光无线混合宽带接入网中共享保护算法研究

发布时间：2017-04-26 18:14

  本文关键词：光无线混合宽带接入网中共享保护算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：光无线混合宽带接入网(Hybrid Wireless-Optical Broadband Access Networks, HOWBAN)融合了光接入网和无线接入网各自的优势,是下一代接入网的最佳候选方案之一。它的前端可采用无线网状网(Wireless Mesh Network,WMN),具有一定的自愈能力,后端可以是长距离无源光网络(Long Reach Passive Optical Network,LR-PON),覆盖范围广、传输容量大,能够以较低成本为更多用户提供宽带接入服务。当网络发生故障时,会导致HOWBAN中大量数据丢失,造成巨大的经济损失,因此生存性问题是HOWBAN中一个亟待解决的关键问题。本文首先介绍了HOWBAN的网络结构和研究现状,总结了HOWBAN的节能机制、部署策略、路由机制等关键技术,然后针对HOWBAN的前端网络和后端网络的生存性机制进行讨论,分析了HOWBAN中利用前端WMN的自愈性将后端受影响业务进行重路由的保护机制,在此基础上,针对不同用户在不同时段的带宽请求和可用性需求不同,提出一种用户行为感知的共享保护算法(User Behavior Aware Shared Path Protection Algorithm,UBA-SPP)。该算法联合考虑不同类型区域用户的负载大小分时不同以及可用性需求的差异性,在为不满足可用性需求的业务选择备用光网络单元(Optical Network Unit,ONU)时,尽量选择与业务所在ONU的负载具有互补特性的ONU作为备用,在保证连接可用性要求前提下尽可能提高备用ONU容量共享效率,最小化网络中预留的备用ONU容量。然后在前端WMN寻找从工作ONU到备用ONU之间的备用无线路径,利用无线重路由功能转移后端受影响的业务。另外,针对网络发生故障时不同用户对要求恢复的业务带宽不同,将带宽降级服务概念引入HOWBAN中,提出一种支持降级服务的共享保护算法(Degraded Service Shared Path Protection Algorithm,DS-SPP),该算法根据用户业务的带宽需求和可以忍受的降级带宽程度,为其选择备用ONU并分配降级备用带宽,然后再通过前端WMN重路由受影响的业务。由于考虑了业务能够忍受的降级带宽,因此该算法可以大大降低备用ONU资源和备用无线资源的预留量,进一步提高网络的资源利用率。最后,本文利用VC++6.0软件搭建HOWBAN仿真平台,对所提出的两种算法进行仿真分析,并与文献中已有算法进行比较。仿真结果表明：本文提出的UBA-SPP和DS-SPP算法依据不同用户行为的差异性,为其提供不同的服务,在满足其服务要求的同时,能够减少网络中预留的备用资源,提高网络的资源利用率,优于已有算法。
【关键词】：光无线混合宽带接入网 保护 用户行为 降级服务
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN915.6
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-27
• 1.1 光无线混合宽带接入网11-19
• 1.1.1 光纤接入网11-16
• 1.1.2 无线接入网16-17
• 1.1.3 光无线混合宽带接入网的优势17-19
• 1.2 HOWBAN的研究现状19-24
• 1.3 论文的研究背景和意义24-25
• 1.4 论文的主要内容与结构安排25-27
• 第2章 HOWBAN的生存性问题研究27-37
• 2.1 HOWBAN的生存性分析27-30
• 2.2 基于冗余备份的保护策略30-33
• 2.2.1 在ONU间部署备用光纤30-32
• 2.2.2 在AWG间部署备用光纤32-33
• 2.3 区分服务类型的保护策略33-35
• 2.4 HOWBAN中基于无线重路由的保护策略35-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 HOWBAN中基于用户带宽和可用性需求的共享保护算法37-65
• 3.1 引言37-40
• 3.2 网络模型40-42
• 3.3 可用性分析42-44
• 3.4 UBA-SPP算法描述44-53
• 3.4.1 备用资源分配策略44-48
• 3.4.2 无线前端选路算法48-49
• 3.4.3 算法具体步骤49-53
• 3.5 仿真及结果分析53-63
• 3.5.1 仿真模型53-55
• 3.5.2 仿真性能指标55-56
• 3.5.3 仿真结果分析56-63
• 3.6 本章小结63-65
• 第4章 HOWBAN中支持降级服务的共享保护算法65-85
• 4.1 引言65-67
• 4.2 网络模型67-68
• 4.3 带宽降级保护68-72
• 4.4 DS-SPP算法描述72-78
• 4.4.1 备用资源配置72-73
• 4.4.2 无线前端备用路径选择73-74
• 4.4.3 算法具体步骤74-78
• 4.5 算法仿真及结果分析78-84
• 4.5.1 仿真模型78-79
• 4.5.2 仿真性能指标79
• 4.5.3 仿真结果分析79-84
• 4.6 本章小结84-85
• 结论85-87
• 参考文献87-93
• 攻读学位期间公开发表论文93-94
• 致谢94-96
• 作者简介96

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本文编号：328987