学术科研
电院义理林教授团队发布智能光传输开源仿真平台
作者:牛泽坤 供稿:电子工程系 日期:2023-01-06 阅读:70

1月6日,由中国通信学会光通信委员会、鹏城实验室、区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室、上海交通大学电子信息与电气工程学院联合主办的光通信仿真软件发展研讨会暨智能光传输开源仿真平台发布会在线上顺利召开。由上海交通大学智能光纤通信系统团队开发的智能光传输开源仿真平台——Intelligent fiber transmission simulation (IFTS)在本次会议上正式发布,所有代码在线上(ifibertrans.sjtu.edu.cn)向同行免费开放。

鹏城实验室副主任余少华院士、区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室主任陈章渊教授、中国电信研究院李俊杰博士、华为技术有限公司李良川博士、清华大学陈宏伟教授、鹏城实验室贺志学博士、上海交大电院义理林教授等主办单位领导专家出席了会议,中国通信学会光通信委员会部分委员,区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室部分成员,以及光通信行业专家共计328人线上参加了本次会议,蔻享学术直播间近5000人在线观看。


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部分参会人员合影


中国工程院院士、鹏城实验室副主任余少华院士在致辞中指出,中国目前在光纤通信系统和网络应用上已经处于世界领先水平,中国企业在光纤通信系统设备领域市场占有率已经稳居全球第一。但在光通信仿真软件领域,还主要依靠国外工具,存在一定的受控风险。当下人工智能与光通信正深度融合,智能化分析是光通信仿真演进的重要趋势,开源、智能、精准、快速的光通信仿真软件是业内共同的需求。本次研讨会旨在促进中国光通信行业仿真软件的发展,倡导开放共享,为中国光通信行业的发展贡献集体智慧和力量。

中国电信研究院李俊杰博士、华为技术有限公司李良川博士、清华大学陈宏伟教授、鹏城实验室贺志学博士分别作题为“仿真技术在运营商光网络中的应用”“高速光通信技术发展趋势”“光通信AI加速仿真的研究进展”“基于高性能并行计算的光通信仿真”的学术报告。会议最后,上海交大电院义理林教授在会上正式发布智能光传输开源仿真平台IFTS,从背景需求、技术特点、应用场景和未来展望四个视角对IFTS进行了深入细致的阐述。


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义理林教授在会上发布智能光传输仿真平台IFTS


IFTS是基于Python的智能光通信开源仿真工具,旨在满足科学家、光通信工程师及相关领域研究人员对于光通信仿真工具的需求。该平台包括信号发端编码调制、光纤信道传输、收端解调解码等功能,并且提供了基于Pytorch仿真版本,具备经典和AI双模式,这使得使用者可利用GPU进行仿真加速,并且天然支持光通信的智能算法设计。


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IFTS主要特点


相比现有光通信主流仿真软件,其主要优势在于收发和传输都支持并嵌入AI算法,可实现快速精确仿真,且底层代码免费开源。仿真平台中AI模型既包括通用的AI算法库,也含有基于AI的信道加速模型。AI算法库可以支持用户设计自己的AI算法,并在仿真系统中得到快速验证。面向传统建模算法仿真速度过慢的痛点,IFTS的AI信道加速模型为快速精准信道仿真提供了解决方案。在多个场景下,AI信道模型的运行时间仅是传统建模算法的1%。在不同设备与不同数据长度定义下,AI模型的时间优化程度不同。最佳情况下,AI信道模型甚至只有传统建模算法千分之一的时间占比。


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IFTS的AI算法模块


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IFTS的AI信道模块


当前,IFTS可供高校开展教学科研使用,也可供光通信企业开展系统设计和性能优化。自2022年10月预发布以来,已经有包括中国电信、华为、烽火、鹏城实验室、北京邮电大学、华中科技大学等十余家单位下载使用。中国电信光传输专业首席专家李俊杰博士团队试用了IFTS平台,在其报告中评价“IFTS是光通信仿真技术国产化的里程碑式产品”。未来IFTS计划持续更新,完成器件效应仿真、增加FEC编译码模块、建立完善的AI算法库、实现实验系统的数字孪生模型等阶段性目标。此外,IFTS将进一步完善线上社区,建立反馈和交流的平台。最终拟打造一个强大的国产光通信开源仿真平台,供全行业免费使用,为解决光通信仿真软件“卡脖子”问题贡献力量。