通信网络的、足以将至少一个潜在客户端位置连接到现有通信网络的潜在扩展的多个弧路径和多个节点。所述至少一个潜在客户端位置包括至少一个新的客户端位置，并且与用于将所述至少一个潜在客户端位置连接到现有光学通信网络的值相关联。整数规划模型或整数规划应用被进一步配置为使用所述多个弧路径的组合，优化连接所述至少一个潜在客户端位置中的每一个的值减去连接所述至少一个潜在客户端位置中的每一个的成本的总和，所述多个弧路径在所述现有光学通信网络的所述第一节点处开始并且在所述现有光学通信网络的所述第二节点处终止。整数规划应用接收以下各项作为输入：至少一个参数、至少一个变量和多个约束，所述多个约束包括至少一个连接性约束、至少一个饱和约束、至少一个服务约束和至少一个距离约束，所述至少一个距离约束使得所述弧路径的组合不会形成孤立的回路。

在另一个方面，根据针对整数规划模型的解来进一步配置光学通信网络，包括：规定去往所述至少一个潜在客户端位置的至少三种不同类型的连接路径，所述类型的连接路径包括环路路径、受保护支路路径和未受保护支路路径。连接所述至少一个潜在客户端位置的所述值包括考虑所述路径是所述环路路径、所述受保护支路路径还是所述未受保护支路路径的一个或多个值。最后，所述至少一个距离约束至少包括与所述环路路径相关联的并且建立针对所述环路路径的近似最大距离的第一距离约束、与所述受保护支路路径相关联的并且建立针对所述受保护支路路径的近似最大距离的第二距离约束以及与所述未受保护支路路径相关联的并且建立针对所述未受保护支路路径的近似最大距离的第三距离约束。

在另一个方面，根据针对整数规划模型的解来进一步配置光学通信网络，进一步地，其中，连接所述至少一个潜在客户端位置中的每一个的所述成本包括用于将所述至少一个潜在客户端连接到所述现有网络的至少一个设备类型，并且所述至少一个距离约束考虑所述至少一个设备类型的范围，使得用于将所述至少一个潜在客户端位置连接到所述现有网络的路径不会超出所述至少一个设备类型的所述范围。

附图说明

通过下面如附图中所示的、对本发明的特定实施例的描述，本发明的前述和其它目的、特征和优点将是显而易见的，其中，在不同的视图中，相似的参考符号是指相同的部分。附图不必按比例绘制，而是侧重于说明本发明的原则。

图1是描绘了基于1层线性规划模型的现有光学网络的扩展的一个示例的示意图。