CN106411409B - 一种光与无线FiWi网络带宽恢复方法及装置 - Google Patents

一种光与无线FiWi网络带宽恢复方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光与无线FiWi网络带宽恢复方法及装置。该方法包括以下步骤：在FiWi网络发生光纤切断的故障时，将受光纤切断的故障影响的光网络单元与基站ONU‑BS确定为故障ONU‑BS；根据ONU‑BS之间的微波链路，确定恢复故障ONU‑BS上的带宽的所有可行路径；将所有可行路径进行组合，获得多个分流方案；确定每个分流方案对应的FiWi网络的平均带宽权重可用性；根据每个分流方案对应的平均带宽权重可用性，确定恢复故障ONU‑BS的带宽所需使用的恢复方案，并使用恢复方案进行带宽恢复。应用本发明实施例所提供的技术方案，提高了FiWi网络的可用性，节省了光纤资源，降低了FiWi网络的建设成本。

Description

一种光与无线FiWi网络带宽恢复方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种光与无线FiWi网络带宽恢复方法及装置。
背景技术
光与无线FiWi网络，即光纤-无线集成网络，能够提供快速和无处不在的接入，其同时具有光纤网络的高容量特性和无线接入网络的无处不在性和移动性。面对故障的可用性是FiWi网络的一个重要的性能指标。
如图1所示，FiWi网络是一个树状架构。整个FiWi网络包括以PON(PassiveOptical Network，无源光网络)为主导的光纤网络和无线接入网。其中，PON连接着多个ONU-BS(Optical Network Unit-Base Station，光网络单元与基站)。每个ONU-BS包含一个ONU(Optical Network Unit，光网络单元)和一个BS(Base Station，无线基站)，ONU和BS通过一个公共设备，如以太网交换机相连。
在一个ODN(Optical Distribution Network，光分布网络)中，通过FF(FeederFiber，反馈光纤)和DF(Distribution Fiber，分布光纤)连接核心网(Core Network)的CO(Central Office，中央局)中的OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)和多个ONU。每个UE(User Equipment，用户终端)通过无线方式与临近的ONU-BS连接，获得接入网带宽。
在现有技术中，通过为每一条DF和每一条FF配置相应的备用光纤的方式，保证在有故障发生时进行带宽的恢复，这种方法虽然能够达到带宽恢复的目的，但是将耗费较多的光纤资源，导致FiWi网络的建设成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种光与无线FiWi网络带宽恢复方法及装置，以提高FiWi网络的可用性，节省光纤资源，降低FiWi网络的建设成本。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种光与无线FiWi网络带宽恢复方法，包括：
在所述FiWi网络发生光纤切断的故障时，将受所述光纤切断的故障影响的光网络单元与基站ONU-BS确定为故障ONU-BS，所述光纤切断包括分布光纤DF切断和/或反馈光纤FF切断；
根据ONU-BS之间的微波链路，确定恢复所述故障ONU-BS上的带宽的所有可行路径；
将所有可行路径进行组合，获得多个分流方案；
确定每个分流方案对应的所述FiWi网络的平均带宽权重可用性；
根据每个分流方案对应的平均带宽权重可用性，确定恢复所述故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案，并使用所述恢复方案进行带宽恢复。
在本发明的一种具体实施方式中，所述根据每个分流方案对应的平均带宽权重可用性，确定恢复所述故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案，包括：
