[发明专利]面向无源光网络规划的节点分组和优化方法

说明书

技术领域

本发明属于光纤通信技术领域，涉及无源光网络（Passive Optical Network，PON）规划技术领域，具体是一种面向PON规划的节点分组和优化方法。

背景技术

近年来，随着互联网用户和业务的快速增长，接入网带宽的要求成倍提高，同时PON中光分配网络（Optical Distribution Network，ODN）和用户端的光网络单元（Optical Network Unit，ONU）的数量越来越多，拓扑结构也变得越来越复杂了。所以，在PON规划应用中，节点分组和优化也显得越来越重要了。对ONU的分组和对ODN中的无源器件的位置进行优化来减小PON中ONU和光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）到ODN的距离之和，因此能减少光纤链路成本和光纤铺设成本；同时随着光纤链路长度的减少，光纤链路上的能量也能在一定程度上得到减少，这也更合乎建设绿色光网络的要求。

在文献[1]中，作者虽然提出了一个非线性的数学模型来优化单阶PON的拓扑结构，但并没有对这个非线性模型进行仿真，因而没有得到PON中Splitter的最优位置。文献[2]也研究了关于PON规划的优化问题，但是作者提出的模型中Splitter和ONU的位置都是已知的，只是优化Splitter和ONU之间的连接情况。然而对所有的ONU而言，已知的Splitter位置并不一定的是最优的位置，因此这个优化模型不能更好的应用于实际中，得到的PON拓扑结构也并不一定是成本最小化的。

参考文献

[1]J.Li and G.Shen,“Cost minimization planning for passive optical networks,”in Optical Fiber Communication Conference(OFC),February，2008,pp.1-3.

[2]M.Hajduczenia,B.Lakic,H.da Silva,and P.Monteiro,“Optimized passive optical network deployment,”Journal of Optical Networking,vol.6,no.9,pp.1079-1104,September,2007.

发明内容

本发明提出了一种面向二阶PON规划的节点分组和优化方法，其对ONU进行新的分组，然后再对每阶Splitter的位置进行优化，二阶PON的结构如图1所示。

本发明的主要目的是通过对ONU的分组和Splitter位置的优化，减少整个PON的成本。该方法首先随机产生ONU的位置，然后，根据ONU的坐标位置，对ONU进行分组；接下来，根据ONU的分组情况和ONU的坐标位置，对第二阶Splitter的位置和分光比类型进行优化和选择；最后，通过所得到的第二阶的Splitter的最优位置和已知的OLT的位置，对第一阶Splitter的位置和分光比类型进行优化和选择，完成PON的整体规划。

在下文中提到的符号说明如下：

N：PON中ONU的分组集合，也就是区域的集合，即{4，9，…，N，…}，且满足N＝n²，n∈Z⁺；

M：PON中ONU的集合，即{1，2，…，m，…,M}；

n_i：区域i中ONU的数目，且

x_i：区域i的横坐标；

y_i：区域i的纵坐标；

PON中第m个ONU的横坐标；

PON中第m个ONU的纵坐标；

区域i中第k个ONU的横坐标；

区域i中第k个ONU的纵坐标；

x_OUT：OLT的横坐标；

y_OLT：OLT的纵坐标；

第一阶Splitter的横坐标；

第一阶Splitter的纵坐标；

区域i中第二阶Splitter的横坐标；

区域i中第二阶Splitter的纵坐标；

s_max：PON中Splitter的最大的分光比；