智能光纖網(wǎng)絡管理系統(tǒng)通信協(xié)議設計研究

胡霞

摘要：本文主要圍繞著智能化光纖網(wǎng)絡的管理系統(tǒng)內(nèi)部通信協(xié)議相關(guān)設計開展深入研究及探討，望能夠為今后這一方面的技術(shù)設計實踐工作提供指導性的意見或者參考。

關(guān)鍵詞：智能;光纖網(wǎng)絡;管理系統(tǒng);通信協(xié)議;設計

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）08-0018-02

0 引言

現(xiàn)階段，伴隨著時代不斷進步發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議業(yè)務實現(xiàn)了突破性的發(fā)展，網(wǎng)絡寬帶迎來了新的挑戰(zhàn)。對此，深入研究智能化光纖網(wǎng)絡的管理系統(tǒng)內(nèi)部通信協(xié)議相關(guān)設計，對于我國今后光纖網(wǎng)絡整體規(guī)劃建設來說有著一定積極意義與作用，需得的網(wǎng)絡通信技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注與重視。

1 智能化的ODO架構(gòu)

ODO，是以PON設備為基礎FTTH的光纜網(wǎng)絡，為ONU、OLT二者間提供著光傳輸?shù)耐ǖ?。而智能化的ODO，它是一傳統(tǒng)ODO為基礎所建立的一種智能化光纖網(wǎng)絡，內(nèi)設OSS綜合的管理平臺、智能化ODO的管理系統(tǒng)、ODO智能化設備、ODO智能化管理的終端、四部分接口、帶有波段電子標簽。

2 設計通信協(xié)議的基礎

2.1 通信協(xié)議主要設計技術(shù)

2.1.1 設計幀結(jié)構(gòu)技術(shù)

在通信協(xié)議當中，幀的類型主要包括：數(shù)據(jù)幀、控制幀、管理幀等。幀不同格式所提供功能往往存在著差異，在組成域方面不同。一般是由幀頭與數(shù)據(jù)表形式所構(gòu)成。幀中包含著編號、地質(zhì)、數(shù)據(jù)、長度、校驗、控制等域。幀結(jié)構(gòu)具體設計期間，各個域均需考慮在內(nèi)。

2.1.2 通信控制技術(shù)

通信協(xié)議，若不是面向連接，便為無連接，主要依靠著信息傳輸方是否有需要與信息接收的一方保持對話聯(lián)系，處于非預先聯(lián)系狀態(tài)傳輸信息，希望信息接受的一方可順序接收相應信息內(nèi)容。

（1）面向連接通信。它屬于網(wǎng)絡協(xié)議的一種，需信息傳輸方、接收方建立聯(lián)系，以該聯(lián)系維持對話狀態(tài)。面向連接服務，即為通信雙方通信期間，需先建立好通信線路，實現(xiàn)過程包括建立、使用與釋放連接。TCP協(xié)議，即為面向連接一種服務協(xié)議。

（2）無連接通信控制。無連接通信控制，主要是將信息傳輸至特定點后無需任何操作，由信息接收方來檢查所接收信息是否存在著丟失或錯誤問題。無連接信息傳輸期間，所有信息數(shù)據(jù)均屬于獨立單元，傳輸信息一端與接收端在進行信息傳輸前期，無協(xié)商，所有信息均有源地址與目的地址，傳輸方只負責傳輸信息，接收方無信息分組整理與檢測等操作，若所接收信息存在錯誤分組，則將會被刪除。因而，無連接通信控制在信息傳輸方面具有一定便捷性。

2.2 L2CAP協(xié)議

L2CAP協(xié)議，屬于邏輯鏈路的控制及適配協(xié)議，主要負責適配基帶上層協(xié)議。L2CAP功能包括：協(xié)議信道的復用、分段及重組、信道流控、差錯控制。在HCI上Host實現(xiàn)L2CAP運行，Host更高層及低層的協(xié)議棧信息傳輸即可實現(xiàn)。該層主要負責在協(xié)議棧與Host間，分割與重組所交換信息，提供協(xié)議多路的處理能力。同時，L2CAP可允許較高級別協(xié)議及應用系統(tǒng)程序傳輸、接收64KB長上層的信息數(shù)據(jù)包，提供著緩存信息數(shù)據(jù)、重新拆組包的功能。

