CN116684767B - 用于光网通讯的光交换控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于光网通讯的光交换控制方法及系统，涉及光网通讯控制领域，其中，所述方法包括：构建光交换链路；获取第一加密调制参数和第一解密调制参数；根据第一加密调制参数编辑第一短信发送至输入端，根据第一解密调制参数编辑第二短信发送至输出端；基于第一加密调制参数对第一输入端光信号进行加密调制，获取第二输入端光信号；激活输入端波分复用器，基于第一波长光载波对第二输入端光信号进行调制传输，且激活输出端波分解复用器，获取第二输入端光信号；基于第一解密调制参数对第二输入端光信号进行解密调制，获取第一输入端光信号。解决了现有技术中针对光交换的光信号暴露性强，以及光交换安全性低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及光网通讯控制领域，具体地，涉及用于光网通讯的光交换控制方法及系统。
背景技术
光交换是指不经过任何光/电转换，将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。光交换以高速有效、信息容量大、可配置性等优势广泛应用于现代通信。现有技术中，存在针对光交换的光信号暴露性强，以及光交换安全性低的技术问题。
发明内容
本申请提供了用于光网通讯的光交换控制方法及系统。解决了现有技术中针对光交换的光信号暴露性强，以及光交换安全性低的技术问题。
鉴于上述问题，本申请提供了用于光网通讯的光交换控制方法及系统。
第一方面，本申请提供了一种用于光网通讯的光交换控制方法，其中，所述方法应用于一种用于光网通讯的光交换控制系统，所述方法包括：接收光交换传输请求，其中，所述光交换传输请求包括输入端分布信息和输出端分布信息；基于所述输入端分布信息和所述输出端分布信息，构建光交换链路，其中，所述光交换链路具有第一波长光载波，且所述第一波长光载波和所述光交换链路在第一光纤中唯一对应；转换为临时离线状态，激活加密调制数据库进行加密调制寻优，获取第一加密调制参数和第一解密调制参数；根据所述第一加密调制参数编辑第一短信发送至输入端，根据所述第一解密调制参数编辑第二短信发送至输出端；将输入端转换为临时离线状态，基于所述第一加密调制参数对第一输入端光信号进行加密调制，获取第二输入端光信号；激活输入端波分复用器，基于所述第一波长光载波对所述第二输入端光信号进行调制传输，且激活输出端波分解复用器，基于所述第一波长光载波对光纤传输信息进行识别分解，获取所述第二输入端光信号；将输出端转换为临时离线状态，基于所述第一解密调制参数对所述第二输入端光信号进行解密调制，获取所述第一输入端光信号。
第二方面，本申请还提供了一种用于光网通讯的光交换控制系统，其中，所述系统包括：请求接收模块，所述请求接收模块用于接收光交换传输请求，其中，所述光交换传输请求包括输入端分布信息和输出端分布信息；链路构建模块，所述链路构建模块用于基于所述输入端分布信息和所述输出端分布信息，构建光交换链路，其中，所述光交换链路具有第一波长光载波，且所述第一波长光载波和所述光交换链路在第一光纤中唯一对应；加密调制寻优模块，所述加密调制寻优模块用于转换为临时离线状态，激活加密调制数据库进行加密调制寻优，获取第一加密调制参数和第一解密调制参数；短信发送模块，所述短信发送模块用于根据所述第一加密调制参数编辑第一短信发送至输入端，根据所述第一解密调制参数编辑第二短信发送至输出端；光信号加密调制模块，所述光信号加密调制模块用于将输入端转换为临时离线状态，基于所述第一加密调制参数对第一输入端光信号进行加密调制，获取第二输入端光信号；识别分解模块，所述识别分解模块用于激活输入端波分复用器，基于所述第一波长光载波对所述第二输入端光信号进行调制传输，且激活输出端波分解复用器，基于所述第一波长光载波对光纤传输信息进行识别分解，获取所述第二输入端光信号；解密调制模块，所述解密调制模块用于将输出端转换为临时离线状态，基于所述第一解密调制参数对所述第二输入端光信号进行解密调制，获取所述第一输入端光信号。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过光交换传输请求，构建光交换链路；激活加密调制数据库进行加密调制寻优，获取第一加密调制参数和第一解密调制参数；根据第一加密调制参数编辑第一短信发送至输入端，根据第一解密调制参数编辑第二短信发送至输出端；将输入端转换为临时离线状态，基于第一加密调制参数对第一输入端光信号进行加密调制，获取第二输入端光信号；激活输入端波分复用器，基于第一波长光载波对第二输入端光信号进行调制传输，且激活输出端波分解复用器，基于第一波长光载波对光纤传输信息进行识别分解，获取第二输入端光信号；将输出端转换为临时离线状态，基于第一解密调制参数对第二输入端光信号进行解密调制，获取第一输入端光信号。达到了通过对光交换的光信号进行适配、合理的加密调制、解密调制，从而提高光交换的安全性，有效避免光交换的光信号暴露，保障光交换时光信号的私密性，降低由光交换的光信号泄露造成信息安全威胁的技术效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例的附图作简单地介绍。明显地，下面描述中的附图仅仅涉及本申请的一些实施例,而非对本申请的限制。
