智能光網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與應(yīng)用

摘 要 隨著計(jì)算機(jī)傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐步進(jìn)入我們的生活之中，全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成熟并全面投入使用，光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不向以前那樣僅追求超大的傳輸能力，更經(jīng)濟(jì)、更高效、更易普及成為了行業(yè)的共識(shí)。隨之而來(lái)的智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐步的走進(jìn)人們的視野，智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展必將成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。

關(guān)鍵詞 智能 光網(wǎng)絡(luò) 控制平面 城域網(wǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展，為社會(huì)的發(fā)展和人們的工作與生活做出了重大的貢獻(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐步進(jìn)入我們的生活之中，光纖在長(zhǎng)距離傳輸和城市骨干網(wǎng)中都發(fā)揮著重要的作用。全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成熟并全面投入使用，光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不向以前那樣只追求超大的傳輸能力，更經(jīng)濟(jì)、更高效、更易普及成為了行業(yè)的共識(shí)。隨之而來(lái)的智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐步的走進(jìn)人們的視野，智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展必將成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。

1 智能光網(wǎng)絡(luò)的概念

近幾年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)爆增，這不僅要求主干網(wǎng)絡(luò)要有足夠的帶寬以滿(mǎn)足人們的傳輸需求，更要保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與全自動(dòng)的帶寬動(dòng)態(tài)分配能力。過(guò)去對(duì)于帶寬的分配主要以人工配置為主，這樣做即耗時(shí)又費(fèi)力，而且還經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，大量增加了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與運(yùn)營(yíng)的成本。為了解決以上問(wèn)題，國(guó)際電聯(lián)提出了自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的概念，即ASON（Automatically Switched Optical Network），這種網(wǎng)絡(luò)以光纖傳輸為基礎(chǔ)，具有獨(dú)立的控制面，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)連接管理，從概念上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的按需分配及合理配置，從而高效的控制網(wǎng)絡(luò)資源。

2 智能光網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)

智能光網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)包括三個(gè)平面：即傳送平面、控制平面和管理平面，這個(gè)三個(gè)平面在邏輯上相對(duì)獨(dú)立，自成體系，又相互配合互相制約，三個(gè)平面并行運(yùn)行，因此任意一個(gè)平面出現(xiàn)問(wèn)題均不會(huì)對(duì)另外兩個(gè)平面的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響。那么三個(gè)平面又是如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的智能性的呢？帶著這個(gè)問(wèn)題，我們來(lái)具體分析下三個(gè)平面的實(shí)現(xiàn)原理與具體功能。

傳送平面主要提供點(diǎn)到點(diǎn)的雙工或單工的用戶(hù)信息傳送，包括數(shù)據(jù)傳送、路由交換等功能，同進(jìn)也可以提供控制信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)管理信息的傳送服務(wù)。傳送平面由一系列的信息傳遞的硬件和組成邏輯構(gòu)成?，F(xiàn)今使用的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸層一般只能傳送用戶(hù)的信息，而管理信息只能是被動(dòng)的通過(guò)人工來(lái)完成，而智能光網(wǎng)絡(luò)（ASON）的傳送平面不僅可以傳輸點(diǎn)到點(diǎn)的用戶(hù)信息，還可以實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)與網(wǎng)絡(luò)管理信息的傳送，為智能網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建提供了基本保證。

控制平面可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由信息、拓?fù)湫畔⒁约捌渌木W(wǎng)絡(luò)控制與調(diào)換指令的動(dòng)態(tài)交換，控制平面可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)配，同時(shí)它還能動(dòng)態(tài)的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接的建立及網(wǎng)絡(luò)資源的釋放。因此控制平面成為智能光網(wǎng)絡(luò)三層結(jié)構(gòu)中最重要、最核心的一層，從物理上講，控制平面由通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)實(shí)體、光連接控制器（主要用來(lái)控制連接的建立與維護(hù)）和相應(yīng)的接口組成?？刂破矫鎿碛写罅康慕涌陔娐罚@些接口可以有效的完成控制平面的其它兩個(gè)平面及上層用戶(hù)之間的連接，從而很便捷的將控制指令發(fā)送到整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)功能區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)各平臺(tái)之間的相互配合與智能管理。

