[发明专利]基于光纤-无线融合的可抗毁无源光网络规划方法

权利要求书

1.基于光纤-无线融合的可抗毁无源光网络规划方法，其特征是：

通过为每个光网络单元ONU配置无线功能模块并在网络前端部署无线路由器形成无线网状网，每个工作光网络单元ONU将被分配一个或多个备用光网络单元ONU；当一条分支光纤发生故障时，连接中断的工作光网络单元ONU可将其业务通过前端的无线备用路径转移到其备用光网络单元ONU；然后，备用光网络单元ONU将使用剩余容量承载来自工作光网络单元ONU的业务并上传给光线路终端OLT；在满足无线备用路径跳数限制及业务量完全保护的条件下，最小化无线路由器部署成本；具体步骤如下：

步骤1：将整个网络区域划分成M×M个网格单元，并以每个网格单元的中心作为放置无线路由器的可能位置；

步骤2：设R_k表示当前将要放置的一个无线路由器，所有未放置无线路由器的网格单元均可作为无线路由器R_k的候选位置；在满足无线备用路径跳数限制的情况下，计算出R_k放在每个候选位置上得到的每个工作光网络单元ONU新增的备用光网络单元ONU集合，并进一步计算出每个光网络单元ONU新增的被保护业务量；

步骤3：计算出整个网络新增的被保护业务量；根据每个候选位置上无线路由器R_k的部署成本，进一步计算出每个候选位置放置无线路由器的成本效率，即新增的被保护业务量与无线路由器部署成本的比值；

步骤4：找出成本效率最大的候选位置作为无线路由器R_k的最佳放置位置；更新网络中每个无线路由器节点和光网络单元ONU节点之间的最小无线跳数；更新每个光网络单元ONU已获得保护的业务量；

步骤5：判断是否网络中所有光网络单元ONU均已获得完全保护；如果是，转向步骤6，否则，返回步骤2，放置新的无线路由器；

步骤6：输出每个无线路由器的放置位置以及每个光网络单元ONU的备用光网络单元ONU集合。

2.根据权利要求1所述的基于光纤-无线融合的可抗毁无源光网络规划方法，其特征是：所述的步骤1中将整个网络区域划分成M×M个网格单元如下：

在3km×3km的方形区域内设置一个无源光网络，整个网络区域被划分成M×M个网格单元，其中M∈{6,7,8,9,10}，每个网格单元中心点上无线路由器的部署成本在[1,4]之间随机生成；随机选择OLT与光分路器的放置位置，且二者之间的主干光纤长度小于1.8km；N_O个光网络单元ONU按照均匀分布放置在网络中，N_O∈{8,10,12,14,16}，且每个光网络单元ONU与光分路器之间的分支光纤长度不超过1km。所有光网络单元ONU被分配相同的20个单位容量，每个光网络单元ONU的业务负载在[5,d_max]之间随机生成，d_max∈{8,10,12,14,16}；为每个光网络单元ONU配置无线功能模块，作为前端无线网络与后端无源光网络的接口设备；所有无线路由器的传输范围均等的设置为T_Rkm，T_R∈{0.6,0.7,0.8,0.9,1}，只有位于彼此传输范围内的两个无线路由器之间才存在可用的双向无线链路；

放置在无源光网络前端的无线路由器通过无线链路互连形成无线网状网，为工作光网络单元ONU与备用光网络单元ONU之间的业务传输提供无线备用路径；当工作光网络单元ONU的分支光纤发生故障时，工作光网络单元ONU可将其业务通过无线备用路径转移到其备用光网络单元ONU，备用光网络单元ONU将使用剩余容量承载来自工作光网络单元ONU的业务并上传至OLT，从而实现业务恢复。