本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)測(cè)評(píng)、網(wǎng)絡(luò)仿真優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種PTN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

通信網(wǎng)絡(luò)中承載的業(yè)務(wù)由話音業(yè)務(wù)為主逐漸過渡到數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主。相應(yīng)的，中國(guó)移動(dòng)的傳輸網(wǎng)也由SDH發(fā)展為PTN(Packet Transport Network，分組傳送網(wǎng))為基礎(chǔ)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，基于MPLS-TP分組傳送的PTN傳輸網(wǎng)采用面向連接的傳送層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，在IP/MPLS基礎(chǔ)上增加OAM機(jī)制，具有高的網(wǎng)絡(luò)生存性和可擴(kuò)展性。

目前PTN系統(tǒng)是中國(guó)移動(dòng)各種業(yè)務(wù)的重要承載方式，PTN網(wǎng)絡(luò)重要性不言而喻，但如何評(píng)判、建設(shè)一張好的PTN網(wǎng)絡(luò)，目前主要靠人員的感性判斷，存在較大誤差。

目前對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，主要由網(wǎng)絡(luò)建設(shè)各方人員通過討論得出建設(shè)方案，建設(shè)方案考慮因素主要是成環(huán)率、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)流量滿足情況、投資情況，沒有科學(xué)、全面、統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn)。而且依靠經(jīng)驗(yàn)及感性判斷來確定的PTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案，進(jìn)行投資建設(shè)，會(huì)給投資造成較大風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種PTN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)性能的優(yōu)化仿真。

一種PTN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真方法，包括：

步驟S1、確定量化評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵指標(biāo)；

步驟S2、根據(jù)PTN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元的性能參數(shù)、網(wǎng)元間的光纜距離和PTN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)，構(gòu)建不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型；其中，所述網(wǎng)元的性能參數(shù)包括PTN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)封裝類型、標(biāo)簽格式、分層傳送模型；所述業(yè)務(wù)場(chǎng)景包括視頻業(yè)務(wù)場(chǎng)景、語音業(yè)務(wù)場(chǎng)景和文本業(yè)務(wù)場(chǎng)景；

步驟S3、根據(jù)所述關(guān)鍵指標(biāo)，確定所述仿真模型的輸入數(shù)據(jù)；

步驟S4、將所述輸入數(shù)據(jù)輸入到所述仿真模型中進(jìn)行仿真計(jì)算，得到評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值；

步驟S5、判斷所述關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值是否在目標(biāo)數(shù)值范圍內(nèi)，若是，結(jié)束優(yōu)化仿真，否則，返回步驟S2，對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型進(jìn)行優(yōu)化，直至所述仿真模型輸出的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值在目標(biāo)數(shù)值范圍內(nèi)，以使用戶根據(jù)關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值在目標(biāo)數(shù)值范圍內(nèi)的仿真模型去建設(shè)新的PTN網(wǎng)絡(luò)或改造現(xiàn)有的PTN網(wǎng)絡(luò)；其中，對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型進(jìn)行優(yōu)化包括：調(diào)整PTN網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)元的數(shù)量及網(wǎng)元的業(yè)務(wù)封裝類型；

其中，所述步驟S2中，構(gòu)建不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型具體包括：

步驟S21、根據(jù)網(wǎng)元的性能參數(shù)，建立不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程域的仿真模型；

步驟S22、根據(jù)網(wǎng)元的性能參數(shù)和PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程域的仿真模型，建立不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下PTN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)域的可視化仿真交互模型；

步驟S23、根據(jù)網(wǎng)元間的光纜距離、PTN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)和PTN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)域的可視化仿真交互模型，在電子地圖上建立不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下PTN網(wǎng)絡(luò)域的可視化仿真交互模型。

優(yōu)選地，所述關(guān)鍵指標(biāo)包括：業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)匹配度指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)整體性能指標(biāo)、業(yè)務(wù)服務(wù)策略度量指標(biāo)、節(jié)點(diǎn)利用效率指標(biāo)、峰值流速、均值速率；

其中，網(wǎng)絡(luò)整體性能指標(biāo)包括：時(shí)延、抖動(dòng)、誤碼、丟包、擁塞和掉線，網(wǎng)絡(luò)整體性能指標(biāo)應(yīng)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，所述步驟S1中確定量化評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)匹配度指標(biāo)，具體為：