管理平面主要是面對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理人員的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)，管理人員可能通過(guò)管理平面來(lái)管理控制平面和傳送平面。由于路由分配、拓?fù)湫畔⒌瓤刂菩畔⒂煽刂破矫嬷悄艿耐瓿?，因此ASON的管理平面較傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的管理平臺(tái)要簡(jiǎn)單的多，很多繁瑣枯燥的手工操作被控制平面自動(dòng)完成，而網(wǎng)絡(luò)管理人員只需適時(shí)檢查控制平臺(tái)完成的結(jié)果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行管理和監(jiān)督即可，從而大大節(jié)約了人工成本。

在智能光網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行過(guò)程中，完成各種功能請(qǐng)求與網(wǎng)絡(luò)連接主要有三種方式：

（1）直接指令配置方式：直接指令配置方式是一種靜態(tài)的建立連接的方式，在這種方式中，網(wǎng)管系統(tǒng)響應(yīng)由終端的網(wǎng)絡(luò)使用者直接向管理平面提出的連接請(qǐng)求，并通過(guò)人工設(shè)置的方式對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通道上的每個(gè)基本通信元進(jìn)行配置。這種方式智能性相對(duì)較低，整個(gè)連接的過(guò)程并不通過(guò)控制平面，而是由管理平面自動(dòng)找出最合適的路，之后向傳送平面發(fā)送連接請(qǐng)求，從而建立用戶(hù)需求的網(wǎng)絡(luò)連接。直接指令配置方式其實(shí)只是對(duì)老的光纖系統(tǒng)的一種簡(jiǎn)單的升級(jí)，應(yīng)該算是一種過(guò)度的方式吧。

（2）控制連接方式：控制連接方式是智能光網(wǎng)絡(luò)得以真正實(shí)現(xiàn)的重要手段。在這種方式中控制平面發(fā)揮了自己的核心作用。在連接過(guò)程中，首先由通信終端向控制平面發(fā)起通信連接請(qǐng)求，控制平面根據(jù)自己的資源情況，動(dòng)態(tài)的選擇合適的路由，并通過(guò)通信協(xié)議來(lái)控制傳送平面為請(qǐng)求方建立點(diǎn)到點(diǎn)的連接。

（3）混合方式：混合連接是對(duì)上面兩種連接方式的融合，通過(guò)這種方式可以智能的建立永久性連接，這種方式由客戶(hù)終端提出連接需求，管理平面對(duì)需求進(jìn)行響應(yīng)，并將處理意見(jiàn)反饋給控制平面，再由控制平面自動(dòng)選出相應(yīng)的連接路由，將路由信息發(fā)送給傳送平面，最后由傳送平面建立網(wǎng)絡(luò)連接，這種連接方式看似復(fù)雜，但整個(gè)過(guò)程基本都是由系統(tǒng)自動(dòng)完成的，并不需要人工人參與，同時(shí)還能有效的防止網(wǎng)絡(luò)鏈路的擁堵，使建立的連接更加的穩(wěn)定。

3 智能交換光網(wǎng)絡(luò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行與維護(hù)服務(wù)的影響

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)故障的排除、網(wǎng)絡(luò)路由重新更換、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)置都是由人工來(lái)完成的，導(dǎo)致在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中人工成本的比重較大，加之近幾年人力成本節(jié)節(jié)攀升，使網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本占到運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)總成本的40%左右，這個(gè)費(fèi)用對(duì)于供應(yīng)商來(lái)說(shuō)是很難承受的，供應(yīng)商們也都進(jìn)行過(guò)很多技術(shù)性的嘗試，但收效都不是很明顯。而ASON的出現(xiàn)可以極大程度上解決這一問(wèn)題，在ASON系統(tǒng)中，通過(guò)智能靈活的控制平面，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制指令的自動(dòng)化，使網(wǎng)絡(luò)管理人員得以從紛繁復(fù)雜的重復(fù)性操作中解脫出來(lái)，變成網(wǎng)絡(luò)連接的決策者，大大減少了維護(hù)人員的數(shù)量，減低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的成本。