图1为本申请一种用于光网通讯的光交换控制方法的流程示意图；
图2为本申请一种用于光网通讯的光交换控制方法中在第二输入端光信号传输时进行温度补偿控制的流程示意图；
图3为本申请一种用于光网通讯的光交换控制系统的结构示意图。
附图标记说明：请求接收模块11，链路构建模块12，加密调制寻优模块13，短信发送模块14，光信号加密调制模块15，识别分解模块16，解密调制模块17。
具体实施方式
本申请通过提供用于光网通讯的光交换控制方法及系统。解决了现有技术中针对光交换的光信号暴露性强，以及光交换安全性低的技术问题。达到了通过对光交换的光信号进行适配、合理的加密调制、解密调制，从而提高光交换的安全性，有效避免光交换的光信号暴露，保障光交换时光信号的私密性，降低由光交换的光信号泄露造成信息安全威胁的技术效果。
实施例一
请参阅附图1，本申请提供一种用于光网通讯的光交换控制方法，其中，所述方法应用于一种用于光网通讯的光交换控制系统，所述方法具体包括如下步骤：
步骤S100：接收光交换传输请求，其中，所述光交换传输请求包括输入端分布信息和输出端分布信息；
步骤S200：基于所述输入端分布信息和所述输出端分布信息，构建光交换链路，其中，所述光交换链路具有第一波长光载波，且所述第一波长光载波和所述光交换链路在第一光纤中唯一对应；
具体而言，光交换是指不经过任何光/电转换，将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。所述一种用于光网通讯的光交换控制系统包括服务端。通过服务端接收光交换传输请求。所述光交换传输请求包括服务端接收的任意待交换光信号对应的输入端分布信息和输出端分布信息。输入端分布信息包括待交换光信号对应的输入端。输出端分布信息包括待交换光信号对应的一个/多个输出端。继而，基于输入端分布信息和输出端分布信息，获得光交换链路。所述光交换链路包括第一光纤中，待交换光信号的输入端与待交换光信号对应的每个输出端之间的光纤传输链路。第一光纤包括多个光纤传输链路。所述光交换链路具有第一波长光载波。且，所述第一波长光载波和所述光交换链路在第一光纤中唯一对应。即，第一波长光载波与光交换链路具有唯一对应关系。所述第一波长光载波为光交换链路对应的光载波波长。达到了通过光交换传输请求，构建光交换链路，为后续对待交换光信号进行光交换控制奠定基础的技术效果。
步骤S300：转换为临时离线状态，激活加密调制数据库进行加密调制寻优，获取第一加密调制参数和第一解密调制参数；
进一步的，本申请步骤S300还包括：
步骤S310：接收输入端发送的光波载体属性，其中，所述光波载体属性指的是光波承载数据的参数属性，所述光波载体属性不具有波长；
步骤S320：转换为临时离线状态，将所述光波载体属性输入加密调制数据库，构建载体属性粒子群，其中，所述载体属性粒子群的任意一个粒子存储一组光波载体属性调整幅度的记录数据；
具体而言，通过服务端接收输入端发送的光波载体属性。光波载体属性包括光波承载数据的参数属性，且，光波载体属性不具有波长。光波承载数据的参数属性包括待交换光信号对应的振幅、强度、频率、相位、偏振等。
进一步，将服务端转换为临时离线状态，将光波载体属性输入加密调制数据库，获得载体属性粒子群。其中，所述加密调制数据库包括多个历史光波载体属性对应的多个历史光波载体属性调整幅度记录数据库。每个历史光波载体属性调整幅度记录数据库包括每个历史光波载体属性对应的多个历史光波载体属性调整幅度记录数据。每个历史光波载体属性调整幅度记录数据包括历史光波载体属性对应的振幅历史调整幅度、强度历史调整幅度、频率历史调整幅度、相位历史调整幅度、偏振历史调整幅度等。将光波载体属性对应的历史光波载体属性调整幅度记录数据库设置为载体属性粒子群。载体属性粒子群包括多个调制粒子。每个调制粒子包括光波载体属性对应的历史光波载体属性调整幅度记录数据库中，随机的一个历史光波载体属性调整幅度记录数据。达到了通过加密调制数据库对光波载体属性进行匹配，构建可靠的载体属性粒子群，从而提高加密调制、解密调制的参数寻优灵活性的技术效果。
步骤S330：构建优化适应度函数：
X＝(x1,x2,…xi,…,xn)，
其中，F(X)表征任意一个粒子的适应度，X表征任意一个粒子，x1,x2,…xi,…,xn表征n个光波载体属性的调整幅度记录值，f(xi)表征第i个光波载体属性的调整幅度记录值的历史选用频率，maxf(xi)表征n个光波载体属性的调整幅度记录值的选用频率最大值，t(xi)表征第i个光波载体属性的调整幅度记录值最新选用时间和当前时间的间隔时长，α为归一化调整参数，f0为可选用的最小频率阈值；
步骤S340：根据所述优化适应度函数，对所述载体属性粒子群进行寻优，获取所述第一加密调制参数和所述第一解密调制参数。
进一步的，本申请步骤S340还包括：
步骤S341：根据所述载体属性粒子群，获取第一调制粒子，输入所述优化适应度函数，获取第一适应度；
