智能光网络的发展及关键技术研究

候云新

【摘要】智能光网络作为现阶段一种速率更高、支持大容量数据业务、安全性更高的新型网络体系，已经得到越来越广泛的普及与应用。文章结合智能光网络的特点，阐述其技术特点以及关键技术，并分析未来的发展趋势。

【关键词】智能光网络ASON关键技术发展

随着现代计算机通信技术的发展与普及，社会发展对网络的依赖性逐步提升，网络结构所面对的规模性压力当然也随之加大，这就需要网络结构在管理方式、业务开展、维护与升级等方面就行适配性调整。传统的网络结构在资源配置与业务开展流程上所表现出来的低效性依然无法满足现代网络信息社会的要求。一种能够自动完成网络连接的智能光网络便应用而生，智能光网络是一种自动交换传送网，用户在终端输入业务请求，光网络自动选择路由方式，并通过命令控制来实现业务的建立、取消等服务。随着现代社会经济体制的不断改革，智能光网络将会表现出越来越强劲的生命力。

一、智能光网络的特点

随着光网络技术中密集波分复用技术的普及，波长的数目也随之不断增加，对网络带宽资源的管理和利用变得越来越重要。业务的人工操作的低效性已然不能满足现代社会对网络的需求。智能化和自动化开展逐渐植入到网络服务中，通过操作软件使网络资源实现动态配置，现代光网络的核心结构由环形结构向网状形式发展，将部分过去由人工操作的业务实现自动管理。智能光网络将将复杂的光通道路由功能和交换功能引入其中，其中智能光网络的技术核心为将端到端的特色波长服务嵌入到智能交换之中。智能化的光网络技术为新一代光传输网提供技术支持，将光通信产业带入了新的发展阶段。现阶段的智能光网络技术应用中，以ASON为主流方向，ASON技术为光传输网络提供了极高的可拓展性，总体上其具有两个方面的特点：（1）可由用户实现网络的连接、设置和删除；（2）具有极高的网络可生存性，其中控制面板是ASON最具操作优势的部分。

二、智能光网络的关键技术

1、路由选择和波长分配技术。智能网络和传统网络有着多方面的区别，其中智能光网络的突出特点表现在路由和波长的分配方法上。智能光网络的路由功能采用基于IP的技术方法，使其实现光路的自动化选择、配置，并能实现断网的快速修复。以自动交换光网络为代表，智能光网络中的软件模块能够实现路由和波长分配功能，其模块主要包括路由模式选择、波长分配算法、路由分配算法、信令路由协议等，对实现智能光网络的业务功能起到极其重要的作用。新阶段智能光网络核心设备一般采用的是OXC交换机，对全网进行整体规划和系统管理，OXC交换机将光波长信道视为基本操作单位，在波长级别上提供端到端的服务支撑，以满足用户对现代高效业务开展的需求。智能光网络在设计方面的核心问题即是光通道的优化和波长的分配方式，通过最优化光路的选择来科学、合理的分配波长，其中在波长和路由的分配过程中，有充分的对资源进行整合利用，并有效的提高通信信息量。

2、传送技术。随着智能光网络相关技术的不断发展，GMPLS/ASON等传送技术逐渐应用于智能光网络传送技术之中，GMPLS等相关传送技术能有效实现对多传送层的有效控制。其中控制平面从SDH拓展延伸到WDM以及CE，这也是现代光网络传送技术的发展趋势。智能光网络的控制面板，能够有效拓展带宽服务范围并提高其服务的可靠性。同时，智能光网络虚拟专网技术、带宽点播等技术的引入，降低了网络传送技术的研发和应用成本，提升了网络运行的经济效益。就目前我国的智能光网络控制面板技术而言，其各方面的支撑技术还在发展之中，服务支持方面的软件和硬件技术尚未成熟，控制平面技术成为智能光网络传送技术的发展的重点和难点问题之一。

3、控制平面技术。控制平面技术的主要功能包括路由功能、自动发现、连接控制等方面。其中，网络拓扑和自动资源的搜寻为智能光网络的维护和日常管理提供了便利性，更加有利于软、硬件上的扩展与升级；此外，每个传输节点都配置控制平面，其所具有的自动化连接和路由控制功能，能够有效的实现业务的自动连接和删除功能，控制平面能够重启路由，当网络出现故障时，可以有目的的避开故障点而寻找连接的重新连接，这就使得网络不必预留专用的保护性带宽，即降低了网络建设成本，又改善了网络运行环境。

三、智能光网络技术发展趋势

1、智能光网络传送技术的发展。随着现代网络業务种类日渐丰富，其网络传送技术也在不断发展。现代业务颗粒的逐渐加大，分组业务对带宽的需求越来越高。Carrier Ethernet和波长分配已然成为现代智能光网络的发展趋势，数据业务将扮演越来越重要的地位，话语业务的适应范围将逐步减弱，SDH/SONNET设备将逐步的被新型网络服务模式所取代。因此，传统的ASON系统已经不能适应现阶段智能光网络的发展需求。ITU-T定义的ASON标准能够普遍适用于SDH体系和OTN，然而现代智能光网络所支持的GMPLS/ASON控制面板不仅仅依托于传统的ASON系统。另一方面，大颗粒业务的传送技术对WDM的节点输送能力也提出了更高标准的要求。路由和波长分配功能所实现的自动连接和控制功能所实现的传送技术同样适用于Carrier Ethernet设备。近年来，WSS等基于MEMS的技术解决了光波长的可重配问题，ROADM（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer）技术已经实现了质的突破，因而，智能光网络传送技术将进一步发展。

2、智能光网络控制平面技术的发展。智能光网络所具有的控制平面功能，不仅拓展的网络业务范围，也为网络运行提供了更高的可靠性，同时智能光网络所具备的带宽点播功能，可以降级运营成本，从而提高了经济效益。但是，现阶段的配套设置仍难以支持智能光网络平面技术的全面普及，其原因在于：智能光网络的设计理念仍需完善，网络运营内部业务处理流程制约了新型服务业务的开展，标准化的进程也限制了GMPLS/ASON控制平面的发展，厂家并不具备强大的OSS和其他网络/业务运营支撑系统，使得运营商难以全面的实施智能光网络服务系统。此外，在网络工程铺设和整体规划上仍需要结构上的转变，多层LSP嵌套、标准化、大规模多厂家多域组网等技术难关仍是未来智能光网络发展所需解决的关键技术难题。

3、智能光网络在美、日等国家的发展。与美、日等发达国家智能光网络整体发展进度来分析，我国仍存在着较大的差距。其中美、日两国在智能光网络的结构设计上亦存在着较大的区别，目前美国也在进行智能光网络的建设，对波长调正基本上都是靠O-UNI和GMPLS协议的相互配合，通过网络经路由器自动实现对波长的调正。美国智能光网络波长调正运算工作量大，时效快，但设备间靠网络控制服务器通过设定话务量进行，配合工作量小，波长调整网络颗粒比较大，侧重于骨干网上的应用。而日本则是通过处理边缘路由器的用户呼叫请求完成，靠客户端服务器与网络控制服务器协同，但网络环节比较多，波长调整网络颗粒比较小。从目前日美两国的光控制技术发展来看，已经和我国不断拉开了差距，值得我国运营商和厂商关注。可以肯定，随着光网络的规模越来越大，我国的光控制技术将会更加成熟。

参考文献

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