网络优化中的站点选址问题研究

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通信网络中的站点选址问题在现代网络优化中应用十分广泛,相应的,一些科研文献也介绍和总结了不同的选址问题模型,已有了很多重要的研究成果,本文选择三种典型的应用了选址问题模型的场景,在前人基础上或将优化目标改为更符合实际的情况,或对模型及其解法不足之处加以了修改,并对结果进行了详细的比较和分析。  建网初期的拓扑规划问题,也称“设备放置问题”,其涉及的选址模型为D/TNLLP1,本文在对其研究的过程中,加入了节点交换容量约束、边容量模块化、一个接入节点只能连接给定数目骨干节点的multi-homing约束等实际考虑因素,使模型修改成更符合实际情况的场景,并详细分析了不同约束需求下的simulated annealing算法和simulated allocation算法,针对新的需求对这两种算法进行了相应改进,本文将其结果与直接解线性模型的结果进行比较,分析了影响结果的因素。并且分析了几种影响结果的因子,分别是节点安装代价和链路安装代价比因子n,k,所选备选路径的条数值,网络规模大小等。  对于WDM网络中分级业务疏导问题,本文研究的优化目标是最小化承载网络需要的波长数,详细讲解了解决整个问题的三个步骤,即对网络节点进行分组;建立虚拓扑,对组内和组间业务进行整合疏导;根据光路对网络业务进行物理层的路由。其中,着重分析了不同的选择上层节点的算法对结果造成的影响,分析比较了几种分级算法的优缺点,并根据具体需求对分级算法进行了改善。本文不仅得出了随着分组数量的增加,建立的光路总数上升,波长总数下降这一普遍结论,还比较了各种算法适用的场景,Mesh-grooming算法适用于完全按照链路容量、节点交换容量进行分组,K-Center算法适用于事先不知业务矩阵或者动态业务规划的情况,P-Median算法更适用于静态业务量矩阵的情况。  对于3G网络的基站选址问题,本文用两种覆盖模型计算不同约束下的基站覆盖问题,并对影响结果的因素进行了分析。本文用平均分布在区域内的测试点来检验区域的覆盖情况,采用估算半径的办法,对符合“最少设备覆盖模型”和“最大需求覆盖模型”的两种情况分别进行分析,“最少设备覆盖模型”情况下,当测试点刚开始增加,所需设备的数量也随之逐渐增加,但当测试点足够多,其所需设备的数量就趋于稳定了。  这三种选址问题分别具有一定代表性,很好的反应了从建立选址模型到寻求解决算法的过程在实际网络优化方案中的应用。
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