步骤S342：根据所述载体属性粒子群，获取第二调制粒子，输入所述优化适应度函数，获取第二适应度；
步骤S343：当所述第二适应度大于或等于所述第一适应度，将所述第一调制粒子添加进淘汰数据组，基于所述第二调制粒子重复迭代寻优；
步骤S344：当所述第二适应度小于所述第一适应度，将所述第二调制粒子添加进所述淘汰数据组，基于所述第一调制粒子重复迭代寻优；
步骤S345：当满足预设迭代次数时，获取迭代调制粒子，构建所述第一加密调制参数和所述第一解密调制参数。
进一步的，本申请步骤S345还包括：
步骤S345-1：当第k适应度大于或等于适应度阈值，根据第k调制粒子，构建所述第一加密调制参数和所述第一解密调制参数。
具体而言，对载体属性粒子群内的多个调制粒子进行随机选择，获得第一调制粒子。将第一调制粒子输入优化适应度函数，获取第一调制粒子对应的第一适应度。其中，优化适应度函数为：
X＝(x1,x2,…xi,…,xn)，
其中，F(X)为输出的任意一个调制粒子的适应度；X为任意一个调制粒子；x1,x2,…xi,…,xn表征n个光波载体属性的调整幅度记录值，n个光波载体属性的调整幅度记录值包括任意一个调制粒子内的历史光波载体属性调整幅度记录数据；f(xi)表征第i个光波载体属性的调整幅度记录值的历史选用频率；maxf(xi)表征n个光波载体属性的调整幅度记录值的选用频率最大值；t(xi)表征第i个光波载体属性的调整幅度记录值最新选用时间和当前时间的间隔时长；α为由所述一种用于光网通讯的光交换控制系统预先设置确定的归一化调整参数；f0为由所述一种用于光网通讯的光交换控制系统预先设置确定的可选用的最小频率阈值。
进一步，再次对载体属性粒子群内的多个调制粒子进行随机选择，获得第二调制粒子。将第二调制粒子输入优化适应度函数，获取第二调制粒子对应的第二适应度。继而，判断第二适应度是否小于第一适应度。当第二适应度大于或等于第一适应度时，将第一调制粒子添加至淘汰数据组，基于第二调制粒子进行重复迭代寻优。且，淘汰数据组内的调制粒子不参与重复迭代寻优。同理，当第二适应度小于第一适应度时，将第二调制粒子添加至淘汰数据组，并基于第一调制粒子进行重复迭代寻优。继而，基于第二调制粒子/第一调制粒子进行重复迭代寻优，直至重复迭代寻优次数满足预设迭代次数时，获取迭代调制粒子，并根据迭代调制粒子生成第一加密调制参数和第一解密调制参数。其中，预设迭代次数包括由所述一种用于光网通讯的光交换控制系统预先设置确定的重复迭代寻优次数阈值。所述迭代调制粒子为满足预设迭代次数的重复迭代寻优次数对应的调制粒子。即，所述迭代调制粒子包括满足预设迭代次数的重复迭代寻优次数对应的调制粒子内的振幅调整幅度、强度调整幅度、频率调整幅度、相位调整幅度、偏振调整幅度等。示例性地，在根据迭代调制粒子生成第一加密调制参数和第一解密调制参数时，将迭代调制粒子设置为第一加密调制参数。将迭代调制粒子的相反数设置为第一解密调制参数。
此外，在另一个实施例中，第一加密调制参数和第一解密调制参数的获得方式还包括：对载体属性粒子群内的多个调制粒子进行随机选择，获得第k调制粒子。将第k调制粒子输入优化适应度函数，获得第k调制粒子对应的第k适应度。当第k适应度大于或等于适应度阈值时，根据第k调制粒子生成第一加密调制参数和第一解密调制参数。其中，所述适应度阈值由所述一种用于光网通讯的光交换控制系统预先设置确定。“根据第k调制粒子生成第一加密调制参数和第一解密调制参数”与“根据迭代调制粒子生成第一加密调制参数和第一解密调制参数”的方式相同，为了说明书的简洁，在此不再赘述。
达到了通过对载体属性粒子群进行全面的调制粒子寻优，获取准确的第一加密调制参数和第一解密调制参数，从而提高对待交换光信号进行加密调制、解密调制的可靠性、适应度的技术效果。
步骤S400：根据所述第一加密调制参数编辑第一短信发送至输入端，根据所述第一解密调制参数编辑第二短信发送至输出端；
步骤S500：将输入端转换为临时离线状态，基于所述第一加密调制参数对第一输入端光信号进行加密调制，获取第二输入端光信号；
步骤S600：激活输入端波分复用器，基于所述第一波长光载波对所述第二输入端光信号进行调制传输，且激活输出端波分解复用器，基于所述第一波长光载波对光纤传输信息进行识别分解，获取所述第二输入端光信号；
步骤S700：将输出端转换为临时离线状态，基于所述第一解密调制参数对所述第二输入端光信号进行解密调制，获取所述第一输入端光信号。
具体而言，将第一加密调制参数编辑为第一短信发送至输入端，将第一解密调制参数编辑为第二短信发送至输出端。继而，将输入端转换为临时离线状态，按照第一加密调制参数对第一输入端光信号进行加密调制，获取第二输入端光信号。其中，所述第一短信包括第一加密调制参数。所述第二短信包括第一解密调制参数。所述第一输入端光信号为输入端的待交换光信号。加密调制是指按照第一加密调制参数对第一输入端光信号进行振幅、强度、频率、相位、偏振等参数的调整。第二输入端光信号为加密调制之后的第一输入端光信号。
