3-畢業(yè)論文模板2011.doc

武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 論文 畢業(yè)設(shè)計 論文 光傳輸網(wǎng)性能優(yōu)化與仿真研究光傳輸網(wǎng)性能優(yōu)化與仿真研究 Research on Optimization and Simulation of Optical Transmission Network Performance 學(xué)生姓名 劉延劉延 學(xué) 號 0640010107 專業(yè)班級 光信息科學(xué)與技術(shù)光信息科學(xué)與技術(shù) 0701 指導(dǎo)教師 李恩皓李恩皓 2011 年年 5 月月 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 論文 作者聲明作者聲明 本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究 成果 除了文中特別加以標(biāo)注的地方外 沒有任何剽竊 抄襲 造假等違反學(xué)術(shù) 道德 學(xué)術(shù)規(guī)范的行為 也沒有侵犯任何其他人或組織的科研成果及專利 與我 一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了 謝意 如本畢業(yè)設(shè)計 論文 引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān) 畢業(yè)設(shè)計 論文 成果歸武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院所有 特此聲明 作者專業(yè) 作者學(xué)號 作者簽名 年 月 日 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 論文 摘摘 要要 隨著電信業(yè)市場的競爭日益加劇 促使電信經(jīng)營者越來越關(guān)注網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和安 全 傳輸網(wǎng)絡(luò)是保障整個網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的基礎(chǔ) 經(jīng)過多期大規(guī)模建設(shè)和擴(kuò)容 網(wǎng)絡(luò)中 存在的問題逐漸顯示出來 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化成為提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的唯一途徑 對現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化 就是在現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和評估分析 通過深入分析網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和業(yè)務(wù)模型 從承載業(yè)務(wù)類型及流量模式和帶寬分配 網(wǎng) 絡(luò)資源利用 網(wǎng)絡(luò)安全 光纖和管道資源風(fēng)險 維護(hù)故障分析等諸多方面 提出 優(yōu)化整改方案 從而達(dá)到以下目的 1 提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率 2 增加網(wǎng)絡(luò) 容量 解決網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題 3 使之承載的業(yè)務(wù)更豐富 4 提高網(wǎng)絡(luò)的安全 性 降低維護(hù)成本 5 使管理更為便捷 本論文在討論網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化的必要性以及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)施方案的基礎(chǔ)上 探 討了傳輸網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化的關(guān)鍵問題 包括對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 同步方案 網(wǎng)絡(luò)生存性 和多業(yè)務(wù)支持能力的優(yōu)化 隨后以某地傳輸網(wǎng)為例 分析了其在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 同 步方案 網(wǎng)絡(luò)生存性和網(wǎng)管系統(tǒng)現(xiàn)狀等方面存在的問題 明確了了對網(wǎng)絡(luò)性能 進(jìn)行優(yōu)化的基本思路并提出了可行的優(yōu)化改造方案 通過網(wǎng)絡(luò)性能仿真研究 表明優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)容量 資源利用率和多業(yè)務(wù)能力得到顯著的提高 網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 質(zhì)量得到改善 可滿足當(dāng)前和未來五年內(nèi)的業(yè)務(wù)發(fā)展需求 關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞 光傳輸網(wǎng) 性能優(yōu)化 性能仿真 自動交換光網(wǎng)絡(luò) 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 論文 Abstract The competition in the telecommunication market has become more and more fierce which cause a result that the service provider pay more attention to the quality and the security of the network The transmission network is the foundation of the whole communication network but due to the mass construction earlier the shortcomings are getting more and clearer and the network optimization is the only way