根據(jù)公式計(jì)算IP RAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的業(yè)務(wù)能力參數(shù)X＝{X₁,X₂,…X_n}與網(wǎng)絡(luò)能力參數(shù)Y＝{Y₁,Y₂,…Y_n}的匹配度r，其中，n≥1，X₁,X₂,…X_n為IP RAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)n個(gè)測(cè)量點(diǎn)單位面積上業(yè)務(wù)能力參數(shù)值，為X₁,X₂,…X_n的算術(shù)平均數(shù)；Y₁,Y₂,…Y_n為IP RAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)n個(gè)測(cè)量點(diǎn)單位面積上網(wǎng)絡(luò)能力參數(shù)值，為Y₁,Y₂,…Y_n的算術(shù)平均數(shù)，r的目標(biāo)數(shù)值范圍為-1≤r≤1；

其中，所述網(wǎng)絡(luò)能力參數(shù)包括：?jiǎn)挝幻娣e的PTN節(jié)點(diǎn)數(shù)、光纜距離和光纜分纖點(diǎn)個(gè)數(shù)；所述業(yè)務(wù)能力參數(shù)包括：?jiǎn)挝幻娣e的人口數(shù)、GDP、電費(fèi)、燃?xì)赓M(fèi)和有線電視費(fèi)。

優(yōu)選地，所述步驟S1中確定量化評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的業(yè)務(wù)服務(wù)策略度量指標(biāo)，具體為：

根據(jù)公式計(jì)算滿足QOS策略的程度；

其中，K_z為QOS策略不同業(yè)務(wù)等級(jí)的加權(quán)系數(shù)，n為QOS業(yè)務(wù)等級(jí)個(gè)數(shù)；QOS_zcorret為根據(jù)閔可夫斯基距離算法第Z類的PW性能與業(yè)務(wù)等級(jí)應(yīng)設(shè)置為Z的一致的PW個(gè)數(shù)，QOS_ztotal為業(yè)務(wù)等級(jí)應(yīng)設(shè)置為Z的PW個(gè)數(shù)；QOS策略的目標(biāo)數(shù)值為100％。

優(yōu)選地，所述步驟S1中確定量化評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的節(jié)點(diǎn)利用效率指標(biāo)，具體為：

根據(jù)公式計(jì)算接入層的PTN節(jié)點(diǎn)利用效率；其中，L≥1，Y_接入J為接入層J段落數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速率，Y_接入k為接入層K節(jié)點(diǎn)交換容量或包轉(zhuǎn)發(fā)速率；

根據(jù)公式計(jì)算匯聚層的PTN節(jié)點(diǎn)利用效率；其中，L≥1，Y_匯聚J為匯聚層J段落數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速率，Y_匯聚k為匯聚層K節(jié)點(diǎn)交換容量或包轉(zhuǎn)發(fā)速率；

根據(jù)公式計(jì)算核心層的PTN節(jié)點(diǎn)利用效率；其中，L≥1，Y_核心J為核心層J段落數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速率，Y_核心k為核心層K節(jié)點(diǎn)交換容量或包轉(zhuǎn)發(fā)速率。

優(yōu)選地，所述步驟S3具體為：

利用最小二乘法，分析峰值速率、忙時(shí)均值速率與用戶網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的相關(guān)程度，確定與峰值速率和忙時(shí)均值速率相關(guān)度最高的用戶網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；其中，所述用戶網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括用戶數(shù)、流量、基站數(shù)和基站載頻數(shù)；

根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的峰值速率和忙時(shí)均值速率與所述相關(guān)度最高的用戶網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，歸納出數(shù)學(xué)模型，并將目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的所述相關(guān)度最高的用戶網(wǎng)絡(luò)參數(shù)輸入到所述數(shù)學(xué)模型中，以得到目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的峰值速率和忙時(shí)均值速率，并將目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的峰值速率和忙時(shí)均值速率作為所述仿真模型的輸入數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述步驟S21具體包括：

根據(jù)PTN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議和網(wǎng)元的性能參數(shù)，確定每個(gè)網(wǎng)元的進(jìn)程狀態(tài)空間全集和狀態(tài)轉(zhuǎn)移的過程和條件；