进一步，激活输入端波分复用器，输入端波分复用器按照第一波长光载波对第二输入端光信号进行调制传输。且，激活输出端波分解复用器，输出端波分解复用器按照第一波长光载波对光纤传输信息进行识别分解，获取第二输入端光信号。继而，将输出端转换为临时离线状态，基于第一解密调制参数对第二输入端光信号进行解密调制，获取第一输入端光信号。其中，所述输入端波分复用器为现有技术中按照第一波长光载波将第二输入端光信号内波长不同的光信号合成一束光信号，再将这一束光信号进行传输的光信号调制传输设备。所述输出端波分解复用器包括现有技术中按照第一波长光载波将光纤传输信息内各个不同波长的光信号进行分解的光信号识别分解设备。所述光纤传输信息即为输入端波分复用器按照第一波长光载波将第二输入端光信号内波长不同的光信号进行合成的一束光信号。所述第二输入端光信号包括输出端波分解复用器按照第一波长光载波将光纤传输信息进行识别分解，获得的光纤传输信息对应的波长不同的光信号。解密调制包括按照第一解密调制参数对第二输入端光信号进行振幅、强度、频率、相位、偏振等参数的还原，从而获得第一输入端光信号。达到了通过对光交换的光信号进行加密调制、解密调制，从而提高光交换的安全性、保密性的技术效果。
进一步的，如附图2所示，本申请步骤S600还包括：
步骤S610：获取所述光交换链路的环境监测信息，其中，所述环境监测信息包括温度监测信息和湿度监测信息；
具体而言，光信号的传输质量容易受到传输链路的环境温度、环境湿度的影响。故，本申请通过对光交换链路的环境监测信息进行传输质量评价，从而对第二输入端光信号的调制传输进行适应性补偿控制，提高第二输入端光信号的调制传输质量，有效保障第二输入端光信号的信号传输可靠性，提高光交换控制的全面度、精准性。
基于大数据，采集传输时区内光交换链路的气候预报数据。传输时区包括待交换光信号对应的待传输时间范围。气候预报数据包括传输时区内光交换链路对应的环境温度预报数据、环境湿度预报数据。将环境温度预报数据的平均值设置为温度监测信息。将环境湿度预报数据的平均值设置为湿度监测信息。
步骤S620：根据所述温度监测信息和所述湿度监测信息进行传输质量评价，获取光信号质量衰减系数；
进一步的，本申请步骤S620还包括：
步骤S621：采集光纤传输温度记录数据，光纤传输湿度记录数据、光信号强度衰减速率记录数据和信息损失率标识信息；
步骤S622：以所述光纤传输温度记录数据和所述光纤传输湿度记录数据作为输入数据，以所述光信号强度衰减速率记录数据为输出监督数据，对BP神经网络进行训练，每训练预设次数时，获取第一均方损失误差；
步骤S623：若所述第一均方损失误差小于或等于第一均方损失误差阈值，生成第一衰减系数评价通道；
步骤S624：以所述光纤传输温度记录数据和所述光纤传输湿度记录数据作为输入数据，以所述信息损失率标识信息为输出监督数据，对BP神经网络进行训练，每训练预设次数时，获取第二均方损失误差；
步骤S625：若所述第二均方损失误差小于或等于第二均方损失误差阈值，生成第二衰减系数评价通道；
具体而言，连接所述一种用于光网通讯的光交换控制系统采集光纤传输温度记录数据，光纤传输湿度记录数据、光信号强度衰减速率记录数据和信息损失率标识信息。其中，所述光纤传输温度记录数据包括多个历史光交换链路的多个历史温度监测信息。光纤传输湿度记录数据包括每个历史温度监测信息对应的历史湿度监测信息。所述光信号强度衰减速率记录数据包括每个历史温度监测信息和对应的历史湿度监测信息下，对应的历史光交换链路的历史光信号强度衰减速率。所述信息损失率标识信息包括每个历史温度监测信息和对应的历史湿度监测信息下，对应的历史光交换链路的历史信息损失率。
进一步，将光纤传输温度记录数据和光纤传输湿度记录数据作为输入数据，将光信号强度衰减速率记录数据为输出监督数据，对BP神经网络进行训练，当训练次数达到预设次数时，获取第一均方损失误差。所述第一均方损失误差包括当训练次数达到预设次数时，多个第一输出误差率的均值。示例性地，在获取第一均方损失误差时，对光纤传输温度记录数据内的多个历史温度监测信息进行随机选择，获得第一历史温度监测信息。将光纤传输湿度记录数据内，第一历史温度监测信息对应的历史湿度监测信息设置为第一历史湿度监测信息。将第一历史温度监测信息、第一历史湿度监测信息设置为第一训练数据。将光信号强度衰减速率记录数据内，第一训练数据对应的历史光信号强度衰减速率设置为第一期望输出光信号强度衰减速率。将第一训练数据输入BP神经网络，获得第一训练数据对应的第一输出光信号强度衰减速率。将第一期望输出光信号强度衰减速率、第一输出光信号强度衰减速率之间差值与第一期望输出光信号强度衰减速率之间的比值设置为本次训练的第一输出误差率。以此类推，当训练次数达到预设次数时，获得多次训练对应的多个第一输出误差率。将多个第一输出误差率的平均值设置为第一均方损失误差。
