本申請涉及光通信設(shè)備管理，尤其涉及一種基于深度學(xué)習(xí)的光通信裝置參數(shù)自優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、光通信技術(shù)作為現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的核心，依靠其高帶寬、低延遲和長距離傳輸?shù)膬?yōu)勢，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。然而，隨著數(shù)據(jù)量的急劇增長和通信網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的提升，光通信設(shè)備在保持高性能穩(wěn)定運行方面面臨著越來越多的挑戰(zhàn)。尤其是，為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，光通信設(shè)備中各類參數(shù)的設(shè)置或優(yōu)化方式需要精確配置。

2、目前，針對光通信裝置的參數(shù)設(shè)置方式，一般是基于相對靜態(tài)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境預(yù)設(shè)定的參數(shù)閾值來進行優(yōu)化的。然而，靜態(tài)設(shè)置方法無法靈活匹配實時的環(huán)境變化，例如，在光纖傳輸過程中，由于溫度變化、信號衰減、光纖彎曲等因素引起的動態(tài)變化，缺乏靈活性和自適應(yīng)性，在面對不同場景時無法自適應(yīng)調(diào)節(jié)更優(yōu)的參數(shù)設(shè)置，導(dǎo)致設(shè)備性能顯著下降。

3、針對上述問題，目前業(yè)界暫未提出較佳的技術(shù)解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N基于深度學(xué)習(xí)的光通信裝置參數(shù)自優(yōu)化方法、系統(tǒng)、存儲介質(zhì)、計算機程序產(chǎn)品及電子設(shè)備，用以至少解決目前相關(guān)技術(shù)中靜態(tài)參數(shù)設(shè)置方式無法支持在不同場景下進行自適應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)而缺乏靈活性的問題。

2、第一方面，本申請實施例提供一種基于深度學(xué)習(xí)的光通信裝置參數(shù)自優(yōu)化方法，包括：基于光通信裝置中的節(jié)點調(diào)制模型，根據(jù)環(huán)境感知數(shù)據(jù)自適應(yīng)確定相應(yīng)的設(shè)備調(diào)制參數(shù)；所述環(huán)境感知數(shù)據(jù)的參數(shù)類型包含信噪比、誤碼率、偏振模色散、環(huán)境溫度和環(huán)境干擾噪聲；所述設(shè)備調(diào)制參數(shù)包含以下中的任意一者：切換調(diào)制模式、調(diào)整編碼率或調(diào)整調(diào)制深度；基于中心服務(wù)器，從各個光通信裝置接收節(jié)點調(diào)制模型的模型參數(shù)及相應(yīng)的環(huán)境調(diào)制數(shù)據(jù)組和設(shè)備通信指標(biāo)；所述環(huán)境調(diào)制數(shù)據(jù)組包含多個歷史環(huán)境感知數(shù)據(jù)及相應(yīng)的歷史設(shè)備調(diào)制參數(shù)；所述設(shè)備通信指標(biāo)包含長期誤碼率、平均信噪比、長期吞吐量、平均延遲和累計抖動；基于所述中心服務(wù)器，利用所接收的各個光通信裝置的節(jié)點調(diào)制模型的模型參數(shù)及相應(yīng)的環(huán)境調(diào)制數(shù)據(jù)組和設(shè)備通信指標(biāo)，對全局調(diào)制模型進行聯(lián)邦訓(xùn)練優(yōu)化，以更新所述全局調(diào)制模型的模型參數(shù)；基于經(jīng)更新的全局調(diào)制模型的模型參數(shù)，更新各個所述光通信裝置相應(yīng)節(jié)點調(diào)制模型。

