波分复用网络分步并行调测优化方法及装置实用新型专利

专利名称：波分复用网络分步并行调测优化方法及装置

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202211026979.0

专利申请（专利权）人：烽火通信科技股份有限公司
权利人地址：湖北省武汉市东湖高新技术开发区高新四路6号

专利发明（设计）人：于文海,吴学锋,吴岩,程勇鹏

专利摘要：本申请公开了一种波分复用网络分步并行调测优化方法及装置，涉及光通信技术领域，该方法包括：基于网络拓扑关系表，生成各光复用段OMS之间的依赖关系表；依赖关系表包括每个OMS的编号、OLA站数量和依赖表项，依赖表项包括该OMS所依赖的OMS编号；每一轮次选择出其中没有依赖的OMS加入一个待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，直至依赖关系表为空，输出各轮次的待调目标集合。本申请的波分复用网络分步并行调测优化方法及装置，可实现网络拓扑中各OMS的分步并行调测，提升波分复用网络在MESH组网下的调平速度。

主权利要求：
1.一种波分复用网络分步并行调测优化方法，其特征在于，其包括步骤：基于网络拓扑关系表，生成各光复用段OMS之间的依赖关系表；所述依赖关系表包括每个OMS的编号、OLA站数量和依赖表项，所述依赖表项包括该OMS所依赖的OMS编号；
每一轮次选择出其中没有依赖的OMS加入一个待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，直至依赖关系表为空，输出各轮次的待调目标集合。
2.如权利要求1所述的波分复用网络分步并行调测优化方法，其特征在于，选择出其中没有依赖的OMS加入待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，具体包括：将依赖关系表中依赖表项为空的OMS加入该待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，以及在依赖表项中删除该OMS编号；
不断对依赖表项全部删除的OMS进行判断，并将可并行调测的OMS加入该待调目标集合，同时在依赖表项中删除该OMS编号，直至没有新增可并行调测的OMS。
3.如权利要求2所述的波分复用网络分步并行调测优化方法，其特征在于，对依赖表项全部删除的OMS进行判断，具体包括：以该OMS的级联数为Q，以其未被删除依赖表项时，每个级联的OMS的最多的OLA站数量之和为P；
当P与Q之和小于等于预设阈值时，将该OMS判断为可并行调测的OMS；
其中，每一轮次结束时，以当前的依赖关系表重新计算OMS的级联数，并以当前依赖表项为空的OMS的级联数为1。
4.如权利要求3所述的波分复用网络分步并行调测优化方法，其特征在于，所述预设阈值的设置过程包括：当波分复用网络的光信噪比OSNR余量为M时，若仿真N个光放级联后的最大误差不低于M，则以该N作为预设阈值。
5.如权利要求1所述的波分复用网络分步并行调测优化方法，其特征在于，生成各OMS之间的依赖关系表之前，还包括：获取网络拓扑关系表，所述网络拓扑关系表包括每个节点的名称及其OMS编号，且每个OMS编号均不相同。
6.如权利要求2所述的波分复用网络分步并行调测优化方法，其特征在于，不断对依赖表项全部删除的OMS进行判断，具体包括：对依赖表项全部删除的OMS进行逐个判断，是否存在可并行调测的OMS；
若存在，则将可并行调测的OMS加入待调目标集合，同时删除依赖关系表中该OMS编号，并重新对依赖表项全部删除的OMS进行逐个判断。
7.如权利要求6所述的波分复用网络分步并行调测优化方法，其特征在于：若不存在可并行调测的OMS，则输出当前轮次的待调目标集合。
8.一种波分复用网络分步并行调测优化装置，其特征在于，其包括：生成模块，其用于基于网络拓扑关系表，生成各OMS之间的依赖关系表；所述依赖关系表包括每个OMS的编号、OLA站数量和依赖表项，所述依赖表项包括该OMS所依赖的OMS编号；
分步计算模块，其用于每一轮次选择出其中没有依赖的OMS加入一个待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，直至依赖关系表为空，以及输出各轮次的待调目标集合。
9.如权利要求8所述的波分复用网络分步并行调测优化装置，其特征在于，所述优化装置还包括：获取模块，其用于获取网络拓扑关系表，所述网络拓扑关系表包括每个节点的名称及其OMS编号，且每个OMS编号均不相同。