继而，对第一均方损失误差是否大于第一均方损失误差阈值进行判断。当第一均方损失误差小于或等于第一均方损失误差阈值时，生成第一衰减系数评价通道。其中，BP神经网络是一种按照误差逆向传播算法进行训练的多层前馈神经网络。BP神经网络可以进行正向计算、反向计算。正向计算时，输入信息从输入层经过多层神经元逐层处理，转向输出层，每一层神经元的状态只影响下一层神经元的状态。如果在输出层不能得到期望的输出，则转入反向计算，将误差信号沿原来的连接通路返回，通过修改各神经元的权值，使得误差信号最小。所述预设次数包括由所述一种用于光网通讯的光交换控制系统预先设置确定的训练次数阈值。第一均方损失误差阈值由所述一种用于光网通讯的光交换控制系统预先设置确定。所述第一衰减系数评价通道包括输入层、隐含层、输出层。所述第一衰减系数评价通道的输入数据为温度监测信息、湿度监测信息。所述第一衰减系数评价通道的输出数据为光信号强度衰减速率。光信号强度衰减速率越大，则，对应的温度监测信息、湿度监测信息下，光交换链路的光信号强度衰减越快。
同理，将光纤传输温度记录数据和光纤传输湿度记录数据作为输入数据，将信息损失率标识信息设置为输出监督数据，对BP神经网络进行训练。当训练次数达到预设次数时，获取第二均方损失误差。当第二均方损失误差小于或等于第二均方损失误差阈值时，生成第二衰减系数评价通道。其中，第二均方损失误差与第一均方损失误差的获得方式相同，为了说明书的简洁，在此不再赘述。第二均方损失误差阈值由所述一种用于光网通讯的光交换控制系统预先设置确定。所述第二衰减系数评价通道包括输入层、隐含层、输出层。所述第二衰减系数评价通道的输入数据为温度监测信息、湿度监测信息。所述第二衰减系数评价通道的输出数据为信息损失率。信息损失率越大，则，对应的温度监测信息、湿度监测信息下，光交换链路的信息损失程度越高。
步骤S626：将所述第一衰减系数评价通道和所述第二衰减系数评价通道作为并行通道和衰减系数融合通道全连接，获取衰减系数评价模型；
进一步的，本申请步骤S626还包括：
步骤S626-1：获取衰减系数融合公式：
其中，w1表征第一衰减系数权重，w2表征第二衰减系数权重，a表征第一衰减系数，b表征第二衰减系数，ξ(a,b)表征衰减系数融合结果；
步骤S626-2：根据所述衰减系数融合公式，构建所述衰减系数融合通道；
步骤S626-3：将所述第一衰减系数评价通道和所述第二衰减系数评价通道作为并行通道和所述衰减系数融合通道的输入层全连接，获取所述衰减系数评价模型。
步骤S627：将所述温度监测信息和所述湿度监测信息输入所述衰减系数评价模型，获取所述光信号质量衰减系数。
步骤S630：当所述光信号质量衰减系数大于或等于衰减系数阈值，激活所述第一光纤的温湿度控制器在所述第二输入端光信号传输时进行温度补偿控制。
具体而言，将第一衰减系数评价通道和第二衰减系数评价通道设置为并行通道，并将并行通道与衰减系数融合通道的输入层进行全连接，获取衰减系数评价模型。其中，衰减系数评价模型包括并行通道、衰减系数融合通道。并行通道包括第一衰减系数评价通道和第二衰减系数评价通道。衰减系数融合通道包括衰减系数融合公式。
进一步，将温度监测信息和湿度监测信息作为输入信息，输入第一衰减系数评价通道，获得光信号强度衰减速率，并将光信号强度衰减速率标识为第一衰减系数。同时，将温度监测信息和湿度监测信息作为输入信息，输入第二衰减系数评价通道，获得信息损失率，并将信息损失率标识为第二衰减系数。
进一步，将第一衰减系数、第二衰减系数输入衰减系数融合通道，获得光信号质量衰减系数。继而，对光信号质量衰减系数是否小于衰减系数阈值进行判断。当光信号质量衰减系数大于或等于衰减系数阈值时，激活第一光纤的温湿度控制器在第二输入端光信号传输时进行温度补偿控制，从而提高第二输入端光信号的信号传输质量。其中，所述衰减系数阈值包括由所述一种用于光网通讯的光交换控制系统预先设置确定的光信号质量衰减系数阈值。所述温湿度控制器为现有技术中的光纤温湿度控制设备。所述衰减系数融合公式为：
其中，w1表征第一衰减系数权重，w2表征第二衰减系数权重，w1、w2由所述一种用于光网通讯的光交换控制系统预先设置确定，a为输入的第一衰减系数，b为输入的第二衰减系数，ξ(a,b)表征衰减系数融合结果，即，ξ(a,b)为输出的光信号质量衰减系数。
综上所述，本申请所提供的一种用于光网通讯的光交换控制方法具有如下技术效果：
1.通过光交换传输请求，构建光交换链路；激活加密调制数据库进行加密调制寻优，获取第一加密调制参数和第一解密调制参数；根据第一加密调制参数编辑第一短信发送至输入端，根据第一解密调制参数编辑第二短信发送至输出端；将输入端转换为临时离线状态，基于第一加密调制参数对第一输入端光信号进行加密调制，获取第二输入端光信号；激活输入端波分复用器，基于第一波长光载波对第二输入端光信号进行调制传输，且激活输出端波分解复用器，基于第一波长光载波对光纤传输信息进行识别分解，获取第二输入端光信号；将输出端转换为临时离线状态，基于第一解密调制参数对第二输入端光信号进行解密调制，获取第一输入端光信号。达到了通过对光交换的光信号进行适配、合理的加密调制、解密调制，从而提高光交换的安全性，有效避免光交换的光信号暴露，保障光交换时光信号的私密性，降低由光交换的光信号泄露造成信息安全威胁的技术效果。
2.通过对载体属性粒子群进行全面的调制粒子寻优，获取准确的第一加密调制参数和第一解密调制参数，从而提高对待交换光信号进行加密调制、解密调制的可靠性、适应度。