根據(jù)所述進(jìn)程狀態(tài)空間全集和狀態(tài)轉(zhuǎn)移的過程和條件，建立PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程域的可視化仿真交互模型。

優(yōu)選地，所述PTN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)域的可視化仿真交互模型包括處理器類的可視化仿真交互模型、數(shù)據(jù)流類的可視化仿真交互模型和收/發(fā)機(jī)類的可視化仿真交互模型；

所述PTN網(wǎng)絡(luò)域的可視化仿真交互模型包括PTN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)域的可視化仿真交互模型和連接所述PTN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)域的可視化仿真交互模型的通信鏈路。

優(yōu)選地，以O(shè)PNET/NS2/C語言工具構(gòu)建PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型；所述PTN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)根據(jù)ITU-T G.8110.1定義的MPLS-TP層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定，包括傳送業(yè)務(wù)層、傳送路徑層、段層；所述傳送業(yè)務(wù)層、傳送路徑層、段層分別對(duì)應(yīng)仿真模型的PW層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例、LSP層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例和MTS層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例；

其中，PW層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例提供傳送業(yè)務(wù)層功能，一個(gè)PW連接承載一個(gè)或一組客戶業(yè)務(wù)實(shí)體；PW層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例提供OAM用于客戶層業(yè)務(wù)的固有監(jiān)測(cè)；PW層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例的連接跨越整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，關(guān)注端到端業(yè)務(wù)的SLA實(shí)現(xiàn)和Hard-QoS服務(wù)，它與業(yè)務(wù)是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，其交換行為發(fā)生在接入/城域邊緣和城域/省干邊緣設(shè)備上；

LSP層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例提供傳送路徑層功能，一個(gè)LSP連接承載LSP域邊界間的一個(gè)或多個(gè)PW信號(hào)；LSP層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例提供OAM用于路徑監(jiān)測(cè)；LSP連接的覆蓋范圍是單個(gè)網(wǎng)絡(luò)域，關(guān)注業(yè)務(wù)匯聚、可擴(kuò)展性和生存性，一個(gè)或多個(gè)PW映射到一個(gè)LSP連接，其交換行為發(fā)生在該網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)上；

MTS層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例提供段層功能，一個(gè)MTS連接承載MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的一個(gè)或多個(gè)LSP信號(hào)；MTS層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例提供OAM，用于點(diǎn)到點(diǎn)的互聯(lián)MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的傳輸媒介層信號(hào)的連接監(jiān)測(cè)；MTS負(fù)責(zé)MPLS-TP節(jié)點(diǎn)間的點(diǎn)到點(diǎn)連接。

一種PTN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真系統(tǒng)，包括：

關(guān)鍵指標(biāo)確定模塊，用于確定量化評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵指標(biāo)；

仿真模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)PTN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元的性能參數(shù)、網(wǎng)元間的光纜距離和PTN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)，構(gòu)建不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型；其中，所述網(wǎng)元的性能參數(shù)包括PTN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)封裝類型、標(biāo)簽格式、分層傳送模型；所述業(yè)務(wù)場(chǎng)景包括視頻業(yè)務(wù)場(chǎng)景、語音業(yè)務(wù)場(chǎng)景和文本業(yè)務(wù)場(chǎng)景；

輸入數(shù)據(jù)確定模塊，用于根據(jù)所述關(guān)鍵指標(biāo)，確定所述仿真模型的輸入數(shù)據(jù)；

仿真模塊，用于將所述輸入數(shù)據(jù)輸入到所述仿真模型中進(jìn)行仿真計(jì)算，得到評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值；

判斷模塊，用于判斷所述關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值是否在目標(biāo)數(shù)值范圍內(nèi)，若是，結(jié)束優(yōu)化仿真，否則，返回步驟S2，對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型進(jìn)行優(yōu)化，直至所述仿真模型輸出的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值在目標(biāo)數(shù)值范圍內(nèi)，以使用戶根據(jù)關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值在目標(biāo)數(shù)值范圍內(nèi)的仿真模型去建設(shè)新的PTN網(wǎng)絡(luò)或改造現(xiàn)有的PTN網(wǎng)絡(luò)；其中，對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型進(jìn)行優(yōu)化包括：調(diào)整PTN網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)元的數(shù)量及網(wǎng)元的業(yè)務(wù)封裝類型。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，至少具備以下有益效果：