to solve the problem Optimization on the existing transmission network is to estimate and analyze collection data on the network By in depth analyses on current network architecture and service model it puts forward an entire optimization solution on aspects of bore service types traffic model bandwidth allocation network resource efficiency network security optic fiber and channel resource risks as well as maintenance and fault analyses The solution settles the following issues 1 advancing network resource efficiency 2 increasing network capacity for its bottleneck 3 enriching the bore service types 4 improving network security and decreasing maintenance cost 5 making network management more convenient Based on the discussion of necessity of network performance optimization and employment scheme of network optimization this thesis first studied on the key issues about network optimization including optimization of network structure synchronous scheme network survivability and capability of multi service supporting Then 略 technologies after network optimization and the results show that the indexes meet the requirements of present and future 5 years Key Words Optical transmission network Performance optimization Performance simulation ASON Automatic Switched Transport Network 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 論文 1 目目 錄錄 第第 1 章章 緒論緒論 1 1 1 國內(nèi)外光傳輸網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 1 1 2 本論文的研究內(nèi)容 1 第第 2 章章 某地光傳輸網(wǎng)的現(xiàn)狀及存在的問題分析某地光傳輸網(wǎng)的現(xiàn)狀及存在的問題分析 2 2 1 光纜及管道現(xiàn)狀 2 2 2 網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)負(fù)荷現(xiàn)狀 3 2 2 1 核心層傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀 3 2 2 2 匯聚層傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀 4 略 第第 6 章章 總結(jié)與展望總結(jié)與展望 5 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 6 致謝致謝 7 附錄附錄 主要英文縮寫語對照表主要英文縮寫語對照表 8 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 論文 1 第第 1 章章 緒論緒論 傳輸網(wǎng)是為各類業(yè)務(wù)網(wǎng)提供業(yè)務(wù)信息傳送手段的基礎(chǔ)設(shè)施 是通信網(wǎng)的重要 組成部分 傳輸網(wǎng)的好壞直接制約著通信網(wǎng)的發(fā)展 現(xiàn)在各運(yùn)營商的本地傳輸網(wǎng) 經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展已初具規(guī)模 為各項(xiàng)業(yè)務(wù)的開展提供了必要的通道 但也 存在著一些問題 本章對國內(nèi)外光傳輸網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢作了介紹 通過分析 目前光傳輸網(wǎng)存在的問題 提出了光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的必要性 同時對本課題的研究目 的 意義 主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)作出了說明 1 11 1 國內(nèi)外光傳輸網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國內(nèi)外光傳輸網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 新一代電信傳輸網(wǎng) 是電信傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個新的階段 是以多波長光傳 輸為主要手段 以 IP 業(yè)務(wù)為主要傳輸業(yè)務(wù) 在相當(dāng)長時間內(nèi)是 IP 業(yè)務(wù)和 TDM 業(yè)務(wù)共存 以 ASON 為目標(biāo)的智能光傳輸網(wǎng)絡(luò) 它是下一代電信網(wǎng)絡(luò)的重要組 成部分 能夠以其高度智能 高度開放 高度生存性一高度可管理性來支撐下一 代電信網(wǎng) 基于 SDH 的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn) 簡稱 MSTP 在 SDH 原有的 TDM 業(yè)務(wù)接入 和交叉連接的基礎(chǔ)上 增加了 ATM 以太網(wǎng)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入 