Introduzione

Metodo per rilevare guasti nei sistemi di comunicazione ottica e identificare la causa all’origine del guasto, che sfrutta parametri di qualità della trasmissione ottica, come Bit Error Rate (BER) e/o Optical Signal to Noise Ratio (OSNR), direttamente al ricevitore di un sistema di comunicazione ottica. Il rilevamento degli errori e l’identificazione della causa all’origine si basano su tecniche di Machine Learning e analisi dei dati.

Caratteristiche Tecniche

Un monitoraggio continuo del BER (e/o l’OSNR) di un canale di comunicazione ottica viene svolto direttamente al ricevitore del sistema di comunicazione, raccogliendo campioni del BER con un dato periodo di campionamento (TBER). Ogni W secondi può così essere definita una «finestra» di BER (v. figura). La finestra, quindi, è analizzata al fine di raccoglierne le feature (ad esempio, valore minimo/massimo/medio del BER all’interno della finestra) e viene fornita in input al modulo di classificazione basato su Machine Learning (ML). Si noti che tale modulo ML è pre-allenato ed ottimizzato per lo specifico sistema di comunicazioni sotto esame. Il modulo ML classifica ciascuna finestra, decidendo se essa presenti una anomalia nell’andamento del BER e, eventualmente, discriminandone la causa. Diverse finestre scorrevoli consecutive possono essere osservate e, dopo un certo numero (definito dal system manager) di «allarmi di anomalia» consecutivi, è possibile avviare procedure di riparazione del guasto, dopo le quali si riprende il monitoraggio del BER.

Possibili Applicazioni

• Sistemi e reti di comunicazione ottica;
• Software Defined Networks (SDNs);
• Collegamenti radio/wireless;
• Manutenzione preventiva per smart factories.

Vantaggi

• Riduzione del Mean Time To Repair (MTTR);
• Riduzione di disservizio grazie all’attuazione di specifiche procedure di riparazione proattiva;
• Riduzione dei costi di overprovisioning;
• Miglioramento della qualità del servizio per l’utente, anche in caso di malfunzionamenti, grazie alla maggiore disponibilità (availability) del sistema.