3、第二方面，本申請實施例提供一種基于深度學(xué)習(xí)的光通信裝置參數(shù)自優(yōu)化系統(tǒng)，包括：自適應(yīng)調(diào)制單元，用于基于光通信裝置中的節(jié)點調(diào)制模型，根據(jù)環(huán)境感知數(shù)據(jù)自適應(yīng)確定相應(yīng)的設(shè)備調(diào)制參數(shù)；所述環(huán)境感知數(shù)據(jù)的參數(shù)類型包含信噪比、誤碼率、偏振模色散、環(huán)境溫度和環(huán)境干擾噪聲；所述設(shè)備調(diào)制參數(shù)包含以下中的任意一者：切換調(diào)制模式、調(diào)整編碼率或調(diào)整調(diào)制深度；數(shù)據(jù)匯集單元，用于基于中心服務(wù)器，從各個光通信裝置接收節(jié)點調(diào)制模型的模型參數(shù)及相應(yīng)的環(huán)境調(diào)制數(shù)據(jù)組和設(shè)備通信指標(biāo)；所述環(huán)境調(diào)制數(shù)據(jù)組包含多個歷史環(huán)境感知數(shù)據(jù)及相應(yīng)的歷史設(shè)備調(diào)制參數(shù)；所述設(shè)備通信指標(biāo)包含長期誤碼率、平均信噪比、長期吞吐量、平均延遲和累計抖動；全局模型更新單元，用于基于所述中心服務(wù)器，利用所接收的各個光通信裝置的節(jié)點調(diào)制模型的模型參數(shù)及相應(yīng)的環(huán)境調(diào)制數(shù)據(jù)組和設(shè)備通信指標(biāo)，對全局調(diào)制模型進行聯(lián)邦訓(xùn)練優(yōu)化，以更新所述全局調(diào)制模型的模型參數(shù)；節(jié)點模型更新單元，用于基于經(jīng)更新的全局調(diào)制模型的模型參數(shù)，更新各個所述光通信裝置相應(yīng)節(jié)點調(diào)制模型。

4、第三方面，提供一種電子設(shè)備，其包括：至少一個處理器，以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器，其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器能夠執(zhí)行本申請任一實施例的基于深度學(xué)習(xí)的光通信裝置參數(shù)自優(yōu)化方法的步驟。

5、第四方面，本申請實施例提供一種存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本申請任一實施例的基于深度學(xué)習(xí)的光通信裝置參數(shù)自優(yōu)化方法的步驟。

6、第五方面，本申請實施例提供一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本申請任一實施例的基于深度學(xué)習(xí)的光通信裝置參數(shù)自優(yōu)化方法的步驟。

7、通過本申請?zhí)峁┑囊环N基于深度學(xué)習(xí)的光通信裝置參數(shù)自優(yōu)化方法及系統(tǒng)，能夠至少產(chǎn)生如下的技術(shù)效果：

8、（1）通過引入深度學(xué)習(xí)技術(shù)，基于節(jié)點調(diào)制模型對環(huán)境感知數(shù)據(jù)進行分析與預(yù)測，實現(xiàn)了設(shè)備調(diào)制參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整，相比于傳統(tǒng)的靜態(tài)閾值參數(shù)優(yōu)化方法，能夠動態(tài)響應(yīng)實時的環(huán)境變化（如溫度變化、信號衰減、光纖彎曲等），從而在不同場景下動態(tài)靈活優(yōu)化調(diào)制參數(shù)，確保光通信設(shè)備在多變的環(huán)境中保持高性能的穩(wěn)定運行。

9、（2）通過收集并利用長期誤碼率、平均信噪比、長期吞吐量、平均延遲和累計抖動等設(shè)備通信指標(biāo)，中心服務(wù)器能夠持續(xù)監(jiān)測和評估各個光通信裝置的通信質(zhì)量，并集成各個光通信設(shè)備的節(jié)點調(diào)制模型參數(shù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，通過聯(lián)邦訓(xùn)練優(yōu)化和更新全局調(diào)制模型，使全局調(diào)制模型不斷更新和適應(yīng)實際應(yīng)用環(huán)境，從而提高光通信設(shè)備的通信質(zhì)量和穩(wěn)定性。

