對智能光網的關鍵技術的研究

羅麗虹

摘 要：在網絡技術日益提高的背景下，智能光網技術應運而生，并取得了理想應用效果，如進一步提高了網絡資源的利用率。為推動智能光網技術的進一步發展，本文針對智能光網的關鍵技術進行研究，首先概述了智能光網的概念及優點，然后重點討論了智能光網的關鍵技術，主要包括路由選擇和波長分配技術、傳送技術、控制平面技術等。

關鍵詞：智能光網；關鍵技術；研究

1 智能光網概述

1.1 概念

所謂智能光網（ASON）指的是，借助專門的信令網以實現光網的連接以及自動交換的一種先進的新型組網技術[1]。智能光網的核心思想是，以傳統光網絡為基礎，添置一個專門控制平臺，從而使網絡資源能夠實時按需分配，推動光網絡的智能化發展。智能光網（ASON）體系結構如圖1所示。

1.2 優點

智能光網的優點主要表現在以下幾個方面：1）智能光網能夠動態地分配網絡資源，提高網絡資源的利用效率；2）高效率的光層應用能夠為不同用戶提供相應的優質服務；3）在一定程度上減少了運用成本的支出；4）具有強大的網絡管理功能，同時賦予網絡更高的安全性；5）能夠為新業務的引進提供極大便利[2]。

2 智能光網的關鍵技術

在光網的整個發展歷史中，智能光網的出現和應用具有里程碑的意義。對于智能光網而言，路由選擇和波長分配技術、傳送技術以及控制平臺技術是其三大關鍵技術，下面將針對這三大關鍵技術予以進一步探討。

2.1 路由選擇和波長分配技術

智能光網和傳統光網存在一定的差異，因而傳統光網所采用的路由以及波長分配方法迎來了諸多挑戰。對于智能光網，其應用基于IP的光路由以及控制算法，不僅支持光路的自動配置，而且支持光路的自動選路，另外，還能幫助其快速回復。智能光網所采用的路由選擇和波長分配控制模塊，主要三大模塊，一是路由模塊，二是路由和波長分配算法模塊，三是信令路由協議模塊。上述模塊將會對智能光網的實際應用產生較大影響。采用路由選擇和波長分配技術的智能光網為高速廣域網建設指明了方向。固定路由，即在全網拓撲已知條件下通過某種最短路算法為各個源宿節點對事先計算得到的一條連接該節點對的路由。待接收到連接請求之后，該事先計算完畢的路由便會基于連接請求為其分配波長，建立有效連接。尋找路由的算法有兩種，一種是實時計算，另一種是預計算[3]，在構建通路的過程中，應結合相應的優化目標以完成對各條路由的比選。

波長分配技術在智能光網的一項關鍵技術，當網絡請求在節點間建立相應的光路之后，便需要由源節點到目標節點的路由分配相應的波長。對智能光網進行設計時，關鍵問題在于，對光通道進行優化，同時對波長分配進行有機調整，具體而言，找到最適宜的光路，同時確定最理想的分配波長。對于智能光網，對其路由和波長進行分配時，應深層次地發掘和利用有限資源，同時提高通信容量。

2.2 傳送技術

在智能光網技術水平不斷提高的背景下，以GMPLS/ASON為代表的諸多傳送技術不斷涌現，并獲得了廣泛應用。傳送網絡的構建以及應用需要硬件技術和軟件技術的雙重支持。GMPLS/ASON能夠對若干個傳送層面進行統一控制，控制平面由SDH拓展到CE和WDM[4]，這也是傳送技術的未來發展方向之一。對于傳送網絡，其引入和應用智能光網控制平面之后，可向用戶提供更為優質的寬帶業務服務，不僅優化了服務速度，而且提高了網絡的可靠性能，不僅如此，由于寬帶點播以及光虛擬專網等一系列先進技術的應用，在很大程度上削減了網絡傳送的運營成本。網絡管理也在傳送技術不斷發展的推動下得以持續發展。只要涉及組網，便有著對應的管理要求，對于智能光網的傳送網而言，其管理水平尚有待提高，所以，有必要對控制平面技術予以進一步研究，為智能光網的傳送提供技術支持。

2.3 控制平面技術

對于智能光網控制平面而言，其有三大主要功能，一是路由功能，二是自動發現功能，三是連接控制功能。網絡拓撲以及自動發現技術的應用，不僅有助于網絡維護效率以及管理效率的提高，而且有助于升級或擴容的實現；應用控制平面技術之后，相應的傳輸節點將會具備連接以及路由控制功能，能夠自動完成業務連接的創設以及取消；控制平面支持重路由，當網絡出現異常時，能夠繞開故障點而創設一個新的連接，如此一來，網絡無需為所有業務提前保留專用的保護寬帶，大幅提高了網絡寬帶的實際利用效率。值得一提的是，不同業務往往對應著不同的可靠性需求，智能光網的優勢便得以體現了，能夠針對業務不同而提供相應的保護方式，還支持保護方式的組合應用。現階段，SDH/SONET以及GMPLS/ASON的進一步結合[5]，使其對應的智能光網獲得了更為優異的可靠性，為其應用和推廣奠定了良好的基礎。

3 智能光網的應用

2007年某電力企業采用智能光網設備，組成覆蓋下屬變電站的智能光網絡，網絡結構主要包括兩大部分，即核心層和匯聚層，其中核心層共包括4大結點，兩兩相連，構成了一個大小為10G的網狀網；匯聚層由2個大小為2.5G的環網構成，網絡結構如圖2所示。

該智能光網應用了多種先進技術，主要包括分布式智能技術、控制平面技術以及路由和恢復控制技術等，表現出理想的網絡擴展性與實用性，能夠支持多種業務的綜合傳輸，如電能數據、變電所圖像監控以及用電營銷等。

[參考文獻]

[1]謝久雨.基于PCE的多層多域智能光網絡若干關鍵技術研究[D].北京郵電大學，2011.

[2]趙永利.多層多域智能光網絡關鍵技術研究[D].北京郵電大學，2010.

[3]張力方.基于GMPLS的多層多域智能光網絡若干關鍵技術研究[D].北京郵電大學，2012.

[4]代治國.智能光網絡關鍵技術及發展趨勢[J].數字技術與應用，2012，04：208+210.

[5]宋新甫.光伏智能微網關鍵技術研究及應用[J].新疆電力技術，2014，01：26-30.