淺析智能光網絡的特點、關鍵技術及研究進展

【摘要】智能光網絡作為一種更加高速、安全、且高效地支持大容量數據業務的新型網絡，近年來發展迅速。本文筆者從智能光網絡的特點入手，分析了智能光網絡標準最新進展，并簡單介紹了智能光網絡的發展及關鍵技術。

【關鍵詞】智能光網絡ASON

隨著人們對信息需求的不斷增加，傳統光網絡已顯現出數據業務帶寬分配不靈活，傳送效率低等弱點。智能光網絡作為一種更加高速、安全、且高效地支持大容量數據業務的新型網絡，就應運而生。

一、智能光網絡的特點

隨著光網絡中密集波分復用的廣泛應用、波長數目的不斷增加，對網絡帶寬資源的管理和利用變得越來越重要。人們開始對光網絡植入“智能”，通過軟件使光網絡的資源形成動態配置，使得光網絡的核心由環結構向網狀結構發展，把一些原來是人工操作的業務變成自動提供。當復雜的光通道路由功能和交換功能引入到智能光網絡，提供端到端的特色波長服務的關鍵將是嵌在光網絡中的智能交換。這種需要推動了智能光網絡的發展，以智能化光交換為基礎構建新一代光傳輸網，使光通信產業進入又一個新階段。

目前ASON代表了智能光網絡的主流方向，它可以極大地增強光傳送網絡的生存性、擴展性和靈活性。總體來說，ASON具備兩大主要特點：①由用戶實現連接的建立、修改和刪除；②完善的網絡生存技術?？刂破矫媸茿SON中最具特色的部分。

標準化研究：國際上智能光網絡標準化研究主要由3個組織在進行———因特網工程任務組、國際電信聯盟遠程通信標準化組織和光網絡互連論壇。這3個組織的研究方向各有側重，其中，OIF的用戶網絡接口協議是目前制定得最為完善和成熟的業界標準協議。它不僅制定了一整套切實可行的UNI信令協議（資源預留協議或標簽分發協議），控制信道的實現（隨路信令、非隨路信令和準隨路信令）和維護，以及相應幀封裝標準，而且還提供了一套業務發現和拓撲發現機制。

實施情況：隨著ITUL、OIF和IETF等組織逐步完成標準的制定和ASON技術的不斷發展，ASON技術已在長途傳送網與城域骨干傳送網上獲得應用，并已經應用到骨干層中各種業務數據的傳輸。以往ASON的管理能力僅能覆蓋十幾個到幾十個網元，現在ASON網絡的管理能力已經突破了100個網元的水平。

二、智能光網絡標準最新進展

智能光網絡的分層體系結構及研究進展：我們分別從構成智能光網絡ASTN/ASON的三個邏輯平面：即傳送平面（TP）、控制平面（CP）和管理平面（MP）的角度來探討光網絡的智能性。