将最大的平均带宽权重可用性对应的分流方案确定为恢复所述故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案。
在本发明的一种具体实施方式中，针对每个分流方案，通过以下步骤确定该分流方案对应的所述FiWi网络的平均带宽权重可用性：
根据所述FiWi网络中每个ONU-BS上的总的聚集的用户流量，确定所述FiWi网络总的聚集的用户流量；
确定所述FiWi网络中每个ONU-BS的带宽权重可用性；
针对所述FiWi网络中每个ONU-BS，根据该ONU-BS上的总的聚集的用户流量和该ONU-BS的带宽权重可用性，确定该ONU-BS上的总的可用用户流量；
确定所述FiWi网络总的可用用户流量；
根据所述FiWi网络总的聚集的用户流量和所述FiWi网络总的可用用户流量，确定所述FiWi网络的平均带宽权重可用性。
在本发明的一种具体实施方式中，所述确定所述FiWi网络中每个ONU-BS的带宽权重可用性，包括：
针对所述FiWi网络中的每个ONU-BS，根据在没有网络故障发生时，该ONU-BS上时间加权服务的流量、在有网络故障发生时，该ONU-BS上时间加权可以恢复的流量、及该ONU-BS上总的时间加权的流量，确定该ONU-BS的带宽权重可用性。
在本发明的一种具体实施方式中，通过以下公式确定该ONU-BS的带宽权重可用性：
其中，为区域m中ONU-BS i上的带宽权重可用性，为在没有网络故障发生时，区域m中ONU-BS i上时间加权服务的流量，为在有网络故障发生时，区域m中ONU-BS i上时间加权可以恢复的流量，为总的时间加权的流量，MTTFi m为区域m中ONU-BS i和其对应的光线路终端间的平均失效前时间，MTTR为平均恢复前时间，为区域m中ONU-BS i上的总的聚集的用户流量，为区域m中ONU-BS i对应的网络故障为DF切断的概率，Yi m为区域m中ONU-BS i对应的网络故障为FF切断的概率，为由于DF切断，区域m中ONU-BS i上总的可以恢复的流量，为由于FF切断，区域m中ONU-BS i上总的可以恢复的流量。
在本发明的一种具体实施方式中，每个故障ONU-BS上的总的可恢复的流量小于或等于该故障ONU-BS上的总的聚集的用户流量。
在本发明的一种具体实施方式中，每个ONU-BS上总的流量小于或等于该ONU-BS的容量上限。
在本发明的一种具体实施方式中，每个无源光网络中总的流量小于或等于该无源光网络包含的光线路终端的容量上限。
在本发明的一种具体实施方式中，每个微波链路上的流量小于或等于该微波链路的容量上限。
一种光与无线FiWi网络带宽恢复装置，包括：
故障ONU-BS确定模块，用于在所述FiWi网络发生光纤切断的故障时，将受所述光纤切断的故障影响的光网络单元与基站ONU-BS确定为故障ONU-BS，所述光纤切断包括分布光纤DF切断和/或反馈光纤FF切断；
可行路径确定模块，用于根据ONU-BS之间的微波链路，确定恢复所述故障ONU-BS上的带宽的所有可行路径；
分流方案获得模块，用于将所有可行路径进行组合，获得多个分流方案；
平均带宽权重可用性确定模块，用于确定每个分流方案对应的所述FiWi网络的平均带宽权重可用性；
恢复方案确定及使用模块，用于根据每个分流方案对应的平均带宽权重可用性，确定恢复所述故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案，并使用所述恢复方案进行带宽恢复。
应用本发明实施例所提供的技术方案，在FiWi网络发生光纤切断的故障时，将受影响的ONU-BS确定为故障ONU-BS，根据ONU-BS之间的微波链路，可以确定恢复故障ONU-BS上的带宽的所有可行路径，将所有可行路径进行组合，可以获得多个分流方案，并确定每个分流方案对应的FiWi网络的平均带宽权重可用性，将最大的平均带宽权重可用性对应的分流方案确定为恢复故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案，使用该恢复方案进行带宽的恢复。提高了FiWi网络的可用性，不需要配置额外的备用光纤，节省了光纤资源，降低了FiWi网络的建设成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中FiWi网络的结构示意图；
