對智能光網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)的研究

羅麗虹

摘 要：在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益提高的背景下，智能光網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并取得了理想應(yīng)用效果，如進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。為推動智能光網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，本文針對智能光網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，首先概述了智能光網(wǎng)的概念及優(yōu)點，然后重點討論了智能光網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括路由選擇和波長分配技術(shù)、傳送技術(shù)、控制平面技術(shù)等。

關(guān)鍵詞：智能光網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；研究

1 智能光網(wǎng)概述

1.1 概念

所謂智能光網(wǎng)（ASON）指的是，借助專門的信令網(wǎng)以實現(xiàn)光網(wǎng)的連接以及自動交換的一種先進(jìn)的新型組網(wǎng)技術(shù)[1]。智能光網(wǎng)的核心思想是，以傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，添置一個專門控制平臺，從而使網(wǎng)絡(luò)資源能夠?qū)崟r按需分配，推動光網(wǎng)絡(luò)的智能化發(fā)展。智能光網(wǎng)（ASON）體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 優(yōu)點

智能光網(wǎng)的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1）智能光網(wǎng)能夠動態(tài)地分配網(wǎng)絡(luò)資源，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率；2）高效率的光層應(yīng)用能夠為不同用戶提供相應(yīng)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)；3）在一定程度上減少了運(yùn)用成本的支出；4）具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能，同時賦予網(wǎng)絡(luò)更高的安全性；5）能夠為新業(yè)務(wù)的引進(jìn)提供極大便利[2]。

2 智能光網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

在光網(wǎng)的整個發(fā)展歷史中，智能光網(wǎng)的出現(xiàn)和應(yīng)用具有里程碑的意義。對于智能光網(wǎng)而言，路由選擇和波長分配技術(shù)、傳送技術(shù)以及控制平臺技術(shù)是其三大關(guān)鍵技術(shù)，下面將針對這三大關(guān)鍵技術(shù)予以進(jìn)一步探討。

2.1 路由選擇和波長分配技術(shù)

智能光網(wǎng)和傳統(tǒng)光網(wǎng)存在一定的差異，因而傳統(tǒng)光網(wǎng)所采用的路由以及波長分配方法迎來了諸多挑戰(zhàn)。對于智能光網(wǎng)，其應(yīng)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(fù)。智能光網(wǎng)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(xié)議模塊。上述模塊將會對智能光網(wǎng)的實際應(yīng)用產(chǎn)生較大影響。采用路由選擇和波長分配技術(shù)的智能光網(wǎng)為高速廣域網(wǎng)建設(shè)指明了方向。固定路由，即在全網(wǎng)拓?fù)湟阎獥l件下通過某種最短路算法為各個源宿節(jié)點對事先計算得到的一條連接該節(jié)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(yù)計算[3]，在構(gòu)建通路的過程中，應(yīng)結(jié)合相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)以完成對各條路由的比選。

波長分配技術(shù)在智能光網(wǎng)的一項關(guān)鍵技術(shù)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)請求在節(jié)點間建立相應(yīng)的光路之后，便需要由源節(jié)點到目標(biāo)節(jié)點的路由分配相應(yīng)的波長。對智能光網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計時，關(guān)鍵問題在于，對光通道進(jìn)行優(yōu)化，同時對波長分配進(jìn)行有機(jī)調(diào)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(wǎng)，對其路由和波長進(jìn)行分配時，應(yīng)深層次地發(fā)掘和利用有限資源，同時提高通信容量。

2.2 傳送技術(shù)

在智能光網(wǎng)技術(shù)水平不斷提高的背景下，以GMPLS/ASON為代表的諸多傳送技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并獲得了廣泛應(yīng)用。傳送網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建以及應(yīng)用需要硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的雙重支持。GMPLS/ASON能夠?qū)θ舾蓚€傳送層面進(jìn)行統(tǒng)一控制，控制平面由SDH拓展到CE和WDM[4]，這也是傳送技術(shù)的未來發(fā)展方向之一。對于傳送網(wǎng)絡(luò)，其引入和應(yīng)用智能光網(wǎng)控制平面之后，可向用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的寬帶業(yè)務(wù)服務(wù)，不僅優(yōu)化了服務(wù)速度，而且提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性能，不僅如此，由于寬帶點播以及光虛擬專網(wǎng)等一系列先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上削減了網(wǎng)絡(luò)傳送的運(yùn)營成本。網(wǎng)絡(luò)管理也在傳送技術(shù)不斷發(fā)展的推動下得以持續(xù)發(fā)展。只要涉及組網(wǎng)，便有著對應(yīng)的管理要求，對于智能光網(wǎng)的傳送網(wǎng)而言，其管理水平尚有待提高，所以，有必要對控制平面技術(shù)予以進(jìn)一步研究，為智能光網(wǎng)的傳送提供技術(shù)支持。

2.3 控制平面技術(shù)

對于智能光網(wǎng)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(fā)現(xiàn)功能，三是連接控制功能。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约白詣影l(fā)現(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用，不僅有助于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)效率以及管理效率的提高，而且有助于升級或擴(kuò)容的實現(xiàn)；應(yīng)用控制平面技術(shù)之后，相應(yīng)的傳輸節(jié)點將會具備連接以及路由控制功能，能夠自動完成業(yè)務(wù)連接的創(chuàng)設(shè)以及取消；控制平面支持重路由，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常時，能夠繞開故障點而創(chuàng)設(shè)一個新的連接，如此一來，網(wǎng)絡(luò)無需為所有業(yè)務(wù)提前保留專用的保護(hù)寬帶，大幅提高了網(wǎng)絡(luò)寬帶的實際利用效率。值得一提的是，不同業(yè)務(wù)往往對應(yīng)著不同的可靠性需求，智能光網(wǎng)的優(yōu)勢便得以體現(xiàn)了，能夠針對業(yè)務(wù)不同而提供相應(yīng)的保護(hù)方式，還支持保護(hù)方式的組合應(yīng)用?，F(xiàn)階段，SDH/SONET以及GMPLS/ASON的進(jìn)一步結(jié)合[5]，使其對應(yīng)的智能光網(wǎng)獲得了更為優(yōu)異的可靠性，為其應(yīng)用和推廣奠定了良好的基礎(chǔ)。

3 智能光網(wǎng)的應(yīng)用

2007年某電力企業(yè)采用智能光網(wǎng)設(shè)備，組成覆蓋下屬變電站的智能光網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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(jié)點，兩兩相連，構(gòu)成了一個大小為10G的網(wǎng)狀網(wǎng)；匯聚層由2個大小為2.5G的環(huán)網(wǎng)構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

該智能光網(wǎng)應(yīng)用了多種先進(jìn)技術(shù)，主要包括分布式智能技術(shù)、控制平面技術(shù)以及路由和恢復(fù)控制技術(shù)等，表現(xiàn)出理想的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性與實用性，能夠支持多種業(yè)務(wù)的綜合傳輸，如電能數(shù)據(jù)、變電所圖像監(jiān)控以及用電營銷等。

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