智能光網(wǎng)絡(luò)在城域網(wǎng)中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)論文

1、智能光網(wǎng)絡(luò)在城域網(wǎng)中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)論文 智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用探討 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步也帶動(dòng)著光纖通信技術(shù)在電信網(wǎng)絡(luò)中的規(guī)?；褂茫饕w現(xiàn)在長(zhǎng)途通信網(wǎng)、城域網(wǎng)和接入網(wǎng)的相關(guān)領(lǐng)域當(dāng)中，憑借著科學(xué)的管理和精準(zhǔn)的保護(hù)成為電信網(wǎng)中非常重要的輸入方法。針對(duì)這樣的發(fā)展依然存在著一些突出問(wèn)題，例如，業(yè)務(wù)配置的繁雜，保護(hù)形勢(shì)的單調(diào)等。智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就以更加優(yōu)越的功能來(lái)取代傳統(tǒng)的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中主要的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在恢復(fù)故障的能力上，通過(guò)加入信令的方式和控制平面的增加來(lái)完成相關(guān)的任務(wù)，以多種保護(hù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的配置過(guò)程。 1 智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概括 1.1 路由選擇和波長(zhǎng)分配技術(shù) 1.2 傳送技術(shù) 智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不

2、斷發(fā)展也推動(dòng)者一些新型傳送技術(shù)的完善和建立，尤其是gmpls/ason傳送技術(shù)的運(yùn)用上，其中主要涉及到了兩個(gè)方面的發(fā)展，軟件和硬件的方向。gmpls/ason傳送技術(shù)在實(shí)現(xiàn)多個(gè)層面的同一控制上發(fā)揮著巨大的作用和價(jià)值，在科學(xué)的利用智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的過(guò)程中，提供了相關(guān)的新寬帶業(yè)務(wù)，無(wú)形中提高了可靠性并實(shí)現(xiàn)寬標(biāo)簽:tupian帶點(diǎn)播業(yè)務(wù)，這些新功能的實(shí)現(xiàn)都使網(wǎng)路開(kāi)發(fā)的成本下降，進(jìn)而提高了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的質(zhì)量。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)管理方面技術(shù)發(fā)展的較晚，技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用還存在許多的缺陷，因此，智能光網(wǎng)絡(luò)傳送技術(shù)中將平面技術(shù)作為其中的重點(diǎn)技術(shù)運(yùn)用。 1.3 平面控制技術(shù) 在智能光網(wǎng)絡(luò)控制平面中主要體現(xiàn)的功能有自動(dòng)查找、連接控

3、制和路由，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)資源和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠軌蚴咕W(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作變得容易，同時(shí)在管理上也會(huì)更加的科學(xué)。在控制平面輸出上由輸出節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行相關(guān)的控制和操作，它主要是在路由和連接功能的基礎(chǔ)上發(fā)揮作用，以自主的方式來(lái)完成相關(guān)業(yè)務(wù)并進(jìn)行相關(guān)連接和拆除?？芍芈酚赡軌蛴行У乇苊夤收宵c(diǎn)的重建連接發(fā)生，在提高寬帶利用率上發(fā)揮著重要的作用和價(jià)值。 2 智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn) 2.1 標(biāo)準(zhǔn)化的gmpls協(xié)議 2.2 大容量的特點(diǎn) 設(shè)備的多端口光交叉連接是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的基礎(chǔ)，在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通和相關(guān)業(yè)務(wù)的拓展，進(jìn)而在較短的時(shí)間內(nèi)完成保護(hù)和恢復(fù)工作。主要的原理是使光纜連接增加和容量的擴(kuò)大，在完成這一系列的操作之后需要保證

