[发明专利]光通信网络中检测设备布点和光纤纤芯连接联合优化方法

说明书

本发明涉及通讯网络的技术领域，特别是涉及光通信网络中检测设备布点和光纤纤芯连接联合优化方法；包括决策变量中包含两类整数变量Xsubgt;jk/subgt;和Ysubgt;j/subgt;，Xsubgt;jk/subgt;和Ysubgt;j/subgt;二者之间存在一个线性约束关系，两类决策变量间的约束关系为，

技术领域

本发明涉及通讯技术的技术领域，特别是涉及光通信网络中检测设备布点和光纤纤芯连接联合优化方法。

背景技术

随着光通信技术的成熟及光纤生产成本的不断降低，光通信网络以前所未有的规模影响着通信基础设施建设，大到电信运营商的数据通信骨干网络，小到中小规模的企业级网络或新建的居民社区通信网络，都采用了光纤通信网络。光纤通信网络普及为我们带来了一个新的问题：光纤自然老化或者人为损坏将导致部分链路不能继续正常使用，当通信链路出现物理故障时，负载网络运行维护的工作人员需要快速准确地发现故障点并尽快排除故障以恢复网络的通信功能。

鉴于光缆铺设有较繁复的审批管理手续和施工成本，同时出于制造工艺上对光纤生产成本和可靠性的考虑，通常每根光缆都做成多芯的光纤。当前的光通信网络往往只用了光缆中的部分纤芯，还有相当一部分纤芯被闲置，成为备用纤芯，简称备芯。为了避免测量过程对通信业务产生干扰，本发明着重于备芯的检测。因为同一根光缆中的不同纤芯处于几乎完全相同的周围环境，因此通过对闲置的备芯进行测量，利用被测物理量的空间相关性，可以对承载通信负荷的工作纤芯的情况作出分析判断，却不影响工作纤芯。而一旦工作纤芯损坏，可以启用备用纤芯进行链路替换。因此时常对备芯进行测试是一种被网络运行维护人员广泛认同的方法。

光时域反射(optical time domain reflection，OTDR)技术不仅用于光纤传感，也能用于对光纤本身进行测量。其测量原理是：通过考察使用优选的波长的单色光脉冲在光纤内的传播过程中经历不同时延后被反射回来的脉冲幅度衰耗情况，结合历史数据，判断熔接、转接等环节的质量及是否存在断裂、老化现象。根据反射脉冲与原激励脉冲的时间差，还能判断出故障点与测试脉冲产生点之间的距离。这为根据光纤铺设施工地图确定故障点的位置奠定了基础。

对于备芯的测量而言，由于备芯通常情况下是闲置的，为了减少测试设备布点数，允许将同一根光纤或不同光纤的多根备芯通过熔接或专用接头前后串接起来，达到一次检测多根备芯的目的。前后串接的光纤纤芯总长受检测设备工艺水平的限制，目前最好的商用OTDR测试仪器，信噪比可达到45分贝以上，此时最长测试光纤长度可达150km。本发明旨在对整个光纤网络的全部光纤进行测量，尽管将多根纤芯串接可以在一定程度上减少所需测试设备布点数，可是采用不同的备用光纤纤芯连接方案又会影响需要布设的测试设备布设地点及测试设备数量。也就是说，测试设备布点问题和光纤纤芯的连接问题是相互依赖、相互影响的，任何预先设定的对光纤纤芯连接方案的局限性都会导致测试设备布设点问题的求解偏离最优值。

有鉴于此，本发明的技术人员对光纤测试设备布点方法进行研究，提出一种将光纤测试设备布点问题和光纤纤芯连接问题进行联合优化的方法以及光通信网络中检测设备布点和光纤纤芯连接联合优化管理系统。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种光通信网络中检测设备布点和光纤纤芯连接联合优化方法。

本发明的光通信网络中检测设备布点和光纤纤芯连接联合优化方法，包括决策变量中包含两类整数变量X_jk和Y_j，X_jk和Y_j二者之间存在一个线性约束关系，两类决策变量间的约束关系为，

本发明的光通信网络中检测设备布点和光纤纤芯连接联合优化方法，包括取目标函数为，F(X，Y)＝∑_jY_j。