图2为本发明实施例中一种光与无线FiWi网络带宽恢复方法的实施流程图；
图3为本发明实施例中FiWi网络DF切断场景的示意图；
图4为本发明实施例中FiWi网络FF切断场景的示意图；
图5为本发明实施例中在不同微波链路容量下的两种测试网络的平均带宽权重的不可用性结果示意图；
图 6为本发明实施例中每个ONU-BS上所允许的最大的微波链路数目对带宽不可用性的影响示意图；
图7为本发明实施例中使用流量分离恢复策略带来的额外延迟情况示意图；
图8为本发明实施例中一种光与无线FiWi网络带宽恢复装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图2所示，为本发明实施例所提供的一种光与无线FiWi网络带宽恢复方法的实施流程图，该方法可以包括以下步骤：
S110：在FiWi网络发生光纤切断的故障时，将受光纤切断的故障影响的光网络单元与基站ONU-BS确定为故障ONU-BS。
光纤切断包括分布光纤DF切断和/或反馈光纤FF切断。
在本发明实施例中，在FiWi网络发生光纤切断的故障时，相应的ONU-BS上的流量将会受到影响，可以将受光纤切断的故障影响的ONU-BS确定为故障ONU-BS。故障ONU-BS上的流量因光纤切断受到影响，将无法为用户终端提供可用带宽。
在本发明实施例中，光纤切断可以包括分布式光纤DF切断和/或反馈光纤FF切断。
如图3所示，为FiWi网络DF切断场景示意图。对于DF切断场景，只有跟这个DF连接的ONU-BS上的流量受到影响。图3中打叉部分表示该条DF切断，在这种情况下，ONU-BS A上的流量将受到影响。在实际应用中，ONU自身的故障也可以看作为一种DF切断场景的特例。
如图4所示，为FiWi网络FF切断场景示意图。对于FF切断场景，所有聚集到这个FF光纤上的流量都将受到影响。图4中打叉部分表示该条FF切断，在这种情况下，ONU-BS A、ONU-BS B和ONU-BS C上的流量都会受到影响。在实际应用中，远程节点RN或者OLT故障也可以看作为一种FF切断场景的特例。
另外，如果同一OLT对应的DF切断和FF切断同时发生，则也可以看作为一种FF切断。
S120：根据ONU-BS之间的微波链路，确定恢复故障ONU-BS上的带宽的所有可行路径。
在本发明实施例中，在FiWi网络的ONU-BS之间，可以建立微波链路，如图1所示。每个ONU-BS上的微波链路数量有限。当FiWi网络有故障发生时，可以通过微波链路进行带宽恢复，或者，当某个ONU-BS上的负载流量较高时，可以通过微波链路进行负载平衡。
根据ONU-BS之间的微波链路，可以确定恢复故障ONU-BS上的带宽的所有可行路径。
在FiWi网络中，用户端的带宽可用性是一种重要的性能指标。这个可以通过使用恢复策略来加强，即分离受影响的流量到多个可行路径上，可行路径是通过临近的ONU-BS连接，由微波链路和其他PON部分组成。
举例而言，在图3中，ONU-BS A与ONU-BS B、ONU-BS A与ONU-BS C、ONU-BS A与ONU-BS D、ONU-BS B与ONU-BS C之间建立有微波链路。当发生DF切断的故障，将ONU-BS A确定为故障ONU-BS时，ONU-BS A上的带宽可以通过ONU-BS B、ONU-BS C和ONU-BS D恢复。即为了恢复受影响的ONU-BS A上的流量，其临近的ONU-BS(如ONU-BS B、ONU-BS C、ONU-BS D)可以被利用作为中继(relay)。可以确定恢复ONU-BS A上的带宽的所有可行路径分别为：
可行路径1：A—B—DF—FF—OLT；
可行路径2：A—B—C—DF—FF—OLT；
可行路径3：A—C—DF—FF—OLT；
可行路径4：A—D—DF—FF—OLT。
S130：将所有可行路径进行组合，获得多个分流方案。
将步骤S120确定的恢复故障ONU-BS上的带宽的所有可行路径进行组合，可以获得多个分流方案，每个分流方案中包含一个或多个可行路径。
以上面的四个可行路径为例，获得的多个分流方案可以是：
分流方案1：可行路径1；
分流方案2：可行路径2；
分流方案3：可行路径3；
分流方案4：可行路径4；
分流方案5：可行路径1、可行路径2；
分流方案6：可行路径1、可行路径3；
……
S140：确定每个分流方案对应的FiWi网络的平均带宽权重可用性。
