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随着因特网的用户数量和业务流量的迅速增长,宽带接入已经成为电信系统亟待解决的一个中心问题。对新型接入网的需求不仅是提供宽带接入的需要,而且也是建设可靠的社会信息基础设施SII(Social Information Infrastructure)的需要。考虑到这些需求,本文提出了无源光网络技术作为接入网的主要技术,由于它存在着众多的优点而使得它不仅可以提供宽带接入,而且可以平滑地过渡到光纤到户时代。因此,为这方面的问题进行研究是一件非常有意义的工作,这也是本文的研究意义和先进性之所在。 本文从当前存在的多种宽带接入方式谈起,提出了“宽带接入技术到底走向何方”的问题,然后得到毋庸置疑的结论:发展光纤接入技术是解决接入网宽带化的最根本和行之有效的办法。那么,如何有效地对无源光网络进行优化规划呢?这正是本文的研究重点。本文针对目前对接入网优化存在着缺乏有效算法的现状,确定了采用高效的启发式搜索算法——遗传算法作为优化算法,着重解决了遗传算子的设计和实现问题,并对算法进行了改进,取得了很好的效果。 在简单介绍了接入网的基本概念、地位和作用后,分析了无源光接入网的基本概念、分类、工作原理、相关国际标准、典型的网络架构和拓扑结构。然后提出了本文的中心问题:如何解决星型网络的拓扑优化?在寻找问题的答案时,我们决定采用遗传算法。 本文重点对无源光接入网的优化规划进行了详细的探讨。优化工作主要包括两个方面的问题:一是对OBD的分配问题进行了描述,讨论了基于遗传算法的解决方案,采用了适合问题求解的自然数编码方式,构造了该问题的适应度函数,讨论了几种遗传算子,实验结果表明该算法达到了预想的优化目的,可大大降低网络的建设费用。二是光分支器的位置选择问题的遗传算法实现。本文采用了多参数级联混合编码方法,构造了适应度函数,用部分匹配交叉方法(PMX)、逆转算子等对遗传算法进行了实现。实验结果表明本文设计的遗传算法的编码方法和遗传算子是适合问题求解的。拓扑优化的结果是令人满意的。一对无源光接入网优化规划问题的研究 在此基础上,本文分析了算法存在的问题及其改进措施以及各种参数对算法性能的影响,并对模拟退火算法和H叩field网络法在拓扑优化问题的性能上与遗传算法的性能进行了对比。吏为重要的是,本文充分利用了混合遗传算法的思想,将遗传算法和模拟退火算法的优势相结合,使得遗传算法的全局寻优能力与模拟退火算法的局部寻优能力在该问题的求解过程中充分发挥了作用,由本文实现的混合遗传一模拟退火算法明显地改进了算法的效果,由此生成的网络方案的建设费用得到极大减少,同时拓扑结构的优化结果也比单纯的遗传算法的效果好得多。 在文章的最后,对本文所做的上作进行了总结,并结合当前流行的基一于We匕方式的管理和计算模式有仓}」见的指出今后的发展方向。