[發明專利]骨干網中超低損耗光纖替換調度方法及系統

有效

• 申請號: 201711486912.4
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108199881B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 沈綱祥;李泳成;蔡安亮
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04Q11/00
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 馮瑞;楊慧林

本發明涉及一種骨干網中超低損耗光纖替換調度方法及系統，為了提高運營商的頻譜使用效率而設計。本發明所述的方包括：S1分別計算各光纖鏈路替換后的增益，也即計算各光纖鏈路進行替換后減少的頻隙FS數乘以到完成其余光纖鏈路全部替換剩余的時間；S2選擇其中一個光纖鏈路替換后的增益最高的光纖鏈路進行替換；重復S1至S2，直至所有需要被替換的光纖鏈路全部替換完成。本發明通過確定最合理安排光纖的替換順序，為運營商盡可能的節省頻譜資源，供額外的業務使用。

技術領域

本發明涉及一種骨干網中超低損耗光纖替換調度方法及系統。

背景技術

為滿足日益增長的通信業務需求，超長距離的光傳輸系統有望采用超低損耗光纖，以提高傳輸容量和頻譜效率。康寧公司生產的超低損耗(Ultra-low loss，ULL)光纖SMF-28已經商用。得益于超低損耗光纖技術的發展，為滿足未來的通信需求，超低損耗光纖全面取代標準單模光纖成為可能。

在針對超低損耗光纖優勢的研究中，有一個重要的現實問題，即網絡運營商用于替換光纖的人力資源是有限的，將已有的光纖被替換成超低損耗光纖，往往需要花費幾周甚至幾個月的時間。一旦某條超低損耗光纖替換完成，進行網絡優化，有可能會減少當前正在使用的頻譜資源，而新的可用頻譜資源則可以攜帶額外的網絡服務來獲得額外的收入。例如：假設有三個鏈接，即N0-N1，N0-N2和N1-N2被替換。替換時間分別與鏈路長度成比例，即10,13和8天。分別考慮兩個替換序列S1和S2。(S1：N1-N2；N0-N2；N0-N1，S2：N0-N2；N0-N1；N1-N2)。如果采用S1，由于鏈路N0-N2具有最高的頻隙FS使用，在8天后完成鏈路N1-N2的替換，用于承載所有光信道的頻隙FS的最大數量沒有變化。相比之下，如果采用S2，在13天后完成鏈路N0-N2的替換，用于承載所有光信道的頻隙FS的數量從10減少到6(6是鏈路N0-N1上使用的頻隙FS的數量)。這意味著，對于S1中第二階段(或者，更換第二個光纖鏈路時)，仍使用相同的最大頻隙FS。而對于S2中的第二階段，僅需要更少的頻隙FS，更多的頻隙FS可用于提供額外的服務。類似地，當替換第二根光纖鏈路時，在S1中，鏈路N0-N2被替換，頻隙FS從10減少到6。在S2中，鏈路N0-N1被替換，使用的頻隙FS從6減到5。現在我們可以評估ULL光纖鏈路替換這兩個序列的收益。我們使用圖1中兩條曲線下面的區域來衡量效率，因為面積越小意味著替換時間乘以頻譜資源的值越低。對于S1，其時間乘以頻隙FS的值為270頻隙FS×天，這對應于ULL光纖替換可獲得的40-頻隙FS×天收益。對于S2，其時間加權頻隙FS使用量為230頻隙FS×天，相當于ULL光纖替換可獲得的80-頻隙FS×天收益。顯然，S2比S1增加了100％。

上面的例子顯示了有效調度的ULL光纖鏈路替換策略的重要性。網絡運營商希望在每條光纖鏈路替換后立即重新優化網絡，以提高頻譜效率。但同時，不同的超低損耗光纖替換順序將嚴重影響網絡運營商的優化效果。因此，如何安排光纖的替換順序將是非常重要的研究課題。

鑒于上述，本設計人積極加以研究創新，以期創設一種骨干網中超低損耗光纖替換調度方法及系統，使其更具有產業上的利用價值。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種確定光纖的合理替換順序，節省頻譜資源，供額外的業務使用，提高了頻譜使用效率。

為達到上述發明目的本發明骨干網中超低損耗光纖替換調度方法，所述的方法稱為MG策略，所述的MG策略具體包括：

S1分別計算各光纖鏈路替換后的增益，也即計算各光纖鏈路進行替換后減少的頻隙FS數乘以到完成其余光纖鏈路全部替換剩余的時間；S2選擇其中一個光纖鏈路替換后的增益最高的光纖鏈路進行替換；重復S1至S2，直至所有需要被替換的光纖鏈路全部替換完成。

進一步地，利用線性規劃模型ILP確定光纖換調度策略，具體包括：