在步骤S120，根据ONU-BS之间的微波链路，确定了恢复故障ONU-BS上的带宽的所有可行路径，并通过步骤S130，对所有可行路径进行组合，获得了多个分流方案。从而可以确定每个分流方案对应的FiWi网络的平均带宽权重可用性。
在本发明的一种具体实施方式中，针对每个分流方案，可以通过以下步骤确定该分流方案对应的FiWi网络的平均带宽权重可用性：
步骤一：根据FiWi网络中每个ONU-BS上的总的聚集的用户流量，确定FiWi网络总的聚集的用户流量；
步骤二：确定FiWi网络中每个ONU-BS的带宽权重可用性；
步骤三：针对FiWi网络中每个ONU-BS，根据该ONU-BS上的总的聚集的用户流量和该ONU-BS的带宽权重可用性，确定该ONU-BS上的总的可用用户流量；
步骤四：确定FiWi网络总的可用用户流量；
步骤五：根据FiWi网络总的聚集的用户流量和FiWi网络总的可用用户流量，确定FiWi网络的平均带宽权重可用性。
为便于描述，将上述五个步骤结合起来进行说明。
在FiWi网络中，可以获得每个ONU-BS上的总的聚集的用户流量。针对每个ONU-BS而言，该ONU-BS上的总的聚集的用户流量是从多个连接到该ONU-BS上的用户终端聚集而来。根据每个ONU-BS上的总的聚集的用户流量，可以确定FiWi网络总的聚集的用户流量。
确定FiWi网络中每个ONU-BS的带宽权重可用性。
针对FiWi网络中的每个ONU-BS，根据该ONU-BS上的总的聚集的用户流量和该ONU-BS的带宽权重可用性，可以确定该ONU-BS上的总的可用用户流量。从而根据每个ONU-BS上的总的可用用户流量，可以确定对于FiWi网络而言，总的可用用户流量。
通过上述操作可以获得FiWi网络总的聚集的用户流量和FiWi网络总的可用用户流量，根据FiWi网络总的聚集的用户流量和FiWi网络总的可用用户流量，可以确定FiWi网络的平均带宽权重可用性。
具体的，可以通过公式(1)确定FiWi网络的平均带宽权重可用性：
其中，为区域m中ONU-BS i上的总的聚集的用户流量，为区域m中ONU-BS i上的带宽权重可用性，P是FiWi网络包含的区域的集合，即PON模块的集合。Om是区域m中ONU-BS的集合。一个OLT对应一个区域(segment)，连接到一个公共的OLT上的所有的ONU-BS均属于同一个区域。
也就是说，可以将最优化问题转化成一个LP模型，目标是使每个ONU-BS上获得最大的带宽可用性。
在本发明实施例中，可以通过以下步骤确定FiWi网络中每个ONU-BS的带宽权重可用性：
针对FiWi网络中的每个ONU-BS，根据在没有网络故障发生时，该ONU-BS上时间加权服务的流量、在有网络故障发生时，该ONU-BS上时间加权可以恢复的流量、及该ONU-BS上总的时间加权的流量，确定该ONU-BS的带宽权重可用性。
具体的，可以通过公式(2)确定该ONU-BS的带宽权重可用性：
其中，为区域m中ONU-BS i上的带宽权重可用性，为在没有网络故障发生时，区域m中ONU-BS i上时间加权服务的流量，为在有网络故障发生时，区域m中ONU-BS i上时间加权可以恢复的流量，为总的时间加权的流量，MTTFi m为区域m中ONU-BS i和其对应的光线路终端间的平均失效前时间，MTTR为平均恢复前时间，为区域m中ONU-BS i上的总的聚集的用户流量，为区域m中ONU-BS i对应的网络故障为DF切断的概率，为对应的网络故障为FF切断的概率，为由于DF切断，区域m中ONU-BS i上总的可以恢复的流量，为由于FF切断，区域m中ONU-BS i上总的可以恢复的流量。
具体的，MTTFi m与ONU-BS到其对应的OLT的距离相关。 是在区域m中ONU-BS i到它对应的OLT的距离， 是在区域m中ONU-BS i对应的DF距离，LFm是区域m中FF的距离，λ0为平均失败率，单位是每km一FIT(failure in time，故障率单位)，具体的，λ0＝2·103FIT/km，FIT代表每109小时一次故障。MTTR＝1/ω，ω为平均修复率，在本发明实施例中，可以假定MTTR等于6小时。
由于DF切断，区域m中ONU-BS i上总的可恢复的流量可以通过公式(3)计算得到：