4、設(shè)備的升級(jí)。 2.3 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的能力 在ason系統(tǒng)中將mesh作為其中主要的結(jié)構(gòu)，盡管能夠保證網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)通并且完成自動(dòng)回復(fù)，但仍然需要注意網(wǎng)絡(luò)初始容量的設(shè)計(jì)、路由的具體安排、故障軟件模擬以及網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題的處理和分析問(wèn)題。將這些內(nèi)容作為ason中的重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容。 2.4 電路建設(shè)和回復(fù)的特性 將網(wǎng)絡(luò)中的資源充分的運(yùn)用到電路的建設(shè)中來(lái)，進(jìn)而促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)更加的清楚和明確，其中需要注意的是將相關(guān)的資源信息包含到電路的建設(shè)中去，同時(shí)還需要包含節(jié)點(diǎn)和最優(yōu)化的鏈路方案，將這些技術(shù)在時(shí)隙制定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)中充分的應(yīng)用 出來(lái)。 2.5 標(biāo)稱(chēng)電路 標(biāo)稱(chēng)電路的運(yùn)用通常是在業(yè)務(wù)的最初始化配置的過(guò)程中，主要是指

5、路由的最佳路徑，運(yùn)營(yíng)商和網(wǎng)絡(luò)管理者也被作為重點(diǎn)考慮的對(duì)象。當(dāng)出現(xiàn)任何網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)通過(guò)自動(dòng)回復(fù)的功能來(lái)完成自我的修復(fù)過(guò)程，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該發(fā)揮出應(yīng)有的作用來(lái)推動(dòng)故障恢復(fù)之后的業(yè)務(wù)重新回到標(biāo)稱(chēng)電路中去，進(jìn)而使整個(gè)網(wǎng)路始終處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。 3 結(jié)束語(yǔ) 智能光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展已經(jīng)逐漸的成了光通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)，尤其在構(gòu)建核心的光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過(guò)程中更是體現(xiàn)了豐富的創(chuàng)造性?xún)r(jià)值。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)的進(jìn)一步拓展，建立新一代的多區(qū)域網(wǎng)完成端到端的整體連接就成了未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的目標(biāo)。 智能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與演變 摘要： 文章介紹了智能光網(wǎng)絡(luò)的概念和主要特點(diǎn)，回顧了自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和演變，分析了各大標(biāo)準(zhǔn)組織的工作以及各國(guó)在發(fā)展光網(wǎng)絡(luò)中

6、的一些重點(diǎn)項(xiàng)目，之處智能化是光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展的趨勢(shì)，自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)是光網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)。 關(guān)鍵詞： 智能光網(wǎng)；自動(dòng)交換光網(wǎng)；光傳送網(wǎng)；光交叉連接 智能光網(wǎng)絡(luò)是指具有自動(dòng)傳送交換鏈接功能的光網(wǎng)絡(luò)。ITU-T的建議中將與底層無(wú)關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)智能光網(wǎng)絡(luò)成為自動(dòng)交換傳送網(wǎng)（ASTN），而底層為光傳送網(wǎng)（OTN）的ASTN稱(chēng)為自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）。 智能光網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)流量控制功能，允許將網(wǎng)絡(luò)資源動(dòng)態(tài)分配給路由；可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速恢復(fù)；可以提供新的業(yè)務(wù)類(lèi)型，諸如按需帶寬業(yè)務(wù)（BoD）和光層虛擬專(zhuān)用網(wǎng)（OVPN）等。 智能光網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)將是一個(gè)無(wú)縫融合的過(guò)程，可以利用現(xiàn)有的基于SONET/SDH和WDM的網(wǎng)絡(luò)平滑的過(guò)渡

7、到動(dòng)態(tài) 、智能的多業(yè)務(wù)光網(wǎng)。 1 從全光網(wǎng)到智能光網(wǎng)絡(luò) 20世紀(jì)90年代中期，建設(shè)WDM光傳送網(wǎng)與國(guó)際上“信息高速公路”計(jì)劃的戰(zhàn)略目標(biāo)是一致的。美國(guó)DARPA實(shí)施了光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)盟（ONTC）、多波長(zhǎng)光網(wǎng)（MONET）、全光網(wǎng)（AON）、國(guó)家透明光網(wǎng)（NTON）等重大研究項(xiàng)目。歐盟RACE和先進(jìn)通信技術(shù)系統(tǒng)計(jì)劃（ACTS）實(shí)施了多波長(zhǎng)光網(wǎng)（MWTN）、PHOTON(泛歐光子傳送網(wǎng))、泛歐光網(wǎng)（OPEN）、城域光網(wǎng)絡(luò)（METON）、波長(zhǎng)捷變光傳送（WOTAN）、光網(wǎng)管理（MOON）等十幾個(gè)重大研究項(xiàng)目。日本、 _也開(kāi)展了大亮的研究工作。中國(guó)“863”計(jì)劃實(shí)施完成了“全光通信試驗(yàn)網(wǎng)”，項(xiàng)目由上海交通