3 光纖數(shù)據(jù)的交換協(xié)議OFDEP

3.1 OFDEP通信的網(wǎng)絡架構(gòu)

針對智能化的光纖網(wǎng)管理系統(tǒng)內(nèi)部智能終端、智能化設備之間通信協(xié)議的設計，其核心部分是設計信息傳輸協(xié)議，應考慮到傳輸信息安全、穩(wěn)定、效率、可靠性等。智能管理的終端及多個智能化設備相互間，設計為一對多主從式通訊結(jié)構(gòu)。整個通訊過程，均由該智能管理的終端實現(xiàn)主控，各個智能ODN的設備在該管理終端控制條件下，實現(xiàn)與系統(tǒng)管理終端相互間信息交換，具體的交互內(nèi)容如光纖口的運行狀態(tài)、所有光纖口所對應用戶信息等。智能終端，其與智能化設備相互間通信的OFDEP，屬于以L2CAP面向連接傳輸信息協(xié)議為基礎光纖數(shù)據(jù)的交互協(xié)議。智能終端，該主通信的控制端，以安卓手機系統(tǒng)為基礎。通信段中，智能ODN的設備需獨立開發(fā)設計。

3.2 設計OFDEP通信協(xié)議

3.2.1 OFDEP的報文格式

OFDEP信息數(shù)據(jù)包的格式包括：Sport源端口、Tport目標端口、Seq序號、Ack Seq確認序號、Slide win滑動窗口、Length信息數(shù)據(jù)長度、Data（75Octes）信息數(shù)據(jù)。

3.2.2 OFDEP的狀態(tài)機

OFDEP，屬于以L2CAP為基礎主從結(jié)構(gòu)面向連接通信協(xié)議。主通信端的智能管理系統(tǒng)終端關(guān)閉狀態(tài)下，發(fā)松連接請求，以等待智能OFDEP的設備返回并確認連接信息，即可進入到連接狀態(tài)，智能管理系統(tǒng)終端與智能ODN的設備可確立連接關(guān)系實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息交互，交互完畢，將連接斷開，并由智能管理系統(tǒng)終端來向智能ODN的設備端口發(fā)送相應斷開連接的請求，智能ODN的設備端口受到端口連接的請求信息后，即可返回并確認信息，即可斷開雙方連接。因智能管理系統(tǒng)終端及智能ODN的設備屬于主從關(guān)系，自通信端口智能ODN的設備端口最初為關(guān)閉狀態(tài)，而后進入到偵聽的狀態(tài)之中，該狀態(tài)之下接收智能管理系統(tǒng)終端連接請求之后，便會反饋連接確認信息，連接成功建立，智能管理系統(tǒng)終端及智能ODN的設備可實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)交換，交換完畢，智能管理系統(tǒng)終端向智能ODN的設備發(fā)生斷開連接的請求，智能ODN的設備返回確認該信息后，可成功斷開連接。

3.2.3 建立OFDEP的連接

即便OFDEP屬于主從結(jié)構(gòu)通信協(xié)議，但該OFDEP類似于面向連接通信，連接建立期間均需借助三次握手這一機制，具體過程設計如下：智能管理系統(tǒng)終端發(fā)送建立連接的SYN請求，智能ODN的設備SYN+ACK響應著其所發(fā)送建立連接的SYN請求，智能管理系統(tǒng)終端對ACK+1連接建立予以確認。

3.2.4 拆除OFDEP的連接

不同于常規(guī)對等的網(wǎng)絡，這種主從結(jié)構(gòu)式OFDEP，借助三次揮手式斷開連接操作機制，具體過程設計如下：智能管理系統(tǒng)終端發(fā)送斷開連接的FIN請求，智能ODN的設備ACK+FIN響應著其所發(fā)送斷開連接的FIN請求，智能管理系統(tǒng)終端對ACK+1連接建立予以確認。

3.2.5 信息數(shù)據(jù)交換

智能管理系統(tǒng)終端意圖讀取所在控制端指定內(nèi)容，可向智能ODN的設備端來發(fā)送相應報文READ命令，智能ODN的設備端在接收后會返回確認該ACK+DATA報文，打包數(shù)據(jù)返回傳輸智能管理系統(tǒng)終端，智能管理系統(tǒng)終端及時接受、顯示該數(shù)據(jù)信息內(nèi)容。智能管理系統(tǒng)終端對信息內(nèi)容有添加或修改意向時，會向智能ODN的設備端來發(fā)送相應WRT報文命令，該智能ODN的設備端在接收后會放入到自身所帶緩沖區(qū)，寫入IC芯片內(nèi)。

4 結(jié)語

綜上所述，本次課題研究中所設計智能化光纖網(wǎng)絡的管理系統(tǒng)內(nèi)部通信協(xié)議，可有效應用在智能化光纖網(wǎng)絡的管理系統(tǒng)內(nèi)部，實現(xiàn)智能管理系統(tǒng)終端及智能ODN的設備相互間的有效通信，達到便捷化交互信息數(shù)據(jù)的目的。

參考文獻

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Research on Communication Protocol Design of Intelligent Optical Network Management System

HU Xia

（Hunan Post and Telecommunications Vocational and Technical College， Changsha Hunan? 410015）

Abstract：This paper focuses on the in-depth research and discussion on the design of internal communication protocols for intelligent optical network management systems. It is hoped that it can provide guidance or reference for future technical design and practice in this area.

Key words：intelligence; optical fiber network; management system; communication protocol; design