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的這種PTN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真方法及系統(tǒng)，首先確定關(guān)鍵指標(biāo)，多維度定量衡量PTN網(wǎng)絡(luò)的好壞，并根據(jù)PTN的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)特性，以O(shè)PNET/NS2/C語言工具對(duì)規(guī)劃的PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真建模，對(duì)規(guī)劃的PTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案進(jìn)行優(yōu)化仿真評(píng)測(cè)。根據(jù)評(píng)測(cè)結(jié)果優(yōu)化調(diào)整PTN網(wǎng)絡(luò)方案，有效提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)的質(zhì)量，降低網(wǎng)絡(luò)投資風(fēng)險(xiǎn)。

另外，本發(fā)明提供的這種PTN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真方法及系統(tǒng)除了能對(duì)規(guī)劃中的PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真，還可以對(duì)現(xiàn)有的PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化仿真，通過在仿真模型上加載測(cè)試數(shù)據(jù)或輸入目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有PTN網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，提前進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，并通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值與目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值分析比較，定量分析網(wǎng)絡(luò)存在的問題，提出網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略，以滿足未來業(yè)務(wù)的發(fā)展，避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真系統(tǒng)的示意框圖。

具體實(shí)施方式

下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

參見圖1，本實(shí)施例提供的一種PTN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真方法，包括：

步驟S1、確定量化評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵指標(biāo)；

步驟S2、根據(jù)PTN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元的性能參數(shù)、網(wǎng)元間的光纜距離和PTN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)，構(gòu)建不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型；其中，所述網(wǎng)元的性能參數(shù)包括PTN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)封裝類型、標(biāo)簽格式、分層傳送模型；所述業(yè)務(wù)場(chǎng)景包括視頻業(yè)務(wù)場(chǎng)景、語音業(yè)務(wù)場(chǎng)景和文本業(yè)務(wù)場(chǎng)景；

步驟S3、根據(jù)所述關(guān)鍵指標(biāo)，確定所述仿真模型的輸入數(shù)據(jù)；

步驟S4、將所述輸入數(shù)據(jù)輸入到所述仿真模型中進(jìn)行仿真計(jì)算，得到評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值；

步驟S5、判斷所述關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值是否在目標(biāo)數(shù)值范圍內(nèi)，若是，結(jié)束優(yōu)化仿真，否則，返回步驟S2，對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型進(jìn)行優(yōu)化，直至所述仿真模型輸出的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值在目標(biāo)數(shù)值范圍內(nèi)，以使用戶根據(jù)關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值在目標(biāo)數(shù)值范圍內(nèi)的仿真模型去建設(shè)新的PTN網(wǎng)絡(luò)或改造現(xiàn)有的PTN網(wǎng)絡(luò)；其中，對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型進(jìn)行優(yōu)化包括：調(diào)整PTN網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)元的數(shù)量及網(wǎng)元的業(yè)務(wù)封裝類型；

其中，所述步驟S2中，構(gòu)建不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型具體包括：

步驟S21、根據(jù)網(wǎng)元的性能參數(shù)，建立不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程域的仿真模型；

步驟S22、根據(jù)網(wǎng)元的性能參數(shù)和PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程域的仿真模型，建立不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下PTN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)域的可視化仿真交互模型；

步驟S23、根據(jù)網(wǎng)元間的光纜距離、PTN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)和PTN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)域的可視化仿真交互模型，在電子地圖上建立不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下PTN網(wǎng)絡(luò)域的可視化仿真交互模型。

需要說明的是，步驟S5中對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型進(jìn)行優(yōu)化，直至所述仿真模型輸出的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值在目標(biāo)數(shù)值范圍內(nèi)，具體為在上一次優(yōu)化仿真的基礎(chǔ)上進(jìn)行本次優(yōu)化仿真。例如：關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值的目標(biāo)數(shù)值范圍為＞100，上一次優(yōu)化仿真輸出的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值為90，則本次優(yōu)化是對(duì)輸出的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值為90的仿真模型進(jìn)行優(yōu)化，以此來減少優(yōu)化仿真的迭代次數(shù)。