8、大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)聯(lián)合完成。 以ACTS計(jì)劃為實(shí)例，有9個(gè)項(xiàng)目與光網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)管理有關(guān)，其中包括： （1）WOTAN項(xiàng)目研究和解決端到端光連接的核心網(wǎng)和接入網(wǎng)的波長(zhǎng)捷變技術(shù)。 （2）OPEN和PHOTON兩個(gè)項(xiàng)目研究應(yīng)用光交叉連接（OXC）構(gòu)建泛歐多波長(zhǎng)光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 （3）光分組交換的關(guān)鍵技術(shù)（KEOPS）項(xiàng)目發(fā)展光分組交換網(wǎng)的概念與技術(shù)。該網(wǎng)建立在OPEN的物理層之上。 （4）一體化光基干網(wǎng)（COBNET）項(xiàng)目解決WDM和空間復(fù)用的商業(yè)局域、城域和廣域網(wǎng)絡(luò)。 （5）METON項(xiàng)目研究城域網(wǎng)面向用戶(hù)提供寬帶連接WDM環(huán)網(wǎng)。 （6）光子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的管理（MEPHISTO）和兩個(gè)

9、項(xiàng)目著重解決光網(wǎng)與網(wǎng)元的管理。 （7）光傳送網(wǎng)總體技術(shù)（HORIZON）項(xiàng)目比較特殊，旨在其他研究項(xiàng)目基礎(chǔ)上發(fā)展未來(lái)光網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)大協(xié)作項(xiàng)目。 1998年是一個(gè)分水嶺，上述全光網(wǎng)研究計(jì)劃全部宣告完成。 從1999年開(kāi)始，新一代 _初露端倪，出現(xiàn)了以IP/WDM和光因特網(wǎng)未 標(biāo)注的新架構(gòu)。交換技術(shù)的IP化趨勢(shì)和全光傳輸?shù)膶拵Щ厔?shì)，構(gòu)成了未來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的總體發(fā)展方向，而計(jì)算機(jī)、通信、光傳輸技術(shù)的相互交叉與融合是這一總體方向的核心技術(shù)基礎(chǔ)。 早在1998年創(chuàng)立的美國(guó)Sycamore公司充分發(fā)揮其在A(yíng)TM等數(shù)據(jù)網(wǎng)方面的經(jīng)驗(yàn)，第一次提出了智能光網(wǎng)(ION)的解決方案，推出系列產(chǎn)品。ION的出現(xiàn)為當(dāng)時(shí)的傳

10、送網(wǎng)提供了靈活的、按需的、即時(shí)的智能性，ION的出現(xiàn)改變了當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了新一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。同時(shí)，美國(guó)Monterrey公司也提供類(lèi)似的ION解決方案。1998年發(fā)起的國(guó)際光互聯(lián)網(wǎng)論壇OIF開(kāi)始致力于培育數(shù)據(jù)交換和路由設(shè)備與光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互操作性，初期分為Architecture、Physical、and Link Layer、OAM&P 3個(gè)工作網(wǎng)；1999年，中國(guó)高速信息示范網(wǎng)總體組和華為技術(shù)公司成為OIF會(huì)員。 1998年底，國(guó)家科技部、“863”計(jì)劃組認(rèn)識(shí)到中國(guó)與國(guó)際上的差距，及時(shí)抓住中國(guó)新一代 _建設(shè)剛剛起步的有利時(shí)機(jī)，果斷采取“技術(shù)融合、主題協(xié)同，管理創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)支撐”的有效