10.如权利要求8所述的波分复用网络分步并行调测优化装置，其特征在于，所述分步计算模块包括：第一计算子模块，其用于将依赖关系表中依赖表项为空的OMS加入该待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，以及在依赖表项中删除该OMS编号；
第二计算子模块，其用于不断对依赖表项全部删除的OMS进行判断，并将可并行调测的OMS加入该待调目标集合，同时在依赖表项中删除该OMS编号，直至没有新增可并行调测的OMS。 说明书 : 波分复用网络分步并行调测优化方法及装置技术领域[0001] 本申请涉及光通信技术领域，具体涉及一种波分复用网络分步并行调测优化方法及装置。背景技术[0002] WDM(WavelengthDivisionMultiplexing，波分复用)的MESH(无线网格网络)调测过程中，传统上使用反馈式逐段串行顺序调节，不仅调节速度慢，调节时间长，且多个业务非同源同宿时，需要逐个业务从源到宿逐段调整。[0003] 相关技术中，由于光层数字孪生模型是对光网络的数值模拟镜像，可利用数字孪生进行网络调整变化预测，因此，针对WDM的mesh组网，可构建与其对应的数字孪生系统，通过在数字孪生系统中进行模拟调平，把多个网元的待修改参数同步下发，从而节约整体调平时间。[0004] 但是，由于光放、WSS等模型的误差，预测精度随着级联光放数量的增加而下降。有级联关系的OMS(Opticalmultiplexingsection，光复用段)同时调节时，会引起网络的瞬时冲击，且级联越长影响越严重。发明内容[0005] 针对现有技术中存在的缺陷之一，本申请的目的在于提供一种波分复用网络分步并行调测优化方法及装置，以解决相关技术中利用数字孪生进行网络调整变化预测时，预测精度随着级联光放数量的增加而下降的问题。[0006] 本申请第一方面提供一种波分复用网络分步并行调测优化方法，其包括步骤：[0007] 基于网络拓扑关系表，生成各光复用段OMS之间的依赖关系表；上述依赖关系表包括每个OMS的编号、OLA站数量和依赖表项，上述依赖表项包括该OMS所依赖的OMS编号；[0008] 每一轮次选择出其中没有依赖的OMS加入一个待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，直至依赖关系表为空，输出各轮次的待调目标集合。[0009] 一些实施例中，选择出其中没有依赖的OMS加入待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，具体包括：[0010] 将依赖关系表中依赖表项为空的OMS加入该待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，以及在依赖表项中删除该OMS编号；[0011] 不断对依赖表项全部删除的OMS进行判断，并将可并行调测的OMS加入该待调目标集合，同时在依赖表项中删除该OMS编号，直至没有新增可并行调测的OMS。[0012] 一些实施例中，对依赖表项全部删除的OMS进行判断，具体包括：[0013] 以该OMS的级联数为Q，以其未被删除依赖表项时，每个级联的OMS的最多的OLA站数量之和为P；[0014] 当P与Q之和小于等于预设阈值时，将该OMS判断为可并行调测的OMS；[0015] 其中，每一轮次结束时，以当前的依赖关系表重新计算OMS的级联数，并以当前依赖表项为空的OMS的级联数为1。[0016] 一些实施例中，上述预设阈值的设置过程包括：[0017] 当波分复用网络的光信噪比OSNR余量为M时，若仿真N个光放级联后的最大误差不低于M，则以该N作为预设阈值。[0018] 一些实施例中，生成各OMS之间的依赖关系表之前，还包括：[0019] 获取网络拓扑关系表，上述网络拓扑关系表包括每个节点的名称及其OMS编号，且每个OMS编号均不相同。[0020] 一些实施例中，不断对依赖表项全部删除的OMS进行判断，具体包括：[0021] 对依赖表项全部删除的OMS进行逐个判断，是否存在可并行调测的OMS；[0022] 若存在，则将可并行调测的OMS加入待调目标集合，同时删除依赖关系表中该OMS编号，并重新对依赖表项全部删除的OMS进行逐个判断。[0023] 一些实施例中，若不存在可并行调测的OMS，则输出当前轮次的待调目标集合。[0024] 本申请第二方面提供一种波分复用网络分步并行调测优化装置，其包括：[0025] 生成模块，其用于基于网络拓扑关系表，生成各OMS之间的依赖关系表；上述依赖关系表包括每个OMS的编号、OLA站数量和依赖表项，上述依赖表项包括该OMS所依赖的OMS编号；[0026] 分步计算模块，其用于每一轮次选择出其中没有依赖的OMS加入一个待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，直至依赖关系表为空，以及输出各轮次的待调目标集合。