優(yōu)選地，所述關(guān)鍵指標(biāo)包括：業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)匹配度指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)整體性能指標(biāo)、業(yè)務(wù)服務(wù)策略度量指標(biāo)、節(jié)點(diǎn)利用效率指標(biāo)、峰值流速、均值速率；

其中，網(wǎng)絡(luò)整體性能指標(biāo)包括：時(shí)延、抖動(dòng)、誤碼、丟包、擁塞和掉線，網(wǎng)絡(luò)整體性能指標(biāo)應(yīng)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，所述步驟S1中確定量化評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)匹配度指標(biāo)，具體為：

根據(jù)公式計(jì)算IP RAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的業(yè)務(wù)能力參數(shù)X＝{X₁,X₂,…X_n}與網(wǎng)絡(luò)能力參數(shù)Y＝{Y₁,Y₂,…Y_n}的匹配度r，其中，n≥1，X₁,X₂,…X_n為IP RAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)n個(gè)測(cè)量點(diǎn)單位面積上業(yè)務(wù)能力參數(shù)值，為X₁,X₂,…X_n的算術(shù)平均數(shù)；Y₁,Y₂,…Y_n為IP RAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)n個(gè)測(cè)量點(diǎn)單位面積上網(wǎng)絡(luò)能力參數(shù)值，為Y₁,Y₂,…Y_n的算術(shù)平均數(shù)，r的目標(biāo)數(shù)值范圍為-1≤r≤1；

其中，所述網(wǎng)絡(luò)能力參數(shù)包括：?jiǎn)挝幻娣e的PTN節(jié)點(diǎn)數(shù)、光纜距離和光纜分纖點(diǎn)個(gè)數(shù)；所述業(yè)務(wù)能力參數(shù)包括：?jiǎn)挝幻娣e的人口數(shù)、GDP、電費(fèi)、燃?xì)赓M(fèi)和有線電視費(fèi)。

需要說明的是，r越接近1越好，也就是相關(guān)性越大，說明網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)匹配度越高。這隱含一個(gè)前提假設(shè)，即在網(wǎng)絡(luò)資源一定的前提下，業(yè)務(wù)匹配度越高的網(wǎng)絡(luò)越好。

需要說明的是，所述步驟S1中確定量化評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)匹配度指標(biāo)，也可以通過分別繪制業(yè)務(wù)密度分布圖和網(wǎng)絡(luò)密度分布圖，對(duì)業(yè)務(wù)密度分布圖和網(wǎng)絡(luò)密度分布圖進(jìn)行匹配比較得到。

優(yōu)選地，所述步驟S1中確定量化評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的業(yè)務(wù)服務(wù)策略度量指標(biāo)，具體為：

根據(jù)公式計(jì)算滿足QOS策略的程度；

其中，K_z為QOS策略不同業(yè)務(wù)等級(jí)的加權(quán)系數(shù)，n為QOS業(yè)務(wù)等級(jí)個(gè)數(shù)；QOS_zcorret為根據(jù)閔可夫斯基距離算法第Z類的PW性能與業(yè)務(wù)等級(jí)應(yīng)設(shè)置為Z的一致的PW個(gè)數(shù)，QOS_ztotal為業(yè)務(wù)等級(jí)應(yīng)設(shè)置為Z的PW個(gè)數(shù)；QOS策略的目標(biāo)數(shù)值為100％。

優(yōu)選地，所述步驟S1中確定量化評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的節(jié)點(diǎn)利用效率指標(biāo)，具體為：

根據(jù)公式計(jì)算接入層的PTN節(jié)點(diǎn)利用效率；其中，L≥1，Y_接入J為接入層J段落數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速率，Y_接入k為接入層K節(jié)點(diǎn)交換容量或包轉(zhuǎn)發(fā)速率；

根據(jù)公式計(jì)算匯聚層的PTN節(jié)點(diǎn)利用效率；其中，L≥1，Y_匯聚J為匯聚層J段落數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速率，Y_匯聚k為匯聚層K節(jié)點(diǎn)交換容量或包轉(zhuǎn)發(fā)速率；

根據(jù)公式計(jì)算核心層的PTN節(jié)點(diǎn)利用效率；其中，L≥1，Y_核心J為核心層J段落數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速率，Y_核心k為核心層K節(jié)點(diǎn)交換容量或包轉(zhuǎn)發(fā)速率。

