[发明专利]一种无源光网络光分配网的优化设计方法

权利要求书

1.一种无源光网络光分配网的优化设计方法，应用于无源光网络资源优化设计中。基于遗传算法，其特征在于：其包括以下步骤： 

S1,问题描述，在一个待规划小区中己知光线路终端、光网络单元以及可用分光器集合地理位置，最终目标为从可用分路器集合中选择若干分路器，形成光分配网拓扑，使得光分配网造价最小； 

S2,根据遗传算法要求，初始化参数与初始种群，初始化设置种群规模、交叉概率、变异概率、种群最大迭代次数。采用分组迭代方法生成初始种群； 

S3,根据染色体编码计算当前群体中包括精英种群在内的每条染色体的适应度值，适应度函数为： 

其中R(G)为染色体G对应的适应度值，当G为不可行解时，引进惩罚力度大小因子λ；P(G)为染色体G不满足无源光网络优化约束条件时带来的惩罚； 

S4,根据适应值大小选择精英种群直接保留至下一代； 

S5,根据比例选择-轮盘赌算法选择若干染色体对在满足分路器过载条件下进行交叉、变异，结果输出到下代种群； 

S6,判断是否满足迭代终止条件，若满足，则输出整个拓扑，若不满足则返回到步骤S3，进入下一次迭代。 

2.根据权利要求1中步骤S2所述的分组迭代方法生成初始种群，其特征是：传统的随机生成的初始种群算法收敛缓慢，该方法采用一种分组迭代方法生成初始种群，根据初始种群规模进行适当分组，确定每组个体的数据M(M>2)，按组生成初始群体，其产生过程是一个组平均适应度逐步提高的过程。 

3.根据权利要求1中所述的无源光网络光分配网，其特征是：此专利中采用二级分光进行设计，包括依次连接的主干光纤、初级分光器、初级支路光络、次级分光器和次级支路光纤。 

4.根据权利要求1步骤S5中所述的分路器过载条件，其特征是：每个分路器都初始设置其最大可接入光网络单元上限数目，通常为分光比减去当前己接入光网络单元数量，若连续两次交叉或变异后不满足此上限，则设置该染色体为不可行解，并计算不满足约束条件带来的惩罚值；若至少有一次交叉或变异满足此上限，则设置该染色体为可行解。 

5.根据权利要求1步骤S6中所述的迭代终止条件，其特征是：满足以下两个条件中任意一项即可，（1）迭代次数己达到初始设置的种群最大迭代次数，（2）精英种群已经连续若干代没有变化，即已经趋于平稳。 

6.基于权利要求1中步骤S3中所述的染色体编码，其特征是：染色体以字节串形式编码， 字节长度小于等于光网络单元总数+1，如以下字节串： 

分光器集合为{M}，其中L1表示光网络单元分别接入的次级分光器的编号字符节集合{M1}，该字符串长度为光网络单元的数量，其中每个字节符b_i取值范围为BYTE(0～255)，表示光网络单元接入次级分光器的编号，L2表示初级分光器的编号，可取值集合为{M-M1}。