1 国网新疆电力有限公司 电力科学研究院，乌鲁木齐 830000
2 北京邮电大学 信息光子学与光通信国家重点实验室，北京 100876
3 国网新疆电力有限公司 电力调度控制中心，乌鲁木齐 830000
【目的】地震等自然灾害具有持续性和大范围的特性。灾害在发生过程中会持续性损伤光网络的链路资源，造成其链路风险不断变化。面对持续变化的链路风险，业务恢复规划不当可能导致恢复业务再次发生故障。从业务角度来看，重复故障将导致数据传输的多次中断，且随着灾害发生，后续的链路状态损伤加剧可能导致无法恢复此业务。从网络管控方面来看，重复恢复会造成算路资源浪费，占用其他业务的恢复资源。同时，由于业务传输的数据重要性不同，不同业务对传输可靠性的需求存在差异，在发生故障时，高重要度业务应优先恢复。因此，在大规模持续性灾害场景下，综合考虑灾害对链路风险的持续性影响以及不同业务对路径可靠性需求的差异性进行业务恢复是一个值得研究的问题。文章针对此问题提出了一种持续性灾害下基于链路风险感知的业务恢复算法——动态链路风险重路由算法（DLRRA）。
【方法】首先，针对业务重要度和链路风险，文章建立了业务重要度与链路风险评估模型，并在此基础上提出了优化目标路由可靠度。DLRRA结合优化目标充分考虑了灾害对链路持续性影响造成的链路风险度变化，通过优先为高重要度的故障业务分配低风险的恢复资源，避免了在灾害持续发生过程中同一高重要度业务发生2次故障的风险。
【结果】仿真结果表明，DLRRA恢复的首次业务较传统算法的2次故障概率降低了11%，且在高负载下的平均重要度提高了10%。
【结论】因此，该算法有效避免了持续性故障造成的业务多次中断带来的损失，保证了重要业务在灾害环境中的持续稳定运行。
光网络 光纤损伤 链路风险 故障恢复算法 optical networks optical fiber damage link risk fault recovery algorithm 光通信研究
2024, 50(2): 22006901
1 国网宁夏电力有限公司 电力科学研究院, 银川 750001
2 国网宁夏电力公司 石嘴山供电公司, 宁夏 石嘴山 753099
3 北京邮电大学, 北京 100876
针对光通信网设备风险预警无法进行人工分析的问题, 提出基于用户画像技术与深度学习算法的设备故障预测算法。基于数据采集与数据增强构建设备健康画像, 从含有脏数据且格式不统一的原始数据中抽取与设备故障相关联的标签序列, 将序列数据“喂”入深度学习模型, 获得高准确度的故障预测结果。仿真结果表明: 该算法能够基于设备原始数据构建设备健康画像并实时训练深度学习模型, 获得接近100%的设备故障预测准确率；与全标签序列的算法和未进行数据增强的算法相比, 所提算法将故障预测准确率分别提升了7.8%和3.3%。
故障预测 健康画像 光通信设备 深度学习 failure prediction health profiles optical communication equipment deep learning
北京邮电大学 信息光子学与光通信国家重点实验室，北京 100876
激光通信凭借其在传输距离、传输容量、保密性和抗干扰性等方面的优势，将成为未来卫星通信，尤其是星间通信的重要技术手段。然而，受到卫星高速度移动等因素的制约，基于激光链路进行高动态卫星激光组网将面临一系列关键技术挑战。综述了卫星激光通信技术的发展现状，介绍了软件定义卫星激光网络的架构，分析了高动态卫星激光组网关键技术，最后对卫星激光组网技术发展方向进行了展望。
卫星激光网络 高动态 软件定义卫星网络 satellite laser networks high dynamic software-defined satellite networks
1 国网宁夏电力有限公司 电力科学研究院，银川750002
2 国网石嘴山供电公司，宁夏 石嘴山753000
3 北京邮电大学 信息光子学与光通信国家重点实验室，北京100876
光传输网络中每个月可能出现数百万个光层告警，给网络的运行、管理和维护带来了巨大的挑战。针对这一问题，提出了一种基于多维属性的光网络告警压缩方法。首先，根据告警发生的时间、网络位置提取告警事务集；然后，通过神经网络得到告警属性的权重用于计算告警相似度，对告警信息进行压缩。实际网络数据验证结果表明：该方法能够有效提高告警压缩率约17%；通过采用关联挖掘算法对压缩后的告警集进行关联规则挖掘，得到的强关联告警事务增加了55%，有利于进一步分析告警信息之间的相关性和定位故障源。
光传输网络 网络拓补 告警压缩 告警关联 optical transmission network network topology alarm compression alarm correlation
北京邮电大学 信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
多维复用光网络是未来骨干网络的发展方向, 它的出现推动了网络技术的进一步发展。通过调研信息通信网络的发展需求, 分析了多维复用光网络中的关键技术, 阐述了物理传输层面的空分复用技术研究现状, 并着重介绍了多维复用光网络的架构、频谱分配及频谱重构中的前沿技术, 最后对多维复用光网络与其技术发展方向进行了展望。
多维复用光网络 空分复用技术 软件定义光网络 multi-dimensional multiplexed optical network space division multiplexing software defined optical network
1 中国电力科学研究院有限公司, 北京 100192
2 国网四川省电力公司, 成都 610041
3 北京邮电大学 信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100110
光传送网(OTN)中光节点波长复用/解复用器以及光开关矩阵可实现任意结构的逻辑拓扑在物理拓扑上的映射, 不合理的映射方案将消耗额外端口资源。提出一种基于强化学习(RL)的逻辑拓扑最优化映射算法, 将预处理后的拓扑状态和逻辑通道数据用于训练RL模型, 以对逻辑通道进行全局波长资源分配, 最终达到资源最优化目的。仿真结果表明: 所提算法有效减小逻辑拓扑映射过程中的资源消耗, 从而最小化网络部署成本。
光传送网 逻辑拓扑映射 强化学习 网络资源分配 optical transport network logical topology mapping reinforcement learning network resource assignment
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communication, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
2 University of Texas at Dallas, Texas 75080, USA