其中，fi p,m是由于DF切断，区域m中ONU-BS i分配到pth路径恢复的流量数量，Pi m是由于发生DF切断，为了恢复区域m中ONU-BS i上带宽所有可行路径的集合。
由于FF切断，区域m中ONU-BS i上总的可以恢复的流量可以通过公式(4)计算得到：
其中，是对在区域m中ONU-BS i由于FF切断，分配到qth路径恢复的流量数量，是由于发生FF切断，为了恢复区域m中ONU-BS i上带宽所有可行路径的集合。
在本发明实施例中，为保证分流策略的合理性，在确定FiWi网络的平均带宽权重可用性时，对ONU-BS、OLT和微波链路的流量进行了相应限定。
具体的，每个故障ONU-BS上的总的可恢复的流量小于或等于该故障ONU-BS上的总的聚集的用户流量，可以通过公式(5)和公式(6)进行限定：
每个ONU-BS上总的流量小于或等于该ONU-BS的容量上限，可以通过公式(7)和公式(8)进行限定：
其中，对于区域m中ONU-BS i，其pth恢复路径穿过在区域n中ONU-BS j时，取值为1，反之取值为0，FO表示ONU-BS的容量上限，即限制的最大容量值。
其中，对于区域m中ONU-BS i，其qth恢复路径穿过在区域n中ONU-BS j时，取值为1，反之取值为0。
每个无源光网络中总的流量小于或等于该无源光网络包含的光线路终端的容量上限，可以通过公式(9)和公式(10)进行限定：
其中，FP表示光线路终端OLT的容量上限，即限制的最大容量值。
每个微波链路上的流量小于或等于该微波链路的容量上限。具体的，可以通过公式(11)和公式(12)进行限定：
其中，FW表示微波链路的容量上限，即限制的最大容量值，L是ONU-BS间建立的微波链路集合，对于区域m中ONU-BS i，其pth恢复路径使用微波链路l时，取值为1，反之取值为0。
S150：根据每个分流方案对应的平均带宽权重可用性，确定恢复故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案，并使用恢复方案进行带宽恢复。
通过步骤S140的操作，可以确定每个分流方案对应的FiWi网络的平均带宽权重可用性。根据每个分流方案对应的平均带宽权重可用性，可以确定恢复故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案，并使用该恢复方案进行带宽恢复。
具体的，可以从大于预设阈值的平均带宽权重可用性对应的分流方案中选择一个，将其确定为恢复方案。或者，可以将最大的平均带宽权重可用性对应的分流方案确定为恢复故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案。
如图3所示，对于故障ONU-BS A，最终确定的恢复方案包含可行路径1(route1)和可行路径2(route2)，即通过ONU-BS B和ONU-BS D分离ONU-BS A上的流量。ONU-BS B和ONU-BS D不仅需要转发本身通过自身的业务，还要转发来自ONU-BS A上分离过来的流量业务。
如图4所示，对于故障ONU-BS A，最终确定的恢复方案包含可行路径1(route1)、可行路径2(route2)和可行路径3(route3)，即通过区域2中的ONU-BS D和ONU-BS E分离区域1中ONU-BS A上的流量，区域2中的ONU-BS均被利用作为中继去恢复受影响的流量。
在本发明实施例中，利用流量分离的恢复策略(flow-splitting restorationstrategy)加强了用户的接入带宽的可用性。当要恢复光纤故障时，通过混合微波链路和光纤保护，拆分受影响的流量，用户的带宽可以得到恢复，并达到最大程度。
应用本发明实施例所提供的方法，在FiWi网络发生光纤切断的故障时，将受影响的ONU-BS确定为故障ONU-BS，根据ONU-BS之间的微波链路，可以确定恢复故障ONU-BS上的带宽的所有可行路径，将所有可行路径进行组合，可以获得多个分流方案，并确定每个分流方案对应的FiWi网络的平均带宽权重可用性，将最大的平均带宽权重可用性对应的分流方案确定为恢复故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案，使用该恢复方案进行带宽的恢复。提高了FiWi网络的可用性，不需要配置额外的备用光纤，节省了光纤资源，降低了FiWi网络的建设成本。