11、措施，決定由通信技術(shù)主題牽頭，與智能計(jì)算機(jī)主題、光電子主題聯(lián)合立項(xiàng)支持“中國(guó)高速信息示范網(wǎng)研究開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目。中國(guó)高速信息示范網(wǎng)是中國(guó)九五期間國(guó)家新一代信息基礎(chǔ)建設(shè)開(kāi)發(fā)與研究領(lǐng)域最大的示范和試驗(yàn)工程，是體現(xiàn)國(guó)家新一代骨干核心網(wǎng)技術(shù)能力的標(biāo)志性成果。“中國(guó)高速信息示范網(wǎng)”采用先進(jìn)的IP/OTN技術(shù)，自主研發(fā)的核心路由器、光交叉連接器、光分叉復(fù)用器和統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)，在北京地區(qū)建成了新一代高速 _。 2 從智能光網(wǎng)到自動(dòng)交換光網(wǎng) 2000年，業(yè)內(nèi)熱衷于發(fā)展全光交換的光交叉連接（OXC）設(shè)備。2000年7月，朗訊推出了第一個(gè)真正意義的光波長(zhǎng)路由器LambdaRouter。該波長(zhǎng)路由器是基于微光機(jī)械開(kāi)關(guān)（ME

12、MS）技術(shù)的純光交換機(jī) 具有256*256的交換能力，可工作于任何光層比特率，包括40Gb/s或者超過(guò)40Gb/s，且可動(dòng)態(tài)的設(shè)置容量，是一個(gè)無(wú)阻塞、模塊化的已擴(kuò)展產(chǎn)品。大容量MEMS的出現(xiàn)，是大容量的OXC成為可能，一時(shí)間，全球著名的電信設(shè)備商都致力于發(fā)展基于MEMS的光開(kāi)關(guān)OXC。 與此同時(shí)，ION和ASON相繼成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ITU-T、OIF、IETF的研究?jī)?nèi)容。2000年初Sycamore聯(lián)合一批小的設(shè)備供應(yīng)商發(fā)起成立了光域業(yè)務(wù)互聯(lián)（ODSI）聯(lián)盟，旨在加速發(fā)展智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但是該組織并沒(méi)有存活多久就被并入了OIF。OIF在2000年2月成立了一個(gè)工作組專(zhuān)門(mén)討論與ION相關(guān)的

13、IP over Optical技術(shù)并總結(jié)了將多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS）擴(kuò)展至光層的經(jīng)驗(yàn)，相繼推出了用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口（NNI）標(biāo)準(zhǔn)，而且實(shí)現(xiàn)了多廠(chǎng)商互操作性的演示。IETF組織在制定通用多協(xié)議標(biāo)記交換（GMPLS）標(biāo)準(zhǔn)上起了帶頭作用，首次提出MPLamdaS。ITU-T幾乎在同事正式確定開(kāi)展自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)G.ASON建議的研究?；谄湓陔娦藕凸饴?lián)網(wǎng)方面的經(jīng)驗(yàn)和已做的工作，ITU-T已將此方面的標(biāo)準(zhǔn)化擴(kuò)大，確定了開(kāi)發(fā)包括新定義的G.ASTN（自動(dòng)交換傳送網(wǎng)）在內(nèi)的共計(jì)四大類(lèi)（框架/結(jié)構(gòu)、指配和管理、生存性、傳送）約20個(gè)建議。 歐共體的LION計(jì)劃是研究光網(wǎng)多層互工作的項(xiàng)目，旨

14、在設(shè)計(jì)和試驗(yàn)基于A(yíng)SON，承擔(dān)多種客戶(hù)層，具有靈活性和可管理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。 3自動(dòng)交換光網(wǎng)和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展 標(biāo)準(zhǔn)化工作是智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最終成功的關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)一年多的努力，xx年各大標(biāo)準(zhǔn)組織在A(yíng)SON標(biāo)準(zhǔn)制定方面取得了巨大的進(jìn)展。 ASON由ITU-T提出、研究并標(biāo)準(zhǔn)化。它不是一個(gè)或一套協(xié)議，二是一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)控制平面組件以及這些組件之間接口的結(jié)構(gòu)模型。ASON為控制平面定義了UNI和NNI。秉承了ITU的風(fēng)格，ASON標(biāo)準(zhǔn)化采用自上而下的方式，從一套完整清晰的需求開(kāi)始（由G.8070定義），形成高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（由G.8080定義），最后形成單元結(jié)構(gòu)（由一批規(guī)范定義）。任何滿(mǎn)足單元結(jié)構(gòu)需求的協(xié)議都可能成為實(shí)現(xiàn)