[0027] 一些实施例中，上述优化装置还包括：[0028] 获取模块，其用于获取网络拓扑关系表，上述网络拓扑关系表包括每个节点的名称及其OMS编号，且每个OMS编号均不相同。[0029] 一些实施例中，上述分步计算模块包括：[0030] 第一计算子模块，其用于将依赖关系表中依赖表项为空的OMS加入该待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，以及在依赖表项中删除该OMS编号；[0031] 第二计算子模块，其用于不断对依赖表项全部删除的OMS进行判断，并将可并行调测的OMS加入该待调目标集合，同时在依赖表项中删除该OMS编号，直至没有新增可并行调测的OMS。[0032] 本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：[0033] 本申请的波分复用网络分步并行调测优化方法及装置，基于网络拓扑关系表，可生成各光复用段OMS之间的依赖关系表，随后每一轮次选择出其中没有依赖的OMS加入一个待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，直至依赖关系表为空。由于每一轮次均可输出一个并行的待调目标集合，且每个并行的待调目标集合中的OMS可并行调测，因此，可实现网络拓扑中各OMS的分步并行调测，提升波分复用网络在MESH组网下的调平速度。附图说明[0034] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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。[0035] 图1为本申请实施例的波分复用网络分步并行调测优化方法的第一种流程图；[0036] 图2为本申请实施例的波分复用网络分步并行调测优化方法的第二种流程图；[0037] 图3为本申请实施例的拓扑关系图。具体实施方式[0038] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。[0039] 如图1所示，本申请提供一种波分复用网络分步并行调测优化方法的实施例，该方法包括步骤：[0040] S1.基于网络拓扑关系表，生成各光复用段OMS之间的依赖关系表；上述依赖关系表包括每个OMS的编号、OLA(OpticalLineAmplifiers，光线路放大器)站数量和依赖表项，上述依赖表项包括该OMS所依赖的OMS编号。[0041] S2.每一轮次选择出其中没有依赖的OMS加入一个待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，直至依赖关系表为空，输出各轮次的待调目标集合。[0042] 本实施例的优化方法，基于网络拓扑关系表，可生成各光复用段OMS之间的依赖关系表，随后每一轮次选择出其中没有依赖的OMS加入一个待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，直至依赖关系表为空。由于每一轮次均可输出一个并行的待调目标集合，且每个待调目标集合中的OMS可并行调测，因此，可实现网络拓扑中各OMS的分步并行调测，提升波分复用网络在MESH组网下的调平速度。[0043] 在上一个实施例的基础上，本实施例中，选择出其中没有依赖的OMS加入待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，具体包括以下步骤：[0044] 首先，将依赖关系表中依赖表项为空的OMS加入该待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，以及在其他OMS的依赖表项中删除该OMS编号。[0045] 然后，不断对依赖表项全部删除的OMS进行判断，并将可并行调测的OMS加入该待调目标集合，同时在依赖表项中删除该OMS编号，直至没有新增可并行调测的OMS。[0046] 进一步地，对依赖表项全部删除的OMS进行判断，具体包括以下步骤：[0047] 首先，以该OMS的级联数为Q，以其未被删除依赖表项时，每个级联的OMS的最多的OLA站数量之和为P。[0048] 当某一OMS的P与Q之和小于等于预设阈值时，将该OMS判断为当前轮次可并行调测的OMS。