3.通过对光交换链路的环境监测信息进行传输质量评价，从而对第二输入端光信号的调制传输进行适应性补偿控制，提高第二输入端光信号的调制传输质量，有效保障第二输入端光信号的信号传输可靠性，提高光交换控制的全面度、精准性。
实施例二
基于与前述实施例中一种用于光网通讯的光交换控制方法，同样发明构思，本发明还提供了一种用于光网通讯的光交换控制系统，请参阅附图3，所述系统包括：
请求接收模块11，所述请求接收模块11用于接收光交换传输请求，其中，所述光交换传输请求包括输入端分布信息和输出端分布信息；
链路构建模块12，所述链路构建模块12用于基于所述输入端分布信息和所述输出端分布信息，构建光交换链路，其中，所述光交换链路具有第一波长光载波，且所述第一波长光载波和所述光交换链路在第一光纤中唯一对应；
加密调制寻优模块13，所述加密调制寻优模块13用于转换为临时离线状态，激活加密调制数据库进行加密调制寻优，获取第一加密调制参数和第一解密调制参数；
短信发送模块14，所述短信发送模块14用于根据所述第一加密调制参数编辑第一短信发送至输入端，根据所述第一解密调制参数编辑第二短信发送至输出端；
光信号加密调制模块15，所述光信号加密调制模块15用于将输入端转换为临时离线状态，基于所述第一加密调制参数对第一输入端光信号进行加密调制，获取第二输入端光信号；
识别分解模块16，所述识别分解模块16用于激活输入端波分复用器，基于所述第一波长光载波对所述第二输入端光信号进行调制传输，且激活输出端波分解复用器，基于所述第一波长光载波对光纤传输信息进行识别分解，获取所述第二输入端光信号；
解密调制模块17，所述解密调制模块17用于将输出端转换为临时离线状态，基于所述第一解密调制参数对所述第二输入端光信号进行解密调制，获取所述第一输入端光信号。
进一步的，所述系统还包括：
属性接收模块，所述属性接收模块用于接收输入端发送的光波载体属性，其中，所述光波载体属性指的是光波承载数据的参数属性，所述光波载体属性不具有波长；
属性粒子群构建模块，所述属性粒子群构建模块用于转换为临时离线状态，将所述光波载体属性输入加密调制数据库，构建载体属性粒子群，其中，所述载体属性粒子群的任意一个粒子存储一组光波载体属性调整幅度的记录数据；
适应度函数构建模块，所述适应度函数构建模块用于构建优化适应度函数：
X＝(x1,x2,…xi,…,xn)，
其中，F(X)表征任意一个粒子的适应度，X表征任意一个粒子，x1,x2,…xi,…,xn表征n个光波载体属性的调整幅度记录值，f(xi)表征第i个光波载体属性的调整幅度记录值的历史选用频率，maxf(xi)表征n个光波载体属性的调整幅度记录值的选用频率最大值，t(xi)表征第i个光波载体属性的调整幅度记录值最新选用时间和当前时间的间隔时长，α为归一化调整参数，f0为可选用的最小频率阈值；
调制参数确定模块，所述调制参数确定模块用于根据所述优化适应度函数，对所述载体属性粒子群进行寻优，获取所述第一加密调制参数和所述第一解密调制参数。
进一步的，所述系统还包括：
第一适应度获取模块，所述第一适应度获取模块用于根据所述载体属性粒子群，获取第一调制粒子，输入所述优化适应度函数，获取第一适应度；
第二适应度获取模块，所述第二适应度获取模块用于根据所述载体属性粒子群，获取第二调制粒子，输入所述优化适应度函数，获取第二适应度；
第一执行模块，所述第一执行模块用于当所述第二适应度大于或等于所述第一适应度，将所述第一调制粒子添加进淘汰数据组，基于所述第二调制粒子重复迭代寻优；
第二执行模块，所述第二执行模块用于当所述第二适应度小于所述第一适应度，将所述第二调制粒子添加进所述淘汰数据组，基于所述第一调制粒子重复迭代寻优；
迭代调制粒子获取模块，所述迭代调制粒子获取模块用于当满足预设迭代次数时，获取迭代调制粒子，构建所述第一加密调制参数和所述第一解密调制参数。
其中，还包括：当第k适应度大于或等于适应度阈值，根据第k调制粒子，构建所述第一加密调制参数和所述第一解密调制参数。
进一步的，所述系统还包括：
环境监测信息获取模块，所述环境监测信息获取模块用于获取所述光交换链路的环境监测信息，其中，所述环境监测信息包括温度监测信息和湿度监测信息；
传输质量评价模块，所述传输质量评价模块用于根据所述温度监测信息和所述湿度监测信息进行传输质量评价，获取光信号质量衰减系数；
温度补偿控制模块，所述温度补偿控制模块用于当所述光信号质量衰减系数大于或等于衰减系数阈值，激活所述第一光纤的温湿度控制器在所述第二输入端光信号传输时进行温度补偿控制。
进一步的，所述系统还包括：
记录数据采集模块，所述记录数据采集模块用于采集光纤传输温度记录数据，光纤传输湿度记录数据、光信号强度衰减速率记录数据和信息损失率标识信息；
第一均方损失误差获取模块，所述第一均方损失误差获取模块用于以所述光纤传输温度记录数据和所述光纤传输湿度记录数据作为输入数据，以所述光信号强度衰减速率记录数据为输出监督数据，对BP神经网络进行训练，每训练预设次数时，获取第一均方损失误差；
第一衰减系数评价通道生成模块，所述第一衰减系数评价通道生成模块用于若所述第一均方损失误差小于或等于第一均方损失误差阈值，生成第一衰减系数评价通道；