交換 統(tǒng)計復(fù) 用和傳送等功能 并提供多種業(yè)務(wù)接口和統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理能力的多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn) 國 外也將 MSTP 稱為多業(yè)務(wù)提供平臺 Multi Service Providing Platform MSPP MSTP 通過將傳輸層和數(shù)據(jù)鏈路層甚至網(wǎng)絡(luò)層功能集成在一個設(shè)備中 并進(jìn)行優(yōu) 化設(shè)計 功能上相當(dāng)于現(xiàn)有的 SDH ATM 交換機(jī) 或以太網(wǎng)交換機(jī) 在一個 機(jī)架內(nèi)包括 SDH 的 ADM DXC 功能 以太網(wǎng)交換機(jī) ATM 交換機(jī)等多種功能 1 1 21 2 本論文的研究內(nèi)容本論文的研究內(nèi)容 下文略 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 論文 2 第第 2 章章 某地光傳輸網(wǎng)某地光傳輸網(wǎng)的現(xiàn)狀及存在的問題分析的現(xiàn)狀及存在的問題分析 網(wǎng)絡(luò)評估作為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的第一步 工作范圍包括通過對原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采 集 現(xiàn)場檢查 并對網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)合理性 業(yè)務(wù)發(fā)展需求進(jìn)行掌握和分析 同時和客 戶保持雙向溝通 良性互動 提出適合客戶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的優(yōu)化建議 本次光網(wǎng)絡(luò)評估優(yōu)化重點(diǎn)是通過對網(wǎng)絡(luò)資源和組網(wǎng)的評估 通過一系列的指 標(biāo)的比較 對全網(wǎng)進(jìn)行詳細(xì)的了解和把握 找出其中存在的瓶頸和風(fēng)險點(diǎn) 并在 此基礎(chǔ)上提出切實(shí)可行的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)施方案 為網(wǎng)絡(luò)的后期發(fā)展 優(yōu)化提供全面 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)參考 某地移動本地網(wǎng)主要為 GSM GPRS 移動基站提供 2M 電路服務(wù) 另外提供一 些企業(yè) 網(wǎng)吧等大客戶接入 內(nèi)部辦公自動化 營業(yè)廳計費(fèi)等服務(wù) 以及少量機(jī) 房監(jiān)控等通道服務(wù) 整個網(wǎng)絡(luò)中心交換機(jī)房主要是電信局機(jī)房和移動公司機(jī)房 兩個節(jié)點(diǎn)完成了除少數(shù)大客戶接入外的所有業(yè)務(wù)終結(jié) 而且由于移動基站建設(shè)的 漸進(jìn)性 每個接入環(huán) 并且絕大部分接入節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)通道都向到兩個中心節(jié)點(diǎn)開 放 2 12 1 光纜及管道現(xiàn)狀光纜及管道現(xiàn)狀 某地傳輸網(wǎng)拓?fù)鋱D如圖 2 1 所示 STM 16 STM 4 B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 C 4 C 1 C 3 STM 16 A 1A 2 C 2 圖圖 2 2 1 1 某地傳輸網(wǎng)拓?fù)鋱D某地傳輸網(wǎng)拓?fù)鋱D 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 論文 3 經(jīng)過前期的大力建設(shè) 某地傳輸網(wǎng)已經(jīng)敷設(shè) G 652 光纜共計 1451 53 公里 通信管道集中在市區(qū) 共建 65 36 公里 具體情況如表 2 1 所示 其存在的問題主要為 部分光纜存在較長距離的架空 部分郊區(qū)光纜直埋較 淺 網(wǎng)絡(luò)安全性存在很大的隱患 存在匯聚層和接入層混用一條光纜的情況 由 于接入層需要經(jīng)常增加節(jié)點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò)調(diào)整頻繁 若在施工中出現(xiàn)問題 會導(dǎo)致匯聚 層的癱瘓 表表 2 2 1 1 某地傳輸網(wǎng)光纜狀況統(tǒng)計表某地傳輸網(wǎng)光纜狀況統(tǒng)計表 單位 單位 km 光纜芯數(shù)直埋架空管道總計 813 613 6 1256 856 8 16586 565 8652 3 2498 698 6 36467 478 9546 3 4037 837 8 4845 845 87 合計1306 665 878 91451 5 依據(jù) ITU T 建議 G 957 的最壞值計算法 2 光功率的計算為 2 1 0 mia gP 下文略 2 22 2 網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)負(fù)荷現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)負(fù)荷現(xiàn)狀 2 2 1 核心層傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀核心層傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀 某地傳輸網(wǎng)絡(luò) 由核心層 匯聚層和接入層三部分組成 核心層由兩端 2 5G 設(shè)備組成 用于 VC4 及 VC4 級別以上業(yè)務(wù)的調(diào)度 匯聚層中 環(huán) B 為 2 5G 兩纖 復(fù)用段保護(hù)環(huán) 主要承載 B 2 B 3 B 4 至核心節(jié)點(diǎn) B 1 B 5 BSC 間的電路 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 論文 4 為本地匯聚系統(tǒng) 環(huán) C 為 622M 兩纖復(fù)用段保護(hù)環(huán) 主要承載城區(qū)各 BTS 