在本发明实施例中，可以通过平均带宽权重的不可用性(UA＝1-A)，评估为了加强ONU-BS带宽可用性的流量分离恢复策略。
分别在146ONU-BSs网络和193ONU-BSs网络中进行实验仿真。这两个网络都只有一个CO，其包含多个OLT。假设(1)每个ONU-BS上的流量是随机的，在[0,100]Mb/s之间，(2)OLT和ONU-BS上的最大的带宽都是1Gb/s，(3)微波链路最大的传输距离是16km，(4)每个ONU-BS上的微波链路数是有限的，如为四条。通过使用商业软件AMPL/Gurobi来解决本发明实施例中的LP模型。
图5展示了在不同微波链路容量下的两种测试网络的平均带宽权重的不可用性。其中，“FSS”对应使用流量分离恢复策略的情况，“non-FSS”对应没有使用流量分离恢复策略的情况。在图5中，与没有使用流量分离恢复策略的情况相比，如果使用流量分离恢复策略，则能在很大程度上削减平均带宽权重的网络不可用性。对于146ONU-BSs网络，能达到47％的网络不可用性的提升。对于193ONU-BSs网络，这个提升能达到66％。此外，随着微波链路的容量的提升，每个ONU-BS处的平均带宽不可用性也随之减小。这是因为如果某个微波链路拥有更大的带宽，它可以在可行路径上更大程度的恢复受损的流量。
图6展示出每个ONU-BS上所允许的最大的微波链路数目对带宽不可用性的影响。可以发现，随着每个ONU-BS上允许的微波链路的数目的增长，平均带宽的不可用性也随之减小。这是因为每个节点处允许更多的微波链路的建立，这必将导致有更多的路径可以用来恢复故障ONU-BS上的流量。同时，作为恢复的弊端，恢复的流量可能导致额外的流量跳数。假设每个额外的ONU-BS带来50us的延迟，图7展示了流量分离恢复策略带来的额外的延迟的情况。可以通过公式(13)计算这个延迟：
其中，和分别为恢复DF切断和FF切断带来的时延，N为ONU-BS的总数目，为146和193。
仿真结果表明，本发明实施例所提供的技术方案可以有效加强ONU-BS的带宽可用性。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种光与无线FiWi网络带宽恢复装置，下文描述的一种光与无线FiWi网络带宽恢复装置与上文描述的一种光与无线FiWi网络带宽恢复方法可相互对应参照。
参见图8所示，该装置包括以下模块：
故障ONU-BS确定模块210，用于在FiWi网络发生光纤切断的故障时，将受光纤切断的故障影响的光网络单元与基站ONU-BS确定为故障ONU-BS，光纤切断包括分布光纤DF切断和/或反馈光纤FF切断；
可行路径确定模块220，用于根据ONU-BS之间的微波链路，确定恢复故障ONU-BS上的带宽的所有可行路径；
分流方案获得模块230，用于将所有可行路径进行组合，获得多个分流方案；
平均带宽权重可用性确定模块240，用于确定每个分流方案对应的FiWi网络的平均带宽权重可用性；
恢复方案确定及使用模块250，用于根据每个分流方案对应的平均带宽权重可用性，确定恢复故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案，并使用恢复方案进行带宽恢复。
应用本发明实施例所提供的装置，在FiWi网络发生光纤切断的故障时，将受影响的ONU-BS确定为故障ONU-BS，根据ONU-BS之间的微波链路，可以确定恢复故障ONU-BS上的带宽的所有可行路径，将所有可行路径进行组合，可以获得多个分流方案，并确定每个分流方案对应的FiWi网络的平均带宽权重可用性，将最大的平均带宽权重可用性对应的分流方案确定为恢复故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案，使用该恢复方案进行带宽的恢复。提高了FiWi网络的可用性，不需要配置额外的备用光纤，节省了光纤资源，降低了FiWi网络的建设成本。
在本发明的一种具体实施方式中，恢复方案确定及使用模块250，具体用于：
将最大的平均带宽权重可用性对应的分流方案确定为恢复故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案。