15、ASON控制平面的選擇。 隨著IP/WDM研究的深入和多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)工作的進(jìn)展，IETF標(biāo)準(zhǔn)化組織完成了GMPLS的大量標(biāo)準(zhǔn)化工作GMPLS基于MPLS，可以用于不同交換技術(shù)的控制平面，包括分組交換（如IP、以太網(wǎng)、ATM）、十分交換（如TDM）、波長(zhǎng)交換（如WDM）和空間交換（如OXC）等。 光聯(lián)網(wǎng)論壇(OIF)對(duì)智能光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部分用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）進(jìn)行定義時(shí)稱(chēng)ION能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖?，能夠通過(guò)公共的控制平面快速地提供服務(wù)，能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)服務(wù)的需要改變網(wǎng)絡(luò)大小，能夠提供各種服務(wù)等級(jí)和保護(hù)機(jī)制。xx年在亞特蘭大召開(kāi)的光線(xiàn)通信展覽研討會(huì)（OFC）上OIF主持了業(yè)

16、界的第一次基于光UNI1.0的真正的多運(yùn)營(yíng)商、多種技術(shù)的互操作性試驗(yàn)。UNI1.0允許數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)控制在內(nèi)的部分UNI1.0草案。25家供應(yīng)商成功地在一個(gè)由不同廠(chǎng)家設(shè)備組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中成功進(jìn)行了互操作性試驗(yàn)。 xx年，中國(guó)高速信息示范網(wǎng)專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施完成，第一次系統(tǒng)性地攻克了小內(nèi)衣帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建成了目前全球IP/OTN方面最具代表性的高速信息示范網(wǎng)之一，使中國(guó)成為繼美國(guó)、 _、法國(guó)、德國(guó)、日本、之后第六個(gè)全面掌握核心技術(shù)的國(guó)家， _扭轉(zhuǎn)了中國(guó)在新一代 _基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中設(shè)備完全依賴(lài)國(guó)外被動(dòng)局面，取得了跨越式發(fā)展和群體突破。這一年LION計(jì)劃也已經(jīng)完成了第一期的工作，建立了基于重疊模型的

17、ASON實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，含一個(gè)OXC和3個(gè)OADM光節(jié)點(diǎn)。 ASON的控制協(xié)議主要是指GMPLS協(xié)議組，是下一代數(shù)據(jù)光通信網(wǎng)絡(luò)不可分割的組成部分。雖然標(biāo)準(zhǔn)化的工作還在繼續(xù)進(jìn)行，但xx年已經(jīng)有很多產(chǎn)品開(kāi)始提供。目前實(shí)現(xiàn)GMPLS的廠(chǎng)家有很多，中國(guó)上海交通大學(xué)和清華大學(xué)也開(kāi)發(fā)了GMPLS簇。一些國(guó)際知名的電信設(shè)備上，尤其是光通信產(chǎn)品的設(shè)備上，大多宣稱(chēng)推出了ASON或智能光網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備。 xx年，美國(guó)AT&T公司率先在美國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)敷設(shè)了連接約100個(gè)城市的智能光網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)由CIENA提供的約100臺(tái)智能光交換機(jī)和800多臺(tái)SONET多業(yè)務(wù)平臺(tái)構(gòu)成。前者主要完成45Mb/s基礎(chǔ)帶寬顆粒的實(shí)時(shí)交換和動(dòng)態(tài)指配

