Variational Autoencoder Domain Adaptation for Cross-System Generalization in ML-Based SOP Monitoring
Artikel i vetenskaplig tidskrift, 2026

Machine learning (ML) models trained to detect physical-layer threats on one optical fiber system often fail catastrophically when applied to a different system, due to variations in operating wavelength, fiber properties, and network architecture. To overcome this, we propose a Domain Adaptation (DA) framework based on a Variational Autoencoder (VAE) that learns a shared representation capturing event signatures common to both systems while suppressing system-specific differences. The shared encoder is first trained on the combined data from two distinct optical systems: a 21~km O-band dark-fiber testbed (System~1) and a 63.4~km C-band live metro ring (System~2). The encoder is then frozen, and a classifier is trained using labels from an individual system. The proposed approach achieves 95.3\% and 73.5\% cross-system accuracy when moving from System~1 to System~2 and vice versa, respectively. This corresponds to gains of 83.4\% and 51\% over a fully supervised Deep Neural Network (DNN) baseline trained on a single system, while preserving intra-system performance.


Författare

Leyla Sadighi

Chalmers, Elektroteknik, Kommunikation, Antenner och Optiska Nätverk

Carlos Natalino Da Silva

Chalmers, Elektroteknik, Kommunikation, Antenner och Optiska Nätverk

Fehmida Usmani

Chalmers, Elektroteknik, Kommunikation, Antenner och Optiska Nätverk

Lena Wosinska

Chalmers, Elektroteknik, Kommunikation, Antenner och Optiska Nätverk

Paolo Monti

Chalmers, Elektroteknik, Kommunikation, Antenner och Optiska Nätverk

Marija Furdek Prekratic

Chalmers, Elektroteknik, Kommunikation, Antenner och Optiska Nätverk

Journal of Optical Communications and Networking

1943-0620 (ISSN) 19430639 (eISSN)

Hållbara teknologier för avancerade, motståndskraftiga och energieffektiva nätverk - Advance

VINNOVA (2025-02987), 2025-12-01 -- 2028-11-17.

5G betrodda och säkra nätverkstjänster (5G-TACTIC)

Europeiska kommissionen (EU) (EC/H2020/101127973), 2023-12-01 -- 2026-11-30.

VINNOVA (2026-01821), 2026-06-01 -- 2026-11-30.

Ämneskategorier (SSIF 2025)

Telekommunikation

Elektroteknik och elektronik

Mer information

Skapat

2026-07-02