雖然ASON的智能性很強(qiáng)，但它只是在實(shí)施網(wǎng)絡(luò)的一些簡(jiǎn)單設(shè)置，決策權(quán)仍然在網(wǎng)絡(luò)管理員手里，ASON完成的所有操作及實(shí)施的路由信息都會(huì)反饋到網(wǎng)絡(luò)管理員那里，而網(wǎng)絡(luò)管理員可以根據(jù)這些信息，對(duì)ASON發(fā)號(hào)施令，讓ASON完成那些大量的重復(fù)性的人工操作，這樣做即省時(shí)省力，又可以減少人工設(shè)置失誤造成的損失。當(dāng)然對(duì)于傳送平面的維護(hù)還是需要通過(guò)人工來(lái)完成的，這個(gè)和以前的網(wǎng)絡(luò)基本是相同的。

4 智能光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

ASON通過(guò)三個(gè)平面可以為用戶(hù)提供個(gè)性化的、靈活多變的光網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時(shí)也可以提供虛擬的光VPN服務(wù)，通過(guò)組建光網(wǎng)絡(luò)可以有效減少光網(wǎng)絡(luò)的整體費(fèi)用，服務(wù)供應(yīng)商們通過(guò)搭建智能光網(wǎng)絡(luò)可以低成本的在先進(jìn)的光網(wǎng)絡(luò)中提供個(gè)性化光通信服務(wù)。同時(shí)ASON通過(guò)控制平面，可以動(dòng)態(tài)的分配點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的配置，可以根據(jù)用戶(hù)的需求和網(wǎng)絡(luò)的使用情況動(dòng)太的分配網(wǎng)絡(luò)的帶寬與資源。通過(guò)光VPN，可以讓末端用戶(hù)獲得運(yùn)營(yíng)商們的網(wǎng)絡(luò)物理資源，從而可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行配置和管理，就像配置自己的網(wǎng)絡(luò)一樣，同時(shí)還能為用戶(hù)提供多種保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制，讓用戶(hù)的管理更方便更安全。

根據(jù)ASON的這些優(yōu)點(diǎn)，我們可以利用智能光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行長(zhǎng)途的傳輸及搭建城域傳輸網(wǎng)絡(luò)。

4.1 智能光網(wǎng)絡(luò)在長(zhǎng)途傳輸中的應(yīng)用

隨著世界網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展和社會(huì)需求不斷增加，長(zhǎng)距離傳輸數(shù)據(jù)的任務(wù)量在逐年的上升，在長(zhǎng)距離的傳輸過(guò)程中，不僅需要高速傳輸大家的數(shù)據(jù)，還必須保證信息的高安全性，和通信鏈路的高穩(wěn)定性。這種需要提供最為完備的通信管理平臺(tái)來(lái)完成這件事情。利用高密度分波多工系統(tǒng)的大容量和長(zhǎng)途傳輸能力以及ASON超智能的路由調(diào)度及帶寬動(dòng)態(tài)調(diào)整能力，可以很輕松的搭建出容量超大、調(diào)度靈活、智能動(dòng)態(tài)的長(zhǎng)距離傳輸網(wǎng)絡(luò)。在這樣的網(wǎng)絡(luò)中，ASON系統(tǒng)的靈活多變的高度能力成為了整個(gè)系統(tǒng)的核心，它除了可以輕松的完成傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所能完成的所有功能外，還提供了更多的管理服務(wù)、更智能的調(diào)度能力、更安全的傳輸通道、和更大的節(jié)點(diǎn)寬帶容量，而且還能大大降低網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，真可謂是一舉多得呀！在長(zhǎng)距離傳輸網(wǎng)中部署ASON系統(tǒng)主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）ASON系統(tǒng)可以為長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)提供有效網(wǎng)絡(luò)線路保護(hù)。這種保護(hù)主要來(lái)源于IP網(wǎng)絡(luò)層。由于長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中，干線光纜中斷的概率要遠(yuǎn)無(wú)高于城域網(wǎng)中干線光纜的中斷概率，這些網(wǎng)絡(luò)故障首先會(huì)反應(yīng)在系統(tǒng)物理層上，在原有系統(tǒng)中遇到這種故障，系統(tǒng)一般很難重新選擇新的線路進(jìn)行臨時(shí)傳送數(shù)據(jù)，而出現(xiàn)數(shù)據(jù)的中斷現(xiàn)象。而ASON系統(tǒng)則會(huì)使用大量非常成熟的協(xié)議，實(shí)時(shí)對(duì)干路進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)干路出現(xiàn)問(wèn)題則會(huì)第一時(shí)間作出及時(shí)的響應(yīng)，以確保數(shù)據(jù)能夠順利的被發(fā)出。同時(shí)ASON設(shè)備還為我們提供了各種斷纖的保護(hù)功能。