1.傳送平面。傳送平面由作為交換實體的傳送網網元（NE）組成。主要完成連接/拆線、交換（選路）和傳送等功能。為用戶提供從一個端點到另一個端點的雙向或單向信息傳送，同時，還要傳送一些控制和網絡管理信息。目前，傳送網中的”智能”只集中在統一的網管上，而構成傳送網主體的網元則只是一些被動的調度單元。與之迥異的是ASON的傳送平面具備了高度的智能，這些智能主要通過智能化的網元光節點來體現?，F在研究傾向認為，這些網元是一些具有OXC結構的波長路由器，并具備MPLS信令功能。這種結合了第三層IP路由與第一層光交換功能的網元，可對路由功能和轉發功能進行分離。2.控制平面。光網絡智能化的關鍵之處就在于同現有的傳送網絡相比，引入了一個控制平面。ASTN/ASON智能光網絡內的呼叫控制和連接控制的功能都是由控制平面完成的。控制平面由信令網絡支持，由多種功能部件組成，包括一組通信實體和控制單元及相應的接口。這些功能部件主要用來調用傳送網的資源，以提供與連接的建立維持和拆除（釋放網絡資源）有關的功能。而這些功能中最主要的就是信令功能和路由功能。3.管理平面。管理平面對控制平面和傳送平面進行管理。在對光傳送網及網元設備進行管理的同時，實現網絡操作系統與網元之間更加高效的通信功能。管理平面的主要功能是建立、確認和監視光通道，并在需要時對其進行保護和恢復。由于ASTN/ASON在傳統光網絡的基礎上新增了一個功能強大的控制平面，這也給智能光網絡的管理帶來了一些新的問題。這些問題集中表現為以下三個方面：（1）路徑管理功能：該項功能要求在多運營商環境下，為了完成網絡管理功能，必須統一規范路徑建立控制結構，即對控制平面的同一管理域（AD）內光通路的建立以及不同管理域之間光通路的建立進行統一的規范。（2）命名和尋址：由于命名和尋址涉及到用戶域名和業務提供者域名之間、以及層網絡名之間的翻譯和轉換。因此在ASON智能光網絡環境下，對命名和尋址的要求主要有名的獨立性和名的唯一性。（3）網管平面與控制平面的協調問題：由于ASON智能光網絡的3種連接類型有的是由網管系統建立的，有的是由信令系統動態建立的，有的則是由兩者共同合作建立的，因此需要研究網管平面和控制平面之間的結合問題。此外，控制平面和管理平面都要維護一定的網絡狀態信息，它們之間如何協調和配合也是一個重要的研究課題。

三、智能光網絡的發展及關鍵技術

1.關于智能光網絡的生存性。智能光網絡的生存性是網絡的生存性的關鍵技術之一。網絡的故障恢復包括保護和恢復———保護是利用節點之間預先分配的帶寬繞過網絡故障，而恢復是在發生故障后，利用節點問的可用資源動態地進行重路由來替代故障路由。ASON的特殊性在于比傳統光網絡多了一個控制平面，利用控制平面可以對網絡實施動態的資源配置，并對業務故障進行動態重路由恢復。2.傳統網絡與智能光網絡的結合。由于網絡的覆蓋面太廣，考慮到網絡業務的連續性，網絡的發展只能逐步推進。實際上，在光網絡從傳統向智能轉變時，并不是拋棄以前所建的網絡另搞一套，而是一個步進的融合過程，盡可能保護了原有的資源。目前，基于SDH的ASON設備和網絡應用仍是主流。該接入方式確保了整條端到端業務均得到保護，其中流經SDH網絡部分采用傳統保護方式，ASON部分則采用智能保護方式。在傳統的SDH網絡部分，如發生網絡故障，系統按照配置的SDH環網保護類型進行倒換；如果故障發生在ASON網絡部分，系統按照配置的服務等級進行倒換或者重路由恢復。傳統光網絡與ASON邊緣的節點承擔了由傳統網絡與智能網絡瓦聯互通的關鍵工作，節點本身故障將可能成為網絡保護和恢復的瓶頸，需要在今后的研究中予以解決。3.路由計算。路由技術對網絡智能化起著相當關鍵的作用，是實現控制平面功能的核心技術。ASON技術引入控制平面后，它能根據用戶和業務的需求提供不同類型、靈活的連接方式，并通過路由和信令協議的交互，實現自動、快速的連接建立功能，實現網絡資源實時按需分配，使網絡的規劃和設計與傳統的SDH網相比產生巨大變化。采用分層路由可以提高網絡的靈活性與可擴展性，但是人工網絡規劃將不可用，所以需要智能光網絡規劃軟件，因此產生了研究分層路由問題的需要。

四、結束語

光網絡正在向智能化方向發展，要求光網絡更靈活、面向用戶和成本更低。智能光網絡是光網絡的技術發展方向，通過研究智能化的光聯網技術，可以解決面向未來互聯網在光層上動態、靈活、高效的組網問題。

參考文獻

[1]呂雪峰，鄒郁.智能光網絡及其發展方向[J].現代通信. 2004（01）：11-13.

[2]包東智.智能光網絡簡介[J].現代通信. 2002（12）：20-21.

[3]黃靳哲.智能光網絡的概念、現狀及其發展[J].光纖與電纜及其應用技術. 2005（03）：8-10.