(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111590455.X (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 上海电机学院 地址 200240 上海市闵行区江川路690号 (72)发明人 潘金辉　沈瑾　 (74)专利代理 机构 上海伯瑞杰知识产权代理有 限公司 312 27 代理人 孟旭彤 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/18(2020.01) G06F 111/02(2020.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 111/08(2020.01) (54)发明名称 一种光传送网络传输规划优化方法及系统 (57)摘要 本发明提供了一种光传送网络传输规划优 化方法及系统， 所述方法包括： 在对不同调制模 式下性能分析与仿真的基础上， 对光传送链路进 行建模与求解； 结合传输距离、 传输容量以及网 络拓扑因素建立光传送网络规划优化模型； 利用 遗传算法和格雷编码求解得到网络价值最大化 的光传送网络； 以及通过对现有的QAM调制方案 进行改进形成新的QAM调制方案进行信号传输。 本发明的光传送网络传输规划优化方法及系统 通过运用改进的信号调制方式， 使信号在传递过 程中的抗噪性得到 了提高。 权利要求书2页 说明书8页 附图6页 CN 114329941 A 2022.04.12 CN 114329941 A 1.一种光传送网络传输规划优化方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： 在对不同调制模式下性能分析与仿真的基础上， 对光传送 链路进行建模与求 解； 结合传输距离、 传输容 量以及网络 拓扑因素建立 光传送网络规划优化模型； 利用遗传算法和格雷编码求 解得到网络价 值最大化的光传送网络； 以及 通过对现有的QAM调制方案进行改进形成新的QAM调制方案进行信号传输 。 2.根据权利要求1所述的光传送网络传输规划优化方法， 其特 征在于， 所述 QPSK调制模式下的误码率和信噪比之间关系式为： 式中Pe为 误码率； QAM调制模式下的误码率与信噪比之间关系式为： 式 中L为进制数， rb是每比特能量和噪声单位单边功率密度之比。 3.根据权利要求1所述的光传送网络传输规划优化方法， 其特征在于， 所述结合传输距 离、 传输容量以及 网络拓扑因素建立光传送网络规划优化模型的步骤具体包括： 以网络价 值最大化为目标函数， 网络价 值的定义 为： 网络价 值＝∑权重*容量*人口。 4.根据权利要求1所述的光传送网络传输规划优化方法， 其特征在于， 所述利用遗传算 法和格雷编码求 解得到网络价 值最大化的光传送网络的步骤具体包括： 定义适应度函数； 生产随机的粒子种群； 更新粒子的速度和位置； 判断是否 达到规定条件； 输出局部最优解； 进行选择、 交叉、 变异操作； 判断是否满足 终止条件； 输出全局最优解。 5.根据权利要求4所述的光传送网络传输规划优化方法， 其特征在于， 所述适应度函数 定义为： 式中， wi为每条链路 的权重为1； Numi为各城市 的人口； Dismax为最大传输距离； C为最大 传输距离下的总容 量。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114329941 A 26.根据权利要求4所述的光传送网络传输规划优化方法， 其特征在于， 所述生产随机的 粒子种群的步骤具体包括： 设变量为连续变量， 染色体长度与设计变量的维数相同， 设计变 量为： X＝[x1,x2,L,xn]， 染色体为： Vk＝[vk1,vk2,L,vkn]， 式中， 分别为设计变量xi的下 限和上限， m为染色体的总数， 称为种群规模。 7.根据权利要求4所述的光传送网络传输规划优化方法， 其特征在于， 所述进行选择、 交叉、 变异操作的步骤具体包括： 选择算子： 在对个体的适应度进行评价的基础上， 通过选择操作把优化的个体直接遗 传到下一代， 或通过配对交叉产生 新的个体再遗传到下一代； 交叉算子： 定义交叉操作的概率Pc， 按概率Pc把两个父代个体的部分结构加以交换重 组而产生 新个体； 变异算子： 定义参数Pm作为变异操作的概率， 采用非均匀变异： 折个体X＝x1,x2L xkL  xi， 若xk为变异点， 其取值范围为[Umin， Umax]， 在该点对个体X进行变异后， 可得到一个 新个体 X＝x1,x2L xkL xi， 其中变异点的新基因值 为： 式中， Random(0,1)表示以一定的概率从0， 1中随机取的一个； r为[0， 1]范围内符合均 匀分布的一个随机数， 即为Ran dom(0,1)； G为当前代数； T为终止代数； b 为调整变异步长的 参数， 随当前代数G而动态变化。 8.根据权利要求1所述的光传送网络传输规划优化方法， 其特征在于， 所述通过对现有 的QAM调制方案进 行改进形成新的QAM调制方案进 行信号传输的步骤具体包括： 通过对现有 的16QAM调制模式进 行星座点的位置、 数量 或者是每个星座点的概率进 行改变， 从而 形成新 的8QAM调制方案 。 9.一种光传送网络传输规划优化系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 光传送链路建模模块， 用于从底层物理角度出发， 在对不同调制模式下性能分析与仿 真的基础上， 对光传送 链路进行建模与求 解； 光传送网络规划模块， 用于根据传输距离、 传输容量以及网络拓扑因素建立光传送网 络规划优化模型； 信号调制改进模块， 用于通过对现有的QAM调制方案进行改进形成新的QAM调制方案进 行信号传输 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114329941 A 3