優(yōu)選地，所述步驟S3具體為：

利用最小二乘法，分析峰值速率、忙時(shí)均值速率與用戶網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的相關(guān)程度，確定與峰值速率和忙時(shí)均值速率相關(guān)度最高的用戶網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；其中，所述用戶網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括用戶數(shù)、流量、基站數(shù)和基站載頻數(shù)；

根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的峰值速率和忙時(shí)均值速率與所述相關(guān)度最高的用戶網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，歸納出數(shù)學(xué)模型，并將目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的所述相關(guān)度最高的用戶網(wǎng)絡(luò)參數(shù)輸入到所述數(shù)學(xué)模型中，以得到目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的峰值速率和忙時(shí)均值速率，并將目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的峰值速率和忙時(shí)均值速率作為所述仿真模型的輸入數(shù)據(jù)。

例如：若峰值速率和忙時(shí)均值速率與流量的相關(guān)度最高，則根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的流量與峰值速率和忙時(shí)均值速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，歸納出數(shù)學(xué)模型，并將目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的流量數(shù)據(jù)輸入到所述數(shù)學(xué)模型中，以得到目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的峰值速率和忙時(shí)均值速率，并將目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的峰值速率和忙時(shí)均值速率作為所述仿真模型的輸入數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述步驟S21具體包括：

根據(jù)PTN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議和網(wǎng)元的性能參數(shù)，確定每個(gè)網(wǎng)元的進(jìn)程狀態(tài)空間全集和狀態(tài)轉(zhuǎn)移的過程和條件；

根據(jù)所述進(jìn)程狀態(tài)空間全集和狀態(tài)轉(zhuǎn)移的過程和條件，建立PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程域的可視化仿真交互模型。

優(yōu)選地，所述PTN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)域的可視化仿真交互模型包括處理器類的可視化仿真交互模型、數(shù)據(jù)流類的可視化仿真交互模型和收/發(fā)機(jī)類的可視化仿真交互模型；

所述PTN網(wǎng)絡(luò)域的可視化仿真交互模型包括PTN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)域的可視化仿真交互模型和連接所述PTN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)域的可視化仿真交互模型的通信鏈路。

優(yōu)選地，以O(shè)PNET/NS2/C語言工具構(gòu)建PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型；所述PTN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)根據(jù)ITU-T G.8110.1定義的MPLS-TP層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定，包括傳送業(yè)務(wù)層、傳送路徑層、段層；所述傳送業(yè)務(wù)層、傳送路徑層、段層分別對(duì)應(yīng)仿真模型的PW層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例、LSP層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例和MTS層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例；

其中，PW層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例提供傳送業(yè)務(wù)層功能，一個(gè)PW連接承載一個(gè)或一組客戶業(yè)務(wù)實(shí)體；PW層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例提供OAM用于客戶層業(yè)務(wù)的固有監(jiān)測(cè)；PW層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例的連接跨越整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，關(guān)注端到端業(yè)務(wù)的SLA實(shí)現(xiàn)和Hard-QoS服務(wù)，它與業(yè)務(wù)是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，其交換行為發(fā)生在接入/城域邊緣和城域/省干邊緣設(shè)備上；

LSP層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例提供傳送路徑層功能，一個(gè)LSP連接承載LSP域邊界間的一個(gè)或多個(gè)PW信號(hào)；LSP層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例提供OAM用于路徑監(jiān)測(cè)；LSP連接的覆蓋范圍是單個(gè)網(wǎng)絡(luò)域，關(guān)注業(yè)務(wù)匯聚、可擴(kuò)展性和生存性，一個(gè)或多個(gè)PW映射到一個(gè)LSP連接，其交換行為發(fā)生在該網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)上；

MTS層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例提供段層功能，一個(gè)MTS連接承載MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的一個(gè)或多個(gè)LSP信號(hào)；MTS層網(wǎng)絡(luò)實(shí)例提供OAM，用于點(diǎn)到點(diǎn)的互聯(lián)MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的傳輸媒介層信號(hào)的連接監(jiān)測(cè)；MTS負(fù)責(zé)MPLS-TP節(jié)點(diǎn)間的點(diǎn)到點(diǎn)連接。

