本文選題：光纖-無線融合接入網(wǎng) + 連接可用性��； 參考：《東北大學》2014年碩士論文

【摘要】：近年來,全球范圍內(nèi)地震、海嘯等自然災害頻發(fā)為抗毀通信基礎設施建設提出嚴峻挑戰(zhàn)。通信網(wǎng)絡一旦發(fā)生故障不僅導致用戶和運營商的極大經(jīng)濟損失,更制約著災難營救效率。如何提高網(wǎng)絡生存能力、保障業(yè)務連續(xù)性成為學術(shù)界和工業(yè)界共同關(guān)注的焦點。作為極具前景的寬帶接入技術(shù)之一,光纖-無線(Fiber-Wireless, FiWi)融合接入網(wǎng)不僅集成了光纖接入網(wǎng)容量大、可靠性強和無線接入網(wǎng)成本低、靈活性好等技術(shù)優(yōu)勢,其潛在的業(yè)務倒換能力更為下一代可生存接入網(wǎng)設計提供了研究契機。因此,可生存FiWi接入網(wǎng)中保護機制的研究對于建設新一代抗毀通信基礎設施具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。本文聚焦可生存FiWi接入網(wǎng)中保護機制研究,針對以往研究中普遍存在的網(wǎng)絡生存性評估方法片面、資源利用率低、網(wǎng)絡規(guī)劃和運營場景考慮不充分等典型問題,提出連接可用性保護方法,目的是為可生存FiWi接入網(wǎng)未來的建設與發(fā)展提供必要的理論指導和技術(shù)參考。首先,針對“補充型”網(wǎng)絡規(guī)劃(Supplementary planning)方案中前端無線網(wǎng)絡與后端光網(wǎng)絡歸屬不同運營商且資源分配相互獨立的應用場景,分別提出面向光連接和無線連接的局部連接可用性模型,在此基礎上進一步提出局部連接可用性分段保護算法(Segment Protection algorithm with Local Connection Availability, SPLCA),通過為業(yè)務的光連接和無線連接進行資源優(yōu)化分配,在滿足區(qū)分連接可用性要求和業(yè)務帶寬需求的情況下,最小化FiWi接入網(wǎng)的帶寬容量消耗。然后,針對“新建型”網(wǎng)絡規(guī)劃(Greenfield planning)方案中前端無線網(wǎng)絡與后端光網(wǎng)絡歸屬同一運營商并且可實現(xiàn)資源統(tǒng)一調(diào)度的應用場景,提出聯(lián)合無線-光的全局連接可用性模型,在此基礎上提出全局連接可用性通路保護算法(Path Protection algorithm with Global Connection Availability, PPGCA),以最小化服務運營商的帶寬容量成本為目標,通過無線網(wǎng)絡資源與光網(wǎng)絡資源的聯(lián)合優(yōu)化分配,保證業(yè)務的區(qū)分連接可用性及帶寬要求。本文通過VC++ 6.0軟件搭建仿真平臺,對所設計的算法進行了性能評估,并與以往研究中保護方法進行了比較分析。結(jié)果表明,文中提出的SPLCA和PPGCA算法在降低網(wǎng)絡資源消耗、改善資源利用率、節(jié)省帶寬容量成本方面具有顯著優(yōu)勢。
[Abstract]:In recent years, frequent natural disasters such as earthquakes and tsunamis around the world pose a severe challenge to the construction of communications infrastructure. Once the communication network fails, it not only causes great economic losses to users and operators, but also restricts the efficiency of disaster rescue. How to improve the network survivability and ensure business continuity has become the common focus of academia and industry. As one of the most promising broadband access technologies, the fiber-wireless fiber-Wireless (FiWi-based) integrated access network not only integrates the advantages of large capacity, strong reliability, low cost and good flexibility of the optical fiber access network. Its potential service switching capability provides a research opportunity for the design of the next generation survivable access network. Therefore, the study of protection mechanism in survivable FiWi access network has important theoretical value and practical significance for the construction of a new generation of anti-destruction communication infrastructure. This paper focuses on the research of protection mechanism in survivable FiWi access network, aiming at the typical problems such as one-sided network survivability evaluation method, low resource utilization rate, inadequate consideration of network planning and operation scenarios, etc. A connection availability protection method is proposed in order to provide necessary theoretical guidance and technical reference for the future construction and development of survivable FiWi access network. First of all, aiming at the application scenario of "complementary" network planning and supplementary planning, the front-end wireless network and back-end optical network belong to different operators and the resource allocation is independent of each other. The local connection availability models for optical connection and wireless connection are proposed, respectively. On this basis, a segment Protection algorithm with Local Connection Availability, splicing protection algorithm for local connection availability is proposed, which optimizes the allocation of resources for optical and wireless connections. The bandwidth capacity consumption of FiWi access network is minimized under the condition of satisfying the requirements of distinguishing connection availability and service bandwidth. Then, aiming at the application scenario where the front-end wireless network and the back-end optical network belong to the same operator and can realize unified resource scheduling in the "new" network planning scheme, a global connectivity availability model of joint wireless and optical networks is proposed. On this basis, a global connection availability path protection algorithm, path Protection algorithm with Global Connection Availability, PPGCAA, is proposed, which aims at minimizing the cost of bandwidth capacity of service providers, and optimizes the allocation of wireless network resources and optical network resources through the combination of wireless network resources and optical network resources. Ensure the service differentiates connection availability and bandwidth requirements. In this paper, the simulation platform is built with VC 6.0 software, and the performance of the algorithm is evaluated, and compared with the protection method in the previous research. The results show that the proposed SPLCA and PPGCA algorithms have significant advantages in reducing network resource consumption, improving resource utilization, and saving bandwidth capacity cost.
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.1

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