第二均方损失误差获取模块，所述第二均方损失误差获取模块用于以所述光纤传输温度记录数据和所述光纤传输湿度记录数据作为输入数据，以所述信息损失率标识信息为输出监督数据，对BP神经网络进行训练，每训练预设次数时，获取第二均方损失误差；
第二衰减系数评价通道生成模块，所述第二衰减系数评价通道生成模块用于若所述第二均方损失误差小于或等于第二均方损失误差阈值，生成第二衰减系数评价通道；
第三执行模块，所述第三执行模块用于将所述第一衰减系数评价通道和所述第二衰减系数评价通道作为并行通道和衰减系数融合通道全连接，获取衰减系数评价模型；
光信号质量衰减系数确定模块，所述光信号质量衰减系数确定模块用于将所述温度监测信息和所述湿度监测信息输入所述衰减系数评价模型，获取所述光信号质量衰减系数。
进一步的，所述系统还包括：
融合公式获取模块，所述融合公式获取模块用于获取衰减系数融合公式：
其中，w1表征第一衰减系数权重，w2表征第二衰减系数权重，a表征第一衰减系数，b表征第二衰减系数，ξ(a,b)表征衰减系数融合结果；
衰减系数融合通道获得模块，所述衰减系数融合通道获得模块用于根据所述衰减系数融合公式，构建所述衰减系数融合通道；
第四执行模块，所述第四执行模块用于将所述第一衰减系数评价通道和所述第二衰减系数评价通道作为并行通道和所述衰减系数融合通道的输入层全连接，获取所述衰减系数评价模型。
本发明实施例所提供的一种用于光网通讯的光交换控制系统可执行本发明任意实施例所提供的一种用于光网通讯的光交换控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
本申请提供了一种用于光网通讯的光交换控制方法，其中，所述方法应用于一种用于光网通讯的光交换控制系统，所述方法包括：通过光交换传输请求，构建光交换链路；激活加密调制数据库进行加密调制寻优，获取第一加密调制参数和第一解密调制参数；根据第一加密调制参数编辑第一短信发送至输入端，根据第一解密调制参数编辑第二短信发送至输出端；将输入端转换为临时离线状态，基于第一加密调制参数对第一输入端光信号进行加密调制，获取第二输入端光信号；激活输入端波分复用器，基于第一波长光载波对第二输入端光信号进行调制传输，且激活输出端波分解复用器，基于第一波长光载波对光纤传输信息进行识别分解，获取第二输入端光信号；将输出端转换为临时离线状态，基于第一解密调制参数对第二输入端光信号进行解密调制，获取第一输入端光信号。解决了现有技术中针对光交换的光信号暴露性强，以及光交换安全性低的技术问题。达到了通过对光交换的光信号进行适配、合理的加密调制、解密调制，从而提高光交换的安全性，有效避免光交换的光信号暴露，保障光交换时光信号的私密性，降低由光交换的光信号泄露造成信息安全威胁的技术效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (7)
1.用于光网通讯的光交换控制方法，其特征在于，应用于服务端，包括：
接收光交换传输请求，其中，所述光交换传输请求包括输入端分布信息和输出端分布信息；
基于所述输入端分布信息和所述输出端分布信息，构建光交换链路，其中，所述光交换链路具有第一波长光载波，且所述第一波长光载波和所述光交换链路在第一光纤中唯一对应；
转换为临时离线状态，激活加密调制数据库进行加密调制寻优，获取第一加密调制参数和第一解密调制参数；
根据所述第一加密调制参数编辑第一短信发送至输入端，根据所述第一解密调制参数编辑第二短信发送至输出端；
将输入端转换为临时离线状态，基于所述第一加密调制参数对第一输入端光信号进行加密调制，获取第二输入端光信号；
激活输入端波分复用器，基于所述第一波长光载波对所述第二输入端光信号进行调制传输，且激活输出端波分解复用器，基于所述第一波长光载波对光纤传输信息进行识别分解，获取所述第二输入端光信号；
将输出端转换为临时离线状态，基于所述第一解密调制参数对所述第二输入端光信号进行解密调制，获取所述第一输入端光信号；
转换为临时离线状态，激活加密调制数据库进行加密调制寻优，获取第一加密调制参数和第一解密调制参数，包括：
接收输入端发送的光波载体属性，其中，所述光波载体属性指的是光波承载数据的参数属性，所述光波载体属性不具有波长；
转换为临时离线状态，将所述光波载体属性输入加密调制数据库，构建载体属性粒子群，其中，所述载体属性粒子群的任意一个粒子存储一组光波载体属性调整幅度的记录数据；
构建优化适应度函数：
X＝(x1,x2,…xi，…,xn)，
其中，F(X)表征任意一个粒子的适应度，X表征任意一个粒子，x1,x2,…xi,…,xn表征n个光波载体属性的调整幅度记录值，f(xi)表征第i个光波载体属性的调整幅度记录值的历史选用频率，maxf(xi)表征n个光波载体属性的调整幅度记录值的选用频率最大值，minf(xi)表征n个光波载体属性的调整幅度记录值的选用频率最小值，t(xi)表征第i个光波载体属性的调整幅度记录值最新选用时间和当前时间的间隔时长，α为归一化调整参数，f0为可选用的最小频率阈值；