10、（3）在本技術(shù)方案中，各個光通信裝置的節(jié)點調(diào)制模型與中心服務(wù)器進行聯(lián)邦訓(xùn)練，通過共享模型參數(shù)和環(huán)境調(diào)制數(shù)據(jù)組，各個設(shè)備能夠從全局視角學(xué)習(xí)和優(yōu)化調(diào)制策略。由此，能夠使全局調(diào)制模型更好地泛化到不同設(shè)備和不同環(huán)境，避免了過擬合單一設(shè)備的特定場景，提高了模型在多種環(huán)境下的適用性和穩(wěn)健性。

11、通過本技術(shù)方案，利用中心服務(wù)器協(xié)調(diào)各個光通信裝置的調(diào)制模型，使得各設(shè)備的調(diào)制參數(shù)能夠基于全局信息進行優(yōu)化。由此，不僅降低了單一設(shè)備調(diào)制錯誤或不適應(yīng)環(huán)境變化的風(fēng)險，也使得整個光通信網(wǎng)絡(luò)中的各個光通信裝置能夠協(xié)同工作，實現(xiàn)全網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化，進一步提升了整個通信網(wǎng)絡(luò)的效率和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種基于深度學(xué)習(xí)的光通信裝置參數(shù)自優(yōu)化方法，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述基于中心服務(wù)器，從各個光通信裝置接收節(jié)點調(diào)制模型的模型參數(shù)及相應(yīng)的環(huán)境調(diào)制數(shù)據(jù)組和設(shè)備通信指標(biāo)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述會話密鑰是通過以下操作而確定的：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述利用所接收的各個光通信裝置的節(jié)點調(diào)制模型的模型參數(shù)及相應(yīng)的環(huán)境調(diào)制數(shù)據(jù)組和設(shè)備通信指標(biāo)，對全局調(diào)制模型進行聯(lián)邦訓(xùn)練優(yōu)化，以更新所述全局調(diào)制模型的模型參數(shù)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，衰減速率系數(shù)是通過下式而自適應(yīng)調(diào)整的：

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中，所述基于經(jīng)更新的全局調(diào)制模型的模型參數(shù)，更新各個所述光通信裝置相應(yīng)節(jié)點調(diào)制模型，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的方法，其中，所述節(jié)點調(diào)制模型采用基于自注意力機制的長短期記憶網(wǎng)絡(luò)；

8.一種基于深度學(xué)習(xí)的光通信裝置參數(shù)自優(yōu)化系統(tǒng)，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N基于深度學(xué)習(xí)的光通信裝置參數(shù)自優(yōu)化方法及系統(tǒng)，涉及光通信設(shè)備管理領(lǐng)域，該方法包括：基于光通信裝置中的節(jié)點調(diào)制模型，根據(jù)環(huán)境感知數(shù)據(jù)自適應(yīng)確定相應(yīng)的設(shè)備調(diào)制參數(shù)；基于中心服務(wù)器，從各個光通信裝置接收節(jié)點調(diào)制模型的模型參數(shù)及相應(yīng)的環(huán)境調(diào)制數(shù)據(jù)組和設(shè)備通信指標(biāo)；基于中心服務(wù)器，利用所接收的數(shù)據(jù)對全局調(diào)制模型進行聯(lián)邦訓(xùn)練優(yōu)化，以更新全局調(diào)制模型的模型參數(shù)；基于經(jīng)更新的全局調(diào)制模型的模型參數(shù)，更新各個節(jié)點調(diào)制模型。由此，不僅降低了單一設(shè)備調(diào)制錯誤或不適應(yīng)環(huán)境變化的風(fēng)險，也使得整個光通信網(wǎng)絡(luò)中的各個光通信裝置能夠協(xié)同工作，實現(xiàn)全網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化。

技術(shù)研發(fā)人員：曲寶春
受保護的技術(shù)使用者：蘇州愛雄斯通信技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10