In this Letter, we propose two crosstalk-aware routing, core, and spectrum assignment (CA-RCSA) algorithms for spatial division multiplexing enabled elastic optical networks (SDM-EONs) with multi-core fibers. First, the RCSA problem is modeled, and then a metric, i.e., CA spectrum compactness (CASC), is designed to measure the spectrum status in SDM-EONs. Based on CASC, we propose two CA-RCSA algorithms, the first-fit (FF) CASC algorithm and the random-fit (RF) CASC algorithm. Simulation results show that our proposed algorithms can achieve better performance than the baseline algorithm in terms of blocking probability and spectrum utilization, with FF-CASC providing the best performance.
060.1155 All-optical networks 060.4250 Networks 060.4251 Networks, assignment and routing algorithms Chinese Optics Letters
2016, 14(10): 100604
Author Affiliations
Abstract
State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
The rapid growth of the Internet raises the importance of resource planning of Internet protocol (IP) over elastic optical networks (EONs), which is a challenging task due to more complex and obscure physical -constraints of it. Compared with network cost, the power consumption may eventually become the barrier to the expansion of the Internet. We present an energy-efficient virtual topology design (VTD) scheme for IP over EON. We explicitly explain and analyze the mixed integer linear programming model and the heuristic algorithm for this scheme. Numerical results show that the proposed VTD scheme can significantly save power consumption.
060.1155 All-optical networks 060.4251 Networks, assignment and routing algorithms 060.4256 Networks, network optimization Chinese Optics Letters
2014, 12(11): 110602
Author Affiliations
Abstract
Compared to the traditional wavelength division multiplexing (WDM) optical networks with rigid and coarse granularities, flexible spectrum optical networks have high spectrum efficiency, which can support the service with various bandwidth requirements, such as sub and super channel. Among all network performance parameters, blocking probability is an important parameter for the performance evaluation and network planning in circuit-based optical networks including flexible spectrum optical networks. We propose an analytical method of blocking probability computation for flexible spectrum optical networks in this letter through mathematical analysis and theoretical derivation. Two blocking probability models are built respectively based on whether considering spectrum consecutiveness or not. Numerical results validate our proposed blocking probability models under different link capacity and traffic loads.
060.4510 Optical communications 060.4250 Networks 060.4254 Networks, combinatorial network design 060.4256 Networks, network optimization Chinese Optics Letters
2014, 12(7): 070601
1 国网甘肃省电力公司 信息通信公司, 甘肃 兰州730050
2 北京邮电大学, 北京100876
为了解决频谱碎片问题, 针对弹性光网络中业务调制格式可变的特点提出了一种基于调制格式的重构算法, 并给出了这种算法与最短径重构算法的仿真比较。仿真结果表明, 基于调制格式的频谱重构算法能够更灵活地改变频谱子载波的分配问题, 在相同的网络条件下可以有效提高频谱资源利用率。
弹性光网络 调制格式 频谱资源重构 elastic optical networks modulation format spectrum resource reconstruction
