[发明专利]骨干网中超低损耗光纤替换调度方法及系统

说明书

本发明涉及一种骨干网中超低损耗光纤替换调度方法及系统，为了提高运营商的频谱使用效率而设计。本发明所述的方包括：S1分别计算各光纤链路替换后的增益，也即计算各光纤链路进行替换后减少的频隙FS数乘以到完成其余光纤链路全部替换剩余的时间；S2选择其中一个光纤链路替换后的增益最高的光纤链路进行替换；重复S1至S2，直至所有需要被替换的光纤链路全部替换完成。本发明通过确定最合理安排光纤的替换顺序，为运营商尽可能的节省频谱资源，供额外的业务使用。

技术领域

本发明涉及一种骨干网中超低损耗光纤替换调度方法及系统。

背景技术

为满足日益增长的通信业务需求，超长距离的光传输系统有望采用超低损耗光纤，以提高传输容量和频谱效率。康宁公司生产的超低损耗(Ultra-low loss，ULL)光纤SMF-28已经商用。得益于超低损耗光纤技术的发展，为满足未来的通信需求，超低损耗光纤全面取代标准单模光纤成为可能。

在针对超低损耗光纤优势的研究中，有一个重要的现实问题，即网络运营商用于替换光纤的人力资源是有限的，将已有的光纤被替换成超低损耗光纤，往往需要花费几周甚至几个月的时间。一旦某条超低损耗光纤替换完成，进行网络优化，有可能会减少当前正在使用的频谱资源，而新的可用频谱资源则可以携带额外的网络服务来获得额外的收入。例如：假设有三个链接，即N0-N1，N0-N2和N1-N2被替换。替换时间分别与链路长度成比例，即10,13和8天。分别考虑两个替换序列S1和S2。(S1：N1-N2；N0-N2；N0-N1，S2：N0-N2；N0-N1；N1-N2)。如果采用S1，由于链路N0-N2具有最高的频隙FS使用，在8天后完成链路N1-N2的替换，用于承载所有光信道的频隙FS的最大数量没有变化。相比之下，如果采用S2，在13天后完成链路N0-N2的替换，用于承载所有光信道的频隙FS的数量从10减少到6(6是链路N0-N1上使用的频隙FS的数量)。这意味着，对于S1中第二阶段(或者，更换第二个光纤链路时)，仍使用相同的最大频隙FS。而对于S2中的第二阶段，仅需要更少的频隙FS，更多的频隙FS可用于提供额外的服务。类似地，当替换第二根光纤链路时，在S1中，链路N0-N2被替换，频隙FS从10减少到6。在S2中，链路N0-N1被替换，使用的频隙FS从6减到5。现在我们可以评估ULL光纤链路替换这两个序列的收益。我们使用图1中两条曲线下面的区域来衡量效率，因为面积越小意味着替换时间乘以频谱资源的值越低。对于S1，其时间乘以频隙FS的值为270频隙FS×天，这对应于ULL光纤替换可获得的40-频隙FS×天收益。对于S2，其时间加权频隙FS使用量为230频隙FS×天，相当于ULL光纤替换可获得的80-频隙FS×天收益。显然，S2比S1增加了100％。

上面的例子显示了有效调度的ULL光纤链路替换策略的重要性。网络运营商希望在每条光纤链路替换后立即重新优化网络，以提高频谱效率。但同时，不同的超低损耗光纤替换顺序将严重影响网络运营商的优化效果。因此，如何安排光纤的替换顺序将是非常重要的研究课题。

鉴于上述，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种骨干网中超低损耗光纤替换调度方法及系统，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种确定光纤的合理替换顺序，节省频谱资源，供额外的业务使用，提高了频谱使用效率。

为达到上述发明目的本发明骨干网中超低损耗光纤替换调度方法，所述的方法称为MG策略，所述的MG策略具体包括：

S1分别计算各光纤链路替换后的增益，也即计算各光纤链路进行替换后减少的频隙FS数乘以到完成其余光纤链路全部替换剩余的时间；S2选择其中一个光纤链路替换后的增益最高的光纤链路进行替换；重复S1至S2，直至所有需要被替换的光纤链路全部替换完成。

进一步地，利用线性规划模型ILP确定光纤换调度策略，具体包括：