[0049] 其中，每一轮次结束时，以当前的依赖关系表重新计算OMS的级联数，并以当前依赖表项为空的OMS的级联数为1。即，当该OMS不存在所依赖的OMS时，Q为1，P为该OMS的OLA站数量。[0050] 在第二个实施例的基础上，本实施例中，上述预设阈值的设置过程包括：[0051] 当波分复用网络的光信噪比OSNR余量为M时，若仿真N个光放级联后的最大误差不低于M，则以满足该条件的N即可选择作为预设阈值。[0052] 其中，预设阈值T为可调参数，且T配置的越小，则调节速度越慢，越接近于单段顺序调节；T配置的越大，则调节速度越快，但同时波分复用网络的安全性也随之降低。[0053] 本实施例中，可根据数字孪生模型精度和系统余量，通过修改预设阈值T来调节分步数量从而灵活调整速度和安全性。[0054] 可选地，上述步骤S1的生成各OMS之间的依赖关系表之前，还包括获取网络拓扑关系表，上述网络拓扑关系表包括每个节点的名称及其OMS编号，且每个OMS编号均不相同。[0055] 在上述实施例的基础上，本实施例中，不断对依赖表项全部删除的OMS进行判断，具体包括以下步骤：[0056] 首先，对依赖表项全部删除的OMS进行逐个判断，是否存在可并行调测的OMS。[0057] 若存在，则将判断为可并行调测的OMS加入当前的待调目标集合，同时删除依赖关系表中该OMS编号，并重新对依赖表项全部删除的OMS进行逐个判断。[0058] 本实施例中，若不存在可并行调测的OMS，则输出当前轮次的待调目标集合。[0059] 本实施例中，删除依赖关系表中该OMS编号，具体包括：[0060] 从当前的依赖关系表中删除该OMS的对应行，并在其他OMS的依赖表项中删除该OMS编号。[0061] 在上述实施例的基础上，本实施例中，输出所有待调目标集合之后，还包括：[0062] 将每个待调目标集合中的OMS采用一种颜色标记，以便于进行每个分步的并行调节。[0063] 本实施例中，由于每个OMS调节时都需要使用OPM(Optical performancemonitor，光性能监控器)进行光谱扫描，因此每个OMS内的多个波可以同时获取调节量并同时调节，速度与单独调节一个波几乎一样。同样的，WSS器件对多个波长同时调节与调节单个波长的时间接近，同步调节不会引入额外时间消耗。[0064] 本实施例采用数字孪生辅助预测法进行并行加速调测时，满足以下约束：每个业务都是从源到宿的顺序调节；每个OMS只调节一次；判断为相互不干扰的OMS采用并行调节。[0065] 如图2所示，本实施例的波分复用网络分步并行调测优化方法，具体包括：[0066] A1.获取网络拓扑关系表，其包含每个节点的名称，及其输入和输出OMS编号；[0067] A2.基于网络拓扑关系表，生成各OMS之间的依赖关系表；依赖关系表包括每个OMS的编号、包含的OLA站数量和依赖表项，该依赖表项包括该OMS所依赖的OMS编号；[0068] A3.将依赖关系表中依赖表项为空的OMS加入当前待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，以及在依赖表项中删除该OMS编号；[0069] A4.对依赖表项全部删除的OMS进行逐个判断，是否存在新增的可并行调测的OMS，若是，则转向A5，否则，转向A7。[0070] A5.将可并行调测的OMS加入当前的待调目标集合，并删除依赖关系表中该OMS编号；[0071] A6.判断当前依赖关系表中是否存在依赖表项为空的OMS，若是，则转向A4；否则，转向A7。[0072] A7.输出当前的待调目标集合；[0073] A8.判断依赖关系表是否为空，若是，则结束；否则，转向A9。[0074] A9.以当前的依赖关系表重新计算OMS的级联数，并以当前依赖表项为空的OMS的级联数为1，转向A3。[0075] 如图3所示的MESH网络，以4个业务同时调测的需求为例，4个业务的节点路径分别为：1‑4‑5‑8；1‑4‑3‑5‑8；2‑4‑5‑8；1‑6‑7‑5‑8。其中，设置预设阈值T为10。[0076] 首先，根据下表1所示的网络拓扑关系表，生成最原始的依赖关系表，如下表2所示。[0077] 表1[0078]节点 IN OUT1 a、g2 b3 c e4 a、b c、d5 d、e、i f6 g h7 h i8 f [0079] 表2[0080]OMS #OLA 依赖表项a 3 b 4 c 3 a、bd 6 a、be 3 cf 2 d、e、ig 3 h 2 gi 3 h[0081] 然后，扫描该依赖关系表，发现没有依赖表项的OMS为a、b、g，即a、b、g的Q为1，分别对a、b、g进行逐个判断，发现三者的P与Q之和均小于10，因此可以同时调测，即当前的待调目标集合为：{a,b,g}。