至核心 節(jié)點(diǎn) C 1 BSC 間的電路 為本地匯聚系統(tǒng) 該網(wǎng)絡(luò)就充分體現(xiàn)了集中匯聚型業(yè)務(wù) 的特點(diǎn) 接入層以 155M 設(shè)備為主 接入層的電路業(yè)務(wù)全部進(jìn)行集中匯聚到中心 業(yè)務(wù)站點(diǎn) 這樣可以較為方便的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的及時開通和拓展 其中 A 1 B 1 和 C 1 在一個機(jī)房 A 2 和 B 5 在一個機(jī)房 按照分層的概念 把上述網(wǎng)絡(luò)分為三個層次進(jìn)行分析 1 網(wǎng)絡(luò)資源利用率 網(wǎng)絡(luò)資源利用率 A 1 到 A 2 之間系統(tǒng)最大容量可滿足兩節(jié)點(diǎn)間開通 16 STM 1 目前己開通 6 個 63 2M 電路 系統(tǒng)資源占用率 37 5 冗余度 62 5 1 匯聚層節(jié)點(diǎn)的選擇 一般依據(jù)地理區(qū)域的分布或行政區(qū)域的劃分將本 地傳輸網(wǎng)分為若干個匯聚區(qū) 選擇一些機(jī)房條件好 業(yè)務(wù)發(fā)展?jié)摿Υ?可輻射其 他節(jié)點(diǎn)的站點(diǎn)設(shè)置匯聚點(diǎn) 建議以縣 包括縣級市 為匯聚區(qū) 在縣轄區(qū)內(nèi)選擇 重點(diǎn)鎮(zhèn)作為匯聚點(diǎn) 2 匯聚環(huán)上節(jié)點(diǎn)數(shù)量的調(diào)整 節(jié)點(diǎn)數(shù)不宜太多 一般為 4 6 個 3 匯聚層可以采用 2 纖或 4 纖的復(fù)用段保護(hù)環(huán)或通道保護(hù)環(huán) 傳輸速率 建議為 2 5Gbit s 或 10Gbit s 對于平均分配的業(yè)務(wù) 可以采用 2 纖或 4 纖的復(fù)用 段保護(hù)環(huán) 如果有匯聚型的業(yè)務(wù) 則 2 纖通道保護(hù)環(huán)在業(yè)務(wù)配置和調(diào)度 保護(hù)倒 換等方面都比復(fù)用段保護(hù)環(huán)簡單和容易 更適合在匯聚型的業(yè)務(wù)中使用 13 2 網(wǎng)絡(luò)存在的問題 網(wǎng)絡(luò)存在的問題 核心層所承載的電路主要是 MSC BSC 間的電路 現(xiàn)已開通 378 個 2M 電路 從系統(tǒng)承載的電路類型看 對系統(tǒng)安全性的要求極高 從系統(tǒng)的保護(hù)方式及冗余 度看 日前網(wǎng)絡(luò)的安全性處于優(yōu)良狀態(tài) 但是 由于所承載電路的重要性 仍要 考慮在其他層面提供本系統(tǒng)的備份路由 以更好的保證所承載電路的安全性 2 2 2 匯聚層傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀匯聚層傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀 下文略 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 論文 5 第第 6 章章 總結(jié)與展望總結(jié)與展望 本文對某地傳輸網(wǎng)的現(xiàn)狀和存在的問題從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)同步和網(wǎng)管系統(tǒng)方 面進(jìn)行了分析研究 針對某地傳輸網(wǎng)的實(shí)際需求 制定了適合當(dāng)?shù)貍鬏斁W(wǎng)優(yōu)化建 設(shè)的方案 分析結(jié)果表明 本地傳輸網(wǎng)優(yōu)化方案很好的解決了本地傳輸網(wǎng)的實(shí)際 問題 本論文完成的主要工作有 1 在明確網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概念的基礎(chǔ)上 對網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 同步 生存性 和對多業(yè)務(wù)的支持等網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了討論和分析 2 以某地傳輸網(wǎng)為例 針對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 資源利用率 時鐘同 步和網(wǎng)管系統(tǒng)方面存在的問題 闡明了進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化的必要性 并提出了可 行的優(yōu)化改造方案 3 對優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行了仿真研究 表明優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)容量 資源 利用率和多業(yè)務(wù)能力得到顯著的提高 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量得到改善 隨著對多業(yè)務(wù)平臺開發(fā)和研究的進(jìn)一步深化 多業(yè)務(wù)平臺的智能化也被提到 議事日程上來 略 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 論文 6 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 馬永源 馬力 電信規(guī)劃方法 M 北京 北京郵電大學(xué)出版社 2001 2 徐世中 波分復(fù)用光傳送網(wǎng)中選路和波長分配算法的研究 D 成都 電子科技大學(xué) 2000 24 27 3 馮西橋 核反應(yīng)堆壓力管道與壓力容器的 LBB 分析 R 北京 清華大學(xué)核能技術(shù)設(shè)計研 究院 1997 67 70 4 尚曉波 胡修林 楊靈 兩種偽隨機(jī)碼同步捕獲方法的性能比較 J 通信技術(shù) 2001 9 90 93 5 Kim J H John Y M Byun Y T All optical XOR Gate Using Semiconductor Optical Amplifiers without Additional Input Beam J IEEE Photonics Technology Letters 2002 10 42 45 6 王志功 光纖傳輸系統(tǒng)超高速集成電路設(shè)計 2001 全國光電子器件與集成技術(shù)會議論文集 C 信息產(chǎn)業(yè)部 北京