在本发明的一种具体实施方式中，平均带宽权重可用性确定模块240，具体用于针对每个分流方案，通过以下子模块确定该分流方案对应的FiWi网络的平均带宽权重可用性：
总聚集用户流量确定子模块，用于根据FiWi网络中每个ONU-BS上的总的聚集的用户流量，确定FiWi网络总的聚集的用户流量；
带宽权重可用性确定子模块，用于确定FiWi网络中每个ONU-BS的带宽权重可用性；
ONU-BS上总可用用户流量确定子模块，用于针对FiWi网络中每个ONU-BS，根据该ONU-BS上的总的聚集的用户流量和该ONU-BS的带宽权重可用性，确定该ONU-BS上的总的可用用户流量；
FiWi网络总可用用户流量确定子模块，用于确定FiWi网络总的可用用户流量；
平均带宽权重可用性子模块，用于根据FiWi网络总的聚集的用户流量和FiWi网络总的可用用户流量，确定FiWi网络的平均带宽权重可用性。
在本发明的一种具体实施方式中，带宽权重可用性确定子模块，具体用于：
针对FiWi网络中的每个ONU-BS，根据在没有网络故障发生时，该ONU-BS上时间加权服务的流量、在有网络故障发生时，该ONU-BS上时间加权可以恢复的流量、及该ONU-BS上总的时间加权的流量，确定该ONU-BS的带宽权重可用性。
在本发明的一种具体实施方式中，通过以下公式确定该ONU-BS的带宽权重可用性：
其中，为区域m中ONU-BS i上的带宽权重可用性，为在没有网络故障发生时，区域m中ONU-BS i上时间加权服务的流量，为在有网络故障发生时，区域m中ONU-BS i上时间加权可以恢复的流量，为总的时间加权的流量，MTTFi m为区域m中ONU-BS i和其对应的光线路终端间的平均失效前时间，MTTR为平均恢复前时间，为区域m中ONU-BS i上的总的聚集的用户流量，为区域m中ONU-BS i对应的网络故障为DF切断的概率，Yi m为区域m中ONU-BS i对应的网络故障为FF切断的概率，为由于DF切断，区域m中ONU-BS i上总的可以恢复的流量，为由于FF切断，区域m中ONU-BS i上总的可以恢复的流量。
在本发明的一种具体实施方式中，每个故障ONU-BS上的总的可恢复的流量小于或等于该故障ONU-BS上的总的聚集的用户流量。
在本发明的一种具体实施方式中，每个ONU-BS上总的流量小于或等于该ONU-BS的容量上限。
在本发明的一种具体实施方式中，每个无源光网络中总的流量小于或等于该无源光网络包含的光线路终端的容量上限。
在本发明的一种具体实施方式中，每个微波链路上的流量小于或等于该微波链路的容量上限。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种光与无线FiWi网络带宽恢复方法，其特征在于，包括：
在所述FiWi网络发生光纤切断的故障时，将受所述光纤切断的故障影响的光网络单元与基站ONU-BS确定为故障ONU-BS，所述光纤切断包括分布光纤DF切断和/或反馈光纤FF切断；
根据ONU-BS之间的微波链路，确定恢复所述故障ONU-BS上的带宽的所有可行路径；
将所有可行路径进行组合，获得多个分流方案；
确定每个分流方案对应的所述FiWi网络的平均带宽权重可用性；
根据每个分流方案对应的平均带宽权重可用性，确定恢复所述故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案，并使用所述恢复方案进行带宽恢复；
其中，针对每个分流方案，通过以下步骤确定该分流方案对应的所述FiWi网络的平均带宽权重可用性：
根据所述FiWi网络中每个ONU-BS上的总的聚集的用户流量，确定所述FiWi网络总的聚集的用户流量；
确定所述FiWi网络中每个ONU-BS的带宽权重可用性；
针对所述FiWi网络中每个ONU-BS，根据该ONU-BS上的总的聚集的用户流量和该ONU-BS的带宽权重可用性，确定该ONU-BS上的总的可用用户流量；
确定所述FiWi网络总的可用用户流量；
根据所述FiWi网络总的聚集的用户流量和所述FiWi网络总的可用用户流量，确定所述FiWi网络的平均带宽权重可用性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个分流方案对应的平均带宽权重可用性，确定恢复所述故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案，包括：
