智能光网络及其研究进展

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1、智能光网络及其研究进展一、智能光网络的产生随着IT泡沫的破灭，企业和研究机构在光传送网技术屮瑕为躍眼的WDM技术上竞相角逐的热潮中逐渐平息下来，人们开始冷静思索光网络的下一步技术走向。目前大量应川的传送网是-•种由SDH和WDM的网元采用背靠背方式组成的光电混合网。进而在点对点DWDM系统的基础上，由于使用光交叉连接器(OXC)和光分插复用器(OADM)这类重构型光联网节点來组网，组网方式的灵活性茯得了极大的改善。在这样的波分复用光网络的基础上，人们提出了光传送网OTN(OpticalTransportNetworks)的概念。

2、但现在的光传送网除了交叉的数字等级过低、带宽利用率过低、各层网络的功能重脊以及网络屮备用容量过大等缺陷外，山于采用固定的光链路连接模式，对高速带宽的指配基木匕是静态的，网络缺少实时的业务供给能力是其最人的不足。这些静态的光链路通常由手工配置，网络智能主要集小在电子层，光传送层被看成是一些不灵活的“哑”管道集合。在这种传统模型下互联电子层和光层显然比较低效、复杂，且易发生错误，限制了网络的灵活性、可靠性和可扩展性。在市场和网络建设的驱动下,1998年以美国Sycamore公司为代表的一批创业型小公司率先提出了智能光网(ION)的概

3、念，将ATM和IP路由功能引入到光网中，使得以WDM为丛础的光层组网技术和以IP为丛础的网络智能化技术迅速发展并结合起来，形成了自动交换光网络ASON(AutomaticSwitchedOpticalNetwork)・一一种用户发出请求，山信令网控制实现光传送网内链路的连接/拆线、交换、传送等一系列功能的新一代光网络。可见，自动交换光网络即是光传送网+智能化，是在传送网的光层网络基础上演进而來的，其着眼点是要把富具潜力的光网络发展成能高度自主地应对业务需耍的、经济有效的、可在光层上直接为全网提供端到端服务的智能网。智能光网络是以

4、软件为核心的，其优势集中表现在组网应用的动态、灵活、高效和智能方面。它的出现使光网络从传统的“管道网络”向“服务网络”演变。这种演变一方而不是对以前所建网络的抛弃，而是一个无缝融合的革新过程，在很人程度上保护了用户原有的投资。随着DWDM的广泛应用，波长数H的不断增加，对网络带宽资源的有效管理和利用显得尤为重要；另一方面，通过智能光网络，电信运营商将可以依据与用户达成的服务水平协议，随时、随地、快速地在光层直接提供/撤消用户需求的各种特殊服务(如可用性、时延、抖动、吞吐量、约定信息速率CIR、超越信息速率EIR、误码率/丢包率、

5、业务级别等)，冇助于其增加收入及增强竞争力。由此可见，智能光网络可以提供多样化、个性化的服务，将在提高网络的效率、提供新的业务手段和解决网络传输的安全问题等多个方面对运营商产生吸引力。二、彻能光网络的分层体系结构及研究进展智能光网络采用图1所示的分层体系结构，下面分别从构成智能光网络ASTN/ASON的三个逻辑平面,即传送平面(TP)、控制平面(CP)和管理平ffi(MP)的角度探讨一下光网络的智能性。1.传送平面传送平面山作为交换实体的传送网网元（NE）组成，主要完成连接/拆线、交换（选路）和传送等功能，为用户捉供从一个端点到

6、另一个端点的双向或单向信息传送，同时,还要传送一些控制和网络管理信息。目前，传送网中的”智能”只集中在统一的网管上,而构成传送网主体的网元则只是一些被动的调度单元。与Z迥异的是ASON的传送平而具备了高度的智能，这些智能主耍通过智能化的网元光节点來体现。现在研究倾向认为,这些网元是一些具有OXC结构的波长路由器，并具备MPLS信令功能。这种结合了第三层IP路山与第一层光交换功能的网元，可对路山功能和转发功能进行分离。冃前，Ciena.Sycamore和Tellium等一些公司推出了基于传统ASIC技术的电子交换核心的OXC,这类

7、OXC的显苦优点是可以处理比波长粒度更小的带宽单元，适合H前的市场需求，比以全光交换技术构成的OXC更易于管理。但是山于目前和将來的电信网络屮将广泛采用WDM技术，电了•交换核心难以应付波长带宽的爆炸性増长。日前的ASIC技术水平瑕多只能支持512X512端口的电子交换核心，但潜在的市场却要求至少2倍于这样的容量。若采用全光交换，则可以减少网络中的光一电一光转换，节省大量的投资，透明的光交换使得用户速率更容易升级到未来的更高的传输速率。可匝构熨的光联网节点如OXC和OADM的开发成功，使网络提供商动态指配带宽成为现实；其次是山于

8、在IP路山器、ATM交换机等设备中强化了流量工程和基于约束的路由技术，从而允许这些设备动态调整带宽。传统的光网络引入了智能控制和管理信令，使光网络具有了一定的科能性和自动性。这些组网技术方而的进展让我们依稀看到了对光网络节点带宽进行动态指配的曙光。1.控制平面光