根据所述优化适应度函数，对所述载体属性粒子群进行寻优，获取所述第一加密调制参数和所述第一解密调制参数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述优化适应度函数，对所述载体属性粒子群进行寻优，获取所述第一加密调制参数和所述第一解密调制参数，包括：
根据所述载体属性粒子群，获取第一调制粒子，输入所述优化适应度函数，获取第一适应度；
根据所述载体属性粒子群，获取第二调制粒子，输入所述优化适应度函数，获取第二适应度；
当所述第二适应度大于或等于所述第一适应度，将所述第一调制粒子添加进淘汰数据组，基于所述第二调制粒子重复迭代寻优；
当所述第二适应度小于所述第一适应度，将所述第二调制粒子添加进所述淘汰数据组，基于所述第一调制粒子重复迭代寻优；
当满足预设迭代次数时，获取迭代调制粒子，构建所述第一加密调制参数和所述第一解密调制参数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：当第k适应度大于或等于适应度阈值，根据第k调制粒子，构建所述第一加密调制参数和所述第一解密调制参数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述光交换链路的环境监测信息，其中，所述环境监测信息包括温度监测信息和湿度监测信息；
根据所述温度监测信息和所述湿度监测信息进行传输质量评价，获取光信号质量衰减系数；
当所述光信号质量衰减系数大于或等于衰减系数阈值，激活所述第一光纤的温湿度控制器在所述第二输入端光信号传输时进行温度补偿控制。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述温度监测信息和所述湿度监测信息进行传输质量评价，获取光信号质量衰减系数，包括：
采集光纤传输温度记录数据，光纤传输湿度记录数据、光信号强度衰减速率记录数据和信息损失率标识信息；
以所述光纤传输温度记录数据和所述光纤传输湿度记录数据作为输入数据，以所述光信号强度衰减速率记录数据为输出监督数据，对BP神经网络进行训练，每训练预设次数时，获取第一均方损失误差；
若所述第一均方损失误差小于或等于第一均方损失误差阈值，生成第一衰减系数评价通道；
以所述光纤传输温度记录数据和所述光纤传输湿度记录数据作为输入数据，以所述信息损失率标识信息为输出监督数据，对BP神经网络进行训练，每训练预设次数时，获取第二均方损失误差；
若所述第二均方损失误差小于或等于第二均方损失误差阈值，生成第二衰减系数评价通道；
将所述第一衰减系数评价通道和所述第二衰减系数评价通道作为并行通道和衰减系数融合通道全连接，获取衰减系数评价模型；
将所述温度监测信息和所述湿度监测信息输入所述衰减系数评价模型，获取所述光信号质量衰减系数。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述第一衰减系数评价通道和所述第二衰减系数评价通道作为并行通道和衰减系数融合通道全连接，获取衰减系数评价模型，包括：
获取衰减系数融合公式：
其中，w1表征第一衰减系数权重，w2表征第二衰减系数权重，a表征第一衰减系数，b表征第二衰减系数，ξ(a,b)表征衰减系数融合结果；
根据所述衰减系数融合公式，构建所述衰减系数融合通道；
将所述第一衰减系数评价通道和所述第二衰减系数评价通道作为并行通道和所述衰减系数融合通道的输入层全连接，获取所述衰减系数评价模型。
7.用于光网通讯的光交换控制系统，其特征在于，所述系统用于执行权利要求1至6中任一项所述的方法，所述系统包括：
请求接收模块，所述请求接收模块用于接收光交换传输请求，其中，所述光交换传输请求包括输入端分布信息和输出端分布信息；
链路构建模块，所述链路构建模块用于基于所述输入端分布信息和所述输出端分布信息，构建光交换链路，其中，所述光交换链路具有第一波长光载波，且所述第一波长光载波和所述光交换链路在第一光纤中唯一对应；
加密调制寻优模块，所述加密调制寻优模块用于转换为临时离线状态，激活加密调制数据库进行加密调制寻优，获取第一加密调制参数和第一解密调制参数；
短信发送模块，所述短信发送模块用于根据所述第一加密调制参数编辑第一短信发送至输入端，根据所述第一解密调制参数编辑第二短信发送至输出端；
光信号加密调制模块，所述光信号加密调制模块用于将输入端转换为临时离线状态，基于所述第一加密调制参数对第一输入端光信号进行加密调制，获取第二输入端光信号；
识别分解模块，所述识别分解模块用于激活输入端波分复用器，基于所述第一波长光载波对所述第二输入端光信号进行调制传输，且激活输出端波分解复用器，基于所述第一波长光载波对光纤传输信息进行识别分解，获取所述第二输入端光信号；
解密调制模块，所述解密调制模块用于将输出端转换为临时离线状态，基于所述第一解密调制参数对所述第二输入端光信号进行解密调制，获取所述第一输入端光信号。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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