18、；后者主要在網(wǎng)絡(luò)邊緣低速率業(yè)務(wù)至2.5Gb/s或10Gb/s速率，再經(jīng)光交換選路，基于實(shí)時(shí)的信令和選路算法通過(guò)網(wǎng)絡(luò)。這標(biāo)志著智能光網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用。同年，中國(guó)的第一階段ASON研究計(jì)劃宣告完成。清華大學(xué)完成了一個(gè)5個(gè)節(jié)點(diǎn)（4個(gè)OXC和1個(gè)OADM）的ASON基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及模擬分析軟件平臺(tái)，上海交通大學(xué)完成了4節(jié)點(diǎn)OXC的自動(dòng)交換光網(wǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)以及15個(gè)節(jié)點(diǎn)的GMPLS協(xié)議可擴(kuò)展性驗(yàn)證平臺(tái)。 從智能光網(wǎng)絡(luò)到自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)是技術(shù)通用化合標(biāo)準(zhǔn)化的必然進(jìn)步。 xx年，中國(guó)863計(jì)劃啟動(dòng)了第二階段的ASON研究計(jì)劃，研究成員將以企業(yè)為主（如烽火、中興通訊、華為）聯(lián)合著名大學(xué)（如上海交大、北郵、清華）等

19、，開(kāi)發(fā)實(shí)用化的ASON節(jié)電設(shè)備。因此中國(guó)開(kāi)發(fā)的ASON設(shè)備之日可待。 在標(biāo)準(zhǔn)化方面，隨著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織之間開(kāi)始注重合作，以加快ASON標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程。各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織間的合作必將促進(jìn)ASON標(biāo)準(zhǔn)的快速建 立，有利于加強(qiáng)ASON標(biāo)準(zhǔn)體系的完整性、互操作性和可實(shí)現(xiàn)性。 xx年3月在美國(guó)亞特蘭大召開(kāi)的光纖通信會(huì)議上，OIF組織了光網(wǎng)絡(luò)控制平面互操作性演示。12家成員公司成功地展示了集成UNI-NNI接口，實(shí)現(xiàn)了多廠(chǎng)商光控制平面路由和信令協(xié)議的兼容。這次演示進(jìn)一步驗(yàn)證了智能光網(wǎng)絡(luò)的可行性，為獎(jiǎng)勵(lì)啊的實(shí)際鋪設(shè)和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。有關(guān)NNI信令協(xié)議(NNI1.0)的功能要求草案也已提交給了ITU-

20、T，該草案主要包括網(wǎng)絡(luò)參考模型、運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)、控制平面調(diào)用、連接管理需求、編址方案、生存性、可擴(kuò)展性、域間互聯(lián)、路由收斂、安全性等內(nèi)容。 ASON系列建議還沒(méi)有最后完成，目前只是完成了結(jié)構(gòu)、功能性的抽象描述和對(duì)系統(tǒng)分層、分塊以及相互關(guān)系的描述，但每個(gè)模塊內(nèi)具體實(shí)現(xiàn)的實(shí)施方法還沒(méi)有定義，特別是對(duì)于選路，GMPLS依然有許多工作要做。ASTN標(biāo)準(zhǔn)化借鑒了許多IP網(wǎng)絡(luò)行之有效的方法，增加了適應(yīng)于光網(wǎng)絡(luò)的特殊約束條件。相信隨著各方面工作的不斷深入，自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代將要來(lái)臨。 4 _ 1ITU-T G.8080/Y.1304.Architecture for the Automatically Swi

21、tched Optical Network (ASON)S 韋樂(lè)平：淺談光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及其市場(chǎng)需要 從光纖通信技術(shù)本身的發(fā)展看，光網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前最活躍的領(lǐng)域。 然而，所謂“光網(wǎng)絡(luò)”不是一個(gè)嚴(yán)格意義上的技術(shù)術(shù)語(yǔ)，而是一個(gè)通俗用語(yǔ)。從歷史上看，光網(wǎng)絡(luò)可以分為三代。第一代光網(wǎng)絡(luò)中光只是用來(lái)實(shí)現(xiàn)大容量傳輸，所有的交換、選路和其他智能都是在電層面上實(shí)現(xiàn)的，SDH就是這種第一代的光網(wǎng)絡(luò)，而目前正在開(kāi)發(fā)的光傳送網(wǎng)（OTN）和全光網(wǎng)絡(luò)可以分別認(rèn)為是第二代光網(wǎng)絡(luò)和第三代光網(wǎng)絡(luò)。OTN在功能上類(lèi)似于SDH，只不過(guò)在OTN所規(guī)范的速率和格式上實(shí)現(xiàn)而已，而全光網(wǎng)絡(luò)則不同，此時(shí)傳送、復(fù)用、選路、監(jiān)控和有些智能將在光層面上實(shí)現(xiàn)

