[发明专利]基于OSNR的省网OTN路由优化方法

说明书

本发明公开了一种基于OSNR的省网OTN路由优化方法，属于通信网络领域。该方法步骤为：S1：建立网络模型；S2：信号时延约束；S3：光通道段OSNR约束；S4：计算业务风险度和全网风险均衡度；S5：建立问题模型；S6：在所有可能路径中，排除不满足时延约束和OSNR约束的项，不考虑无解的情况；S7：对排除约束后的所有路径进行遍历，计算每个路径的全网风险均衡值R，找到使得R最小的路径，即为局部最优路径。本发明能够在满足时延约束的条件下，全网风险最小。

技术领域

本发明涉及一种基于OSNR的省网OTN路由优化方法，属于通信技术领域。

背景技术

随着智能电网技术的进步和日益成熟，越来越多的大连接、高流量的业务承载在电力通信网。为了适应这一需求，电网公司利用光传送网(Optical TransmissionNetworks,OTN)技术应用于骨干通信网工程中，而建设具有超高速率、超大带宽、超长站距传输特点的电力通信OTN是重点工作之一。

OTN开创了光层独立于电层的新局面，是未来电力通信网升级改造的主流方向。OTN是骨干通信网的主要载体，它的网络性能与传输质量将直接影响电网的安全和稳定运行。而在全光交叉的OTN网络中，光层的光信噪比(Optical Signal Noise Ratio,OSNR)是最基础也是最重要的参数，其值的大小直接影响网络的服务质量，包括传输误码率等。当OSNR指标过低，无法满足信号传输的误码率要求时，将导致光路无法开通，进而影响网络所承载业务的可靠性。OTN网络架构基于电力通信网网架，电力通信网架构又基于电网网架，因此OTN中继站多为变电站，站间距离大并且长短不一，这对光信号功率控制和OSNR性能指标控制带来极大难度。同时，OTN网络的设备配置数量、类型和性能参数，都会直接影响光网络的服务质量和连通性。

OTN高速率网络采用电交叉技术，能够承载南方电网6+1信息化业务。随着电网一次架构变化，线路开π造成光缆总路由长度增加，光缆衰耗过大，光信号差误码增大，光链路中现有的光放和色散无法处理长距光缆业务，导致承载业务质量下降或中断。目前运行的OTN网络仅有网络管理系统，仅实现了资源、性能、故障等监视类的管理功能，管理能力有限，缺乏运维决策分析的技术辅助工具和手段，影响管理决策能力的提升和优化OTN网络管理水平的技术支撑。

OTN光传送网技术，是通过G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代数字传送体系和光传送体系，以往主要在国内运营商中应用，其一经建成网架架构就很少改变。但在电网的实际运行过程中，电网的不断建设将导致OTN网络结构的改变，网络结构的改变主要影响性能参数。在OTN网络中，最重要的参数之一就是光信噪比(OSNR)，其值的大小直接决定了光路是否能够开通，一旦不能满足开通指标要求将会影响整网的性能，导致承载业务的中断。

国内目前电力行业建设的OTN网络容量大多采用40波10G系统，逐步采用OTN技术建设大容量传输网络，让高带宽、先进的骨干网络提供了南方电网安全生产的可靠保障，成为南方电网信息化管理和应用的支撑基础。

基于光网络的物理特性和OTN传输特性，实现了对光网络的集中控制，提出一种OSNR感知的路径优化机制，将光信噪比性能作为建立OTN光路连接的重要判断条件，但没有考虑网络结构变化后对光信噪比的影响。推导出级联EDFA密集波分复用系统光信噪比表达式，并由EDFA噪声指数的定义推导出级联EDFA系统等效噪声指数的表达式，但是在实际复杂的网络坏境中，则推导出的级联系统的光信噪比表达式与工程实测值存在较大误差，同时对实际情况中的网络拓扑变化而导致的OSNR变化情况并没有进行相应的分析；另一种研究方向是通过研究密集波分复用系统软件，来计算密集波分系统的光信噪比，同样对于网络拓扑变化对光信噪比参数产生的扰动缺乏理论分析，OSNR指标参数的变化无法通过理论计算获得。

发明内容