（2）ASON系統(tǒng)可以有效的降低IP業(yè)務(wù)的延時(shí)，我們都知道，原始的網(wǎng)絡(luò)引人了3層路由交換多跳技術(shù)，這種技術(shù)通過(guò)路由器的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制來(lái)完成，這樣做就會(huì)產(chǎn)生大量的傳輸延時(shí)。這種延時(shí)對(duì)實(shí)時(shí)通話(huà)業(yè)務(wù)（如通信公司的語(yǔ)音業(yè)務(wù)）的影響是具大的。而搭建ASON網(wǎng)絡(luò)就可以有效的避免延時(shí)的發(fā)生，因?yàn)锳SON網(wǎng)絡(luò)在中間節(jié)點(diǎn)采用1層（而不是3層）處理，這樣會(huì)使數(shù)據(jù)的傳輸更加的高效，從而避免了延時(shí)的發(fā)生。

4.2 智能光網(wǎng)絡(luò)在城域網(wǎng)中的應(yīng)用

近些年來(lái)城域網(wǎng)的發(fā)展越來(lái)越迅速，規(guī)模也越來(lái)越大，用戶(hù)數(shù)量眾多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，管理和傳輸壓力都特別的大，用戶(hù)數(shù)量的劇增為網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定高效運(yùn)行提出了艱巨的挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中，運(yùn)營(yíng)商們不得不招聘大量的維護(hù)人員來(lái)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，使運(yùn)行的成本大大提高。如果從城域網(wǎng)的核心層開(kāi)始構(gòu)建ASON網(wǎng)絡(luò)，便可以輕松的解決核心層網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率與網(wǎng)絡(luò)的生存期問(wèn)題。同時(shí)利用ASON網(wǎng)絡(luò)智能高效的交叉調(diào)度能力，可以大量減少人工參與的調(diào)試任務(wù)。

智能光網(wǎng)絡(luò)雖然像是一顆耀眼的明珠，但新技術(shù)革新與全面投入使用不可能一步到位、順理成章，雖然業(yè)界對(duì)智能光網(wǎng)絡(luò)有著極高的期待，但很多未知的不確定因素我們還都尚未知曉。在很一段時(shí)間內(nèi)，智能交換光網(wǎng)絡(luò)將與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)相輔相成，互相約束，互為補(bǔ)充。在整個(gè)技術(shù)的推廣過(guò)程中，還必須要考慮運(yùn)營(yíng)商們對(duì)于這種技術(shù)的認(rèn)識(shí)，智能光網(wǎng)絡(luò)搭建過(guò)程中的高額費(fèi)用能否為他們帶來(lái)更高的回報(bào)，將成為智能光網(wǎng)絡(luò)能否被快速推廣的關(guān)鍵。當(dāng)然其它各大主要運(yùn)營(yíng)商們?cè)缫言趯?shí)驗(yàn)室中開(kāi)始實(shí)驗(yàn)這種新的技術(shù)了，只要時(shí)機(jī)成熟便會(huì)被廣泛推廣。對(duì)于這場(chǎng)技術(shù)演進(jìn)，我們要把握因地制宜、合理規(guī)劃、適時(shí)推進(jìn)的原則進(jìn)行，不斷發(fā)揮ASON的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，最終推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向新的時(shí)代邁進(jìn)。

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