22、。從更廣義的角度看，光網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)該覆蓋城域網(wǎng)和接入網(wǎng)領(lǐng)域，這兩個(gè)領(lǐng)域的光網(wǎng)絡(luò)則不僅具有更加豐富多彩的技術(shù)選擇，而且技術(shù)特征上也有很大的不同。 OTN的優(yōu)劣勢(shì) 相對(duì)傳統(tǒng)SDH而言，ITU-T所定義的OTN的主要優(yōu)勢(shì)在于： 具備更強(qiáng)的前向糾錯(cuò)FEC能力。OTN的帶外FEC比SDH的帶內(nèi)FEC可以改進(jìn)糾錯(cuò)能力37dB； 具有多級(jí)串聯(lián)連接監(jiān)視TCM功能。監(jiān)視連接可以是嵌套式、重疊式和/或級(jí)聯(lián)式，而SDH只允許單級(jí)； 支持客戶(hù)信號(hào)的透明傳送。SDH只能支持單一的SDH客戶(hù)信號(hào)，而OTN可以透明支持所有客戶(hù)信號(hào)； 交換能力上的擴(kuò)展性。SDH主要分兩個(gè)交換級(jí)別，即2Mbit/s和155Mbit/s。而OTN可

23、以隨著線(xiàn)路速率的增加而增加任意級(jí)別的交換速率，與具體每個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)的比特率無(wú)關(guān)。 然而，OTN的主要不足之處是缺乏細(xì)帶寬粒度上的性能監(jiān)測(cè)和故障管理能力，對(duì)于速率要求不高的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性不佳。另外，由于現(xiàn)有SDH光網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)能夠基本應(yīng)付應(yīng)用需要，廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)新一代光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)力不足，目前尚無(wú)成熟產(chǎn)品可用，市場(chǎng)窗口是較窄的。 全光OXC的發(fā)展 全光光交叉連接設(shè)備(OXC)是未來(lái)光網(wǎng)絡(luò)的核心，在傳送網(wǎng)中的主要功能有：提供以波長(zhǎng)為基礎(chǔ)的連接功能，光通路的波長(zhǎng)分插功能，對(duì)波長(zhǎng)通路進(jìn)行疏導(dǎo)以實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖基礎(chǔ)設(shè)施的最大利用率，實(shí)現(xiàn)在波長(zhǎng)、波長(zhǎng)組和光纖級(jí)上的保護(hù)和恢復(fù)。當(dāng)OXC能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)波長(zhǎng)選路功能時(shí)常稱(chēng)為波長(zhǎng)路

24、由器。 從實(shí)現(xiàn)技術(shù)上看，OXC可以劃分為兩大類(lèi)，即采用電交叉矩陣的OXC（有時(shí) 簡(jiǎn)稱(chēng)OEO方式或電OXC）和采用純光交叉矩陣的OXC（有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)OOO方式或全光OXC）。采用OEO方式處理可以比較容易地實(shí)現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量監(jiān)控和消除傳輸損傷，網(wǎng)管比較成熟，容量不是很大時(shí)成本較低，與現(xiàn)有線(xiàn)路技術(shù)兼容，更重要的是可以對(duì)小于整個(gè)波長(zhǎng)的帶寬進(jìn)行處理和調(diào)配，符合近期市場(chǎng)的容量需要。然而其擴(kuò)容主要是通過(guò)持續(xù)的半導(dǎo)體芯片密度和性能的改進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，無(wú)法跟上網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路容量的增長(zhǎng)速度。最后，這類(lèi)系統(tǒng)通常體積大、功耗大、容量很大時(shí)成本較高。 另一方面，采用光交叉矩陣的OXC省去了光電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，不僅節(jié)約了大

