3 月 27 日，由 CIOE 中國光博會與通信網聯(lián)合舉辦的“第五屆光通信高質量發(fā)展論壇”線上研討會——“光纖智能傳感技術專場”順利召開。會議邀請了業(yè)界專家代表，聚焦通感一體化架構創(chuàng)新、光纖傳感前沿技術及行業(yè)應用實踐，助力實現(xiàn)通信與感知功能的深度融合，共同推動網絡智能化升級和光纖傳感產業(yè)發(fā)展。
北京郵電大學信息與通信工程學院副教授谷志群發(fā)表了題為“通感融合賦能光傳輸網絡態(tài)勢智能感知”的主題演講，從三方面深入剖析了光纖智能傳感技術在當下及未來的關鍵作用、發(fā)展趨勢及應用前景。她表示，光纖感知和通信融合使光通信網絡具有多維感知和泛在通信能力，是實現(xiàn)光網絡智能化的重要手段。通感融合賦能光網絡與人工智能技術相結合實現(xiàn)對網絡態(tài)勢的智能感知與分析，能有效提升網絡傳輸質量和運維效率。
谷志群指出，從智慧城市發(fā)展需求來看，目前正朝著多場景增強感知和智能化管理方向發(fā)展。智能感知是為城市智慧化發(fā)展提供監(jiān)測基礎，為實現(xiàn)智能交通、智能工業(yè)、智能農業(yè)等提供準確可靠的檢測信息。
近年來，隨著新興業(yè)務和新技術的涌現(xiàn)，在 AI 的驅動下，光網絡朝著智能化、通感算一體化發(fā)展。通感融合將光纖傳感與光通信結合，實現(xiàn)通感算一體化光網絡。僅依靠本地傳統(tǒng)傳感系統(tǒng)，難以滿足目前智能化光網絡對感知的需求。由于光通信網絡因為具有高帶寬、長距離、低時延和高可靠的數(shù)據(jù)傳輸能力，可為光纖通感融合提供有效的基礎。
谷志群表示，隨著網絡對可靠性要求逐漸的增加，光網絡態(tài)勢感知尤為重要，尤其是在光纜安全保障和專線業(yè)務運維方面，光纖的通信和智能感知融合，可為光網絡態(tài)勢感知提供重要的實現(xiàn)途徑。
技術方面，光纖通感融合關鍵技術有分布式傳感技術，即利用光纖作為信號的傳輸介質和傳感單元，通過檢測光纖中光信號的強度、相位、偏振態(tài)等參量的變化，實現(xiàn)對光纖沿線外部參量的連續(xù)分布式測量。從原理上來說，主要分為基于布里淵散射、基于瑞利散射、基于拉曼散射三類。特點主要包括單端操作、長距離監(jiān)測、高空間分辨率、多參量測量等。
但分布式光纖傳感技術也面臨一些挑戰(zhàn)：一是超長傳輸距離與功率之間的均衡；二是光纖通感融合通信信號和感知信號之間存在干擾；三是風險事件特征差異性較大，影響感知識別精度。
通常采用基于人工智能等智能數(shù)據(jù)處理方式。對于傳感事件標注數(shù)據(jù)進行分類、學習，分析挖掘事件的特性和數(shù)據(jù)結構，實現(xiàn)高精度的識別感知。智能處理通常是指將光信號屬性，例如強度、相位、偏振態(tài)等輸入到智能算法模型當中，通過深度學習、強化學習等智能算法，實現(xiàn)對信號的降噪、分類、預測。
光纖智能感知在光網絡態(tài)勢感知中應用