PTN核心層網(wǎng)絡(luò)采用MESH或口字型組網(wǎng)，匯聚層采用環(huán)形或口字型組網(wǎng)，接入層采用環(huán)形組網(wǎng)或雙星型組網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)盡量扁平化。另外，現(xiàn)有網(wǎng)管數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出正在運(yùn)行的PTN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)，可以通過格式轉(zhuǎn)換，輸入到本發(fā)明提供的仿真模型中，仿真模型中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)大部分可以自動(dòng)化生成，部分需要手動(dòng)調(diào)節(jié)。

在采用OPNET仿真中，拓?fù)鋱D中的接入層網(wǎng)元可用LER(Label Edge Router，標(biāo)簽邊緣路由器)來模擬，匯聚層和核心層網(wǎng)元可用LSR來模擬。鏈路可使用PPP_SONET_OC1模塊，LSR(Label Switching router，標(biāo)簽交換路由器)和LER使用的模型為ethernet2_slip_ler模塊和ethernet2_slips_lsr模塊。可用PPP_wkstn來模擬通信網(wǎng)中的視頻業(yè)務(wù)、語音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。所需仿真的業(yè)務(wù)可以在Application Config和Profile Config中配置，背景流量作為其他業(yè)務(wù)所占用的網(wǎng)絡(luò)資源。

參見圖2，本發(fā)明還提出了一種PTN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真系統(tǒng)100，包括：

關(guān)鍵指標(biāo)確定模塊101，用于確定量化評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵指標(biāo)；

仿真模型構(gòu)建模塊102，用于根據(jù)PTN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元的性能參數(shù)、網(wǎng)元間的光纜距離和PTN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)，構(gòu)建不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型；其中，所述網(wǎng)元的性能參數(shù)包括PTN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)封裝類型、標(biāo)簽格式、分層傳送模型；所述業(yè)務(wù)場(chǎng)景包括視頻業(yè)務(wù)場(chǎng)景、語音業(yè)務(wù)場(chǎng)景和文本業(yè)務(wù)場(chǎng)景；

輸入數(shù)據(jù)確定模塊103，用于根據(jù)所述關(guān)鍵指標(biāo)，確定所述仿真模型的輸入數(shù)據(jù)；

仿真模塊104，用于將所述輸入數(shù)據(jù)輸入到所述仿真模型中進(jìn)行仿真計(jì)算，得到評(píng)判PTN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值；

判斷模塊105，用于判斷所述關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值是否在目標(biāo)數(shù)值范圍內(nèi)，若是，結(jié)束優(yōu)化仿真，否則，對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型進(jìn)行優(yōu)化，直至所述仿真模型輸出的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值在目標(biāo)數(shù)值范圍內(nèi)，以使用戶根據(jù)關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值在目標(biāo)數(shù)值范圍內(nèi)的仿真模型去建設(shè)新的PTN網(wǎng)絡(luò)或改造現(xiàn)有的PTN網(wǎng)絡(luò)；其中，對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)的仿真模型進(jìn)行優(yōu)化包括：調(diào)整PTN網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)元的數(shù)量及網(wǎng)元的業(yè)務(wù)封裝類型。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的這種PTN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真方法及系統(tǒng)，首先確定關(guān)鍵指標(biāo)，多維度定量衡量PTN網(wǎng)絡(luò)的好壞，并根據(jù)PTN的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)特性，以O(shè)PNET/NS2/C語言工具對(duì)規(guī)劃的PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真建模，對(duì)規(guī)劃的PTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案進(jìn)行優(yōu)化仿真評(píng)測(cè)。根據(jù)評(píng)測(cè)結(jié)果優(yōu)化調(diào)整PTN網(wǎng)絡(luò)方案，有效提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)的質(zhì)量，降低網(wǎng)絡(luò)投資風(fēng)險(xiǎn)。

另外，本發(fā)明提供的這種PTN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化仿真方法及系統(tǒng)除了能對(duì)規(guī)劃中的PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真，還可以對(duì)現(xiàn)有的PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化仿真，通過在仿真模型上加載測(cè)試數(shù)據(jù)或輸入目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有PTN網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，提前進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，并通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值與目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)值分析比較，定量分析網(wǎng)絡(luò)存在的問題，提出網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略，以滿足未來業(yè)務(wù)的發(fā)展，避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。術(shù)語“第一、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。術(shù)語“多個(gè)”指兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確的限定。