智能光网络及其关键技术研究
2020-01-01李茂田王小双王亚丽
李茂田，王小双，王亚丽
（1.中国人民解放军66736部队，北京 100144；2.国防科技大学信息通信学院实验训练基地，陕西 西安 710106）
1 研究背景
在我国的网络发展中，网络通信技术已经广泛应用到现代人们的生活和实际工作，特别是智能光纤和网络通信技术将逐渐成为发展趋势。智能化光网络主要技术有anason、gmpls两种模式，其中，关键技术是光纤路由和激光波长资源分配、传输控制系统等。在此基础上，介绍了智能化的光网络的相关研究内容和技术特点，分析了智能交换光网络的一些关键技术，研究了智能交换光网络的技术现状和发展趋势。
2 传统光纤的网络技术概览
2.1 传统的光网络采用常规技术
传统的SDH网络技术有利于语音业务通信，其拓扑网络结构主要为线性网、环形网。在用户业务数据配置管理过程中，需要经常对用户业务运行路径数据进行多个循环和多次点击的配置，给实时网络管理工作带来一定的困难，网络拓扑图的变化不能及时准确纳入到用户网络带宽管理中，传统的SDH网络管理无法及时实现网络带宽的充分管理应用。在新历史时期的网络发展中，网络业务规模在不断扩大，网络结构的复杂性越来越强，使得网络业务安全风险的保护配置越来越多，通过人工网络操作可以完成对各个开放业务环节的网络业务风险应用。
2.2 商业模式的重大改变
在现代社会经济发展中，对提高网络数据带宽的迫切需求不断增加，数据带宽流量分配具有巨大不确定性和具有不可持续预测性的两大特点，人们迫切希望能够实现对网络数据带宽的动态分配。而传统的SDH网络技术具有一定的技术局限性，给后期的系统维护和网络运行管理带来一定的困难，不能完全满足我国经济社会日益增长的网络业务发展需求。
3 智能化的光路由网络三大关键技术
3.1 路由和根据波长进行分配系统技术特点
智能光路由网络与其他传统光路由网络技术存在较大技术差异，传统的光路由和根据波长进行分配技术面临诸多技术问题。而这种智能化的光路由网络主要技术是在IP光路智能路由和控制算法的技术基础上进行开发的，可以轻松实现智能光路的自动布线配置、路由选择和快速数据恢复。关键技术模块分别是激光路由选择方式、路由及激光波长能量分配控制算法，信令集和路由选择协议，使它的智能化激光广域网络技术功能得到充分发挥。此外，智能化激光广域网络技术中的激光波长能量分配和路由选择等也是设计下一代高速激光广域网的最佳技术选择。固定最短路由在整个网络拓扑中，应用最短路由算法也就是将每个源连接主机网络节点上的路由固定到预先进行计算的每个连接主机节点。在一个连接器的请求不能到达的特殊情况下，预先设定计算的连接路由方式是通过连接器的请求为它分配一个波长，并为它建立一个连接。在用于使用自动路由预测算法进行寻找实时路由的计算过程中，可以通过应用自动实时路由计算和自动预测路由方法，在用于建立自由路径的计算过程中，应根据电路相应的信号优化比较目标对每条总线路由信号进行优化比较。
3.2 传输技术
在网络智能化与光纤和网络传输技术不断飞速发展的巨大背景下，开发了如GMPLS/ASON等系统传输技术，实现了对传输系统层面的有效自动控制，使网络控制系统平面传输实现了从SDH到CE、WDM的有效控制扩展，将逐渐成为系统传输技术的主要发展趋势。和谐的网络控制管理与系统传输技术硬件系统技术的主要发展趋势是必然同步的，但与新兴的网络控制系统平面传输技术发展相比，仍然是处于初级技术发展的新阶段。此外，智能化和光传输网络中系统传输技术网络控制管理和系统建设的技术发展还不够成熟，这也将使得网络控制系统平面传输技术逐渐发展成为网络智能化和光传输网络系统传输技术的重要组成内容。
3.3 控制系统平面独立技术
每个节点具有独立控制系统数据，传输业务节点间都可以在网络连接和数据路由相互控制的基础上独立进行建立。控制中心的光纤路由设备可以在发生网络故障时重新连接，使光纤网络为各类型业务预留专用线路，保护网络带宽。此外，为了满足不同类型业务的网络可靠性性能，光纤的网络保护技术产品可以同时提供多种业务数据保护模式，集成数据保护和业务恢复，合理化的选择业务保护和集成恢复模式。例如，SDH/SONET和GMPLS/ASON组合后所形成的光纤传输平面的主要一个组成部分是一个SDH/SONET光纤设备，大大提高了光纤网络的传输可靠性。
4 智能通信光纤与网络通信技术的未来发展趋势现状
为了充分满足社会IP业务的实际发展需求，光数据传输光纤网络逐渐向一种支持网络带宽流量动态灵活合理分配的新型智能自动光传输网络方向发展，使自动无线交换机和光纤的网络管理技术应运而生。它主要通过信令链路来自动控制光数据传输器的网络和其中的数据传输、交换和数据连接各个链路。它不仅具有较高的网络智能性，是我国下一代智能光电子网络的主要研究和技术发展方向。
5 结束语
为了满足国内市场的快速发展和新需求，ASON等新技术应运而生。该通信技术有效地改善了光与电传输通信网络的物理系统和网络功能。但现在智能光络行业标准化技术发展非常迅速，ASON需要国家发挥智能光网络的引导作用，为促进智能光电网络技术的进一步深入发展应用提供技术保障。