[0082] 将该依赖关系表中的a、b、g均标记删除，此时，c、d、h三个OMS的依赖表项全部被标记删除，因此，此时需对c、d、h进行逐个判断，是否可并行调测，如下表3所示。[0083] 表3[0084][0085] 其中，对于c，其OLA站数量3，级联数为2。由于c未被删除依赖表项时，其依赖a和b两段，且a的OLA站数量为3，b的OLA站数量为4，选择OLA站数量4作为该级联的最多的OLA站数量，即{a，b}的集合长度，可以得到4+3+2[0086] 同上，对于d，其OLA站数量6，级联数为2。由于d未被删除依赖表项时，其依赖a和b两段，因此，可以得到4+6+2>T，判断d不可并行调测，标记为本轮不可删除；对于h，其依赖为g，同理判断3+2+2[0087] 继续当前轮次判断，将c和h从依赖关系表中删除后，如下表4所示，发现e和i两个OMS也没有依赖表项约束。对于e，其OLA站数量3，级联数为3，可以得到4+3+3+3>T，因此e不可并行调测；对于i，其OLA站数量3，级联数为3，可以得到3+2+3+3>T，因此i不可并行调测，即，没有新增可并行调测的OMS，第一轮次计算结束，输出第一轮次并行的待调目标集合为：{a,b→c；g→h}。[0088] 表4[0089][0090] 随后，清空所有标记，对剩余OMS重新进行一次依赖关系判断，即以当前的依赖关系表重新计算各OMS的级联数，并以当前依赖表项为空的OMS的级联数为1，如下表5所示，此时d、e、i均没有依赖表项，且级联数为1。[0091] 表5[0092][0093][0094] 分别对d、e、i进行逐个判断，即6+1[0095] 如下表6所示，标记删除d、e、i后，f的依赖表项也为空，按照判断原则，{d,e,i}的OLA站数量以最大的6代表，因此6+2+2＝T，判断f为可同步调节。删除f后，依赖关系表为空，第二轮次计算结束。输出第二轮次并行的待调目标集合为：{d,e,i→f}。[0096] 表6[0097][0098] 因此，本实施例最终的调测可分为两步，可选地，可对第一轮次同步调节站的站点以红色进行标记，以及对第二轮次同步调节站的站点以蓝色进行标记。[0099] 本申请还提供一种波分复用网络分步并行调测优化装置的实施例，该优化装置包括生成模块和分步计算模块。[0100] 上述生成模块用于基于网络拓扑关系表，生成各OMS之间的依赖关系表；上述依赖关系表包括每个OMS的编号、OLA站数量和依赖表项，上述依赖表项包括该OMS所依赖的OMS编号。[0101] 上述分步计算模块用于每一轮次选择出其中没有依赖的OMS加入一个待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，直至依赖关系表为空，以及输出各轮次的待调目标集合。[0102] 进一步地，上述优化装置还包括获取模块。上述获取模块用于获取网络拓扑关系表，上述网络拓扑关系表包括每个节点的名称及其OMS编号，且每个OMS编号均不相同。[0103] 在上述实施例的基础上，本实施例中，上述优化装置还包括标记模块，上述标记模块用于分别将每个并行的待调目标集合中的OMS进行分步顺序的标记。可选地，每一轮次的待调目标集合的OMS可采用一种颜色进行标记，即一个并行的待调目标集合的OMS采用同一种颜色进行标记。[0104] 进一步地，上述分步计算模块包括第一计算子模块和第二计算子模块。[0105] 第一计算子模块用于将依赖关系表中依赖表项为空的OMS加入该待调目标集合，并在依赖关系表中删除对应行，以及在依赖表项中删除该OMS编号。[0106] 第二计算子模块用于不断对依赖表项全部删除的OMS进行判断，并将可并行调测的OMS加入该待调目标集合，同时在依赖表项中删除该OMS编号，直至没有新增可并行调测的OMS。[0107] 本实施例的波分复用网络分步并行调测优化装置，适用于上述各优化方法，通过分步计算，输出每个轮次并行的待调目标集合，其中，每个待调目标集合中的OMS可并行调测，以实现网络拓扑中各OMS的分步并行调测，提升波分复用网络在MESH组网下的调平速度；此外，还可通过修改预设阈值T来调节分步数量从而灵活调整速度和安全性。[0108] 本申请不局限于上述实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

专利地区：湖北

专利申请日期：2022-08-25

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN115441982B