将最大的平均带宽权重可用性对应的分流方案确定为恢复所述故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述FiWi网络中每个ONU-BS的带宽权重可用性，包括：
针对所述FiWi网络中的每个ONU-BS，根据在没有网络故障发生时，该ONU-BS上时间加权服务的流量、在有网络故障发生时，该ONU-BS上时间加权可以恢复的流量、及该ONU-BS上总的时间加权的流量，确定该ONU-BS的带宽权重可用性。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过以下公式确定该ONU-BS的带宽权重可用性：
其中，为区域m中ONU-BS i上的带宽权重可用性，为在没有网络故障发生时，区域m中ONU-BS i上时间加权服务的流量，为在有网络故障发生时，区域m中ONU-BS i上时间加权可以恢复的流量，为总的时间加权的流量，MTTFi m为区域m中ONU-BS i和其对应的光线路终端间的平均失效前时间，MTTR为平均恢复前时间，为区域m中ONU-BS i上的总的聚集的用户流量，为区域m中ONU-BS i对应的网络故障为DF切断的概率，Yi m为区域m中ONU-BS i对应的网络故障为FF切断的概率，为由于DF切断，区域m中ONU-BS i上总的可以恢复的流量，为由于FF切断，区域m中ONU-BS i上总的可以恢复的流量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每个故障ONU-BS上的总的可恢复的流量小于或等于该故障ONU-BS上的总的聚集的用户流量。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每个ONU-BS上总的流量小于或等于该ONU-BS的容量上限。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每个无源光网络中总的流量小于或等于该无源光网络包含的光线路终端的容量上限。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每个微波链路上的流量小于或等于该微波链路的容量上限。
9.一种光与无线FiWi网络带宽恢复装置，其特征在于，包括：
故障ONU-BS确定模块，用于在所述FiWi网络发生光纤切断的故障时，将受所述光纤切断的故障影响的光网络单元与基站ONU-BS确定为故障ONU-BS，所述光纤切断包括分布光纤DF切断和/或反馈光纤FF切断；
可行路径确定模块，用于根据ONU-BS之间的微波链路，确定恢复所述故障ONU-BS上的带宽的所有可行路径；
分流方案获得模块，用于将所有可行路径进行组合，获得多个分流方案；
平均带宽权重可用性确定模块，用于确定每个分流方案对应的所述FiWi网络的平均带宽权重可用性；
恢复方案确定及使用模块，用于根据每个分流方案对应的平均带宽权重可用性，确定恢复所述故障ONU-BS的带宽所需使用的恢复方案，并使用所述恢复方案进行带宽恢复；
其中，所述平均带宽权重可用性确定模块，具体用于针对每个分流方案，通过以下子模块确定该分流方案对应的FiWi网络的平均带宽权重可用性：
总聚集用户流量确定子模块，用于根据FiWi网络中每个ONU-BS上的总的聚集的用户流量，确定FiWi网络总的聚集的用户流量；
带宽权重可用性确定子模块，用于确定FiWi网络中每个ONU-BS的带宽权重可用性；
ONU-BS上总可用用户流量确定子模块，用于针对FiWi网络中每个ONU-BS，根据该ONU-BS上的总的聚集的用户流量和该ONU-BS的带宽权重可用性，确定该ONU-BS上的总的可用用户流量；
FiWi网络总可用用户流量确定子模块，用于确定FiWi网络总的可用用户流量；
平均带宽权重可用性子模块，用于根据FiWi网络总的聚集的用户流量和FiWi网络总的可用用户流量，确定FiWi网络的平均带宽权重可用性。
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