25、量光電轉(zhuǎn)換接口，而且由于純光消除了帶寬瓶頸，容量可望大幅度擴(kuò)展，隨之帶來(lái)的透明性還可以使其支持各種客戶(hù)層信號(hào)，功耗較小，有更高效的多端口交換能力，具有更長(zhǎng)遠(yuǎn)的技術(shù)壽命。從端口成本和功耗看，這類(lèi)設(shè)備也比采用OEO的OXC要低.但是，這類(lèi)設(shè)備可以交換的帶寬粒度至少是整個(gè)波長(zhǎng)，因此即使只有少量的附加帶寬需求也必須提供整個(gè)波長(zhǎng)，不經(jīng)濟(jì)。其次，為了引入全光交換機(jī)，可能必須更新改造已有線(xiàn)路系統(tǒng)。第三，在光域?qū)崿F(xiàn)性能監(jiān)視很困難。第四，與全光交換機(jī)相連的線(xiàn)路是由一系列均衡過(guò)的光放大器構(gòu)成的，而目前所有線(xiàn)路均衡方法都是專(zhuān)用的，涉及的相關(guān)因素很多，這些因素高度相關(guān)且互相依賴(lài),使均衡工作很困難，也需要時(shí)間穩(wěn)定。若試

26、圖在均衡好的網(wǎng)狀網(wǎng)中快速動(dòng)態(tài)地實(shí)施波長(zhǎng)選路,將會(huì)導(dǎo)致上述多種因素重新組合，需要對(duì)新的波長(zhǎng)通路實(shí)施快速重新均衡。而目前的光線(xiàn)路系統(tǒng)還無(wú)法以標(biāo)準(zhǔn)化的方式快速動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)均衡。 總的看，由于業(yè)務(wù)量的持續(xù)高速增長(zhǎng)，全光網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)遠(yuǎn)市場(chǎng)前景是光明的，只不過(guò)至少還需要有大約56年的市場(chǎng)培育期。 向ASON演進(jìn) 盡管OXC已具有靈活組網(wǎng)能力，但傳統(tǒng)意義上的OXC僅僅具有靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)配置能力，缺乏自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)智能和端到端的點(diǎn)擊配置能力，因此無(wú)法適應(yīng)日益動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)環(huán)境，也不解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。隨著IP業(yè)務(wù)成為網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)量后，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的動(dòng)態(tài)分配要求將越來(lái)越迫切，網(wǎng)絡(luò)最終需要實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)配置能力，即智能光交換能

27、力，傳統(tǒng)的靜態(tài)交叉連接型OXC將升級(jí)為動(dòng)態(tài)交換型智能光交換機(jī)，于是一種能夠自動(dòng)完成光網(wǎng)絡(luò)連接的新型網(wǎng)絡(luò)概念自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 ASON所帶來(lái)的主要好處有：簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，允許將網(wǎng)絡(luò)資源動(dòng)態(tài)分配給路由,優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)資源分配，提高了帶寬利用率，降低了建網(wǎng)初始成本，還縮短了業(yè)務(wù)層升級(jí)擴(kuò)容時(shí)間，間接增加了業(yè)務(wù)層節(jié)點(diǎn)的流量負(fù)荷；簡(jiǎn)化了運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃、業(yè)務(wù)指配和維護(hù)的自動(dòng)化，降低了運(yùn)維成本，避免了資源擱淺；光層的快速業(yè)務(wù)恢復(fù)能力；快速的業(yè)務(wù)提供和拓展；減少了運(yùn)行支持系統(tǒng)軟件的需要，減少了人工出錯(cuò)機(jī)會(huì)；可以引入新的波長(zhǎng)業(yè)務(wù)，諸如按需帶寬業(yè)務(wù)（BOD）、分級(jí)的帶寬業(yè)務(wù)、動(dòng)態(tài)波長(zhǎng)

28、分配租用業(yè)務(wù)、光層虛擬專(zhuān)用網(wǎng)(OVPN)等等。 總體上看，就傳送面看，ASON的OEO硬件交換平臺(tái)已經(jīng)完全成熟商用，大規(guī)模OOO交換平臺(tái)的可靠性還有待實(shí)際考驗(yàn)，帶寬顆粒大，容量需求也不足。從 控制面看，標(biāo)準(zhǔn)已趨向基本成熟。UNI1.0完全成熟，已實(shí)現(xiàn)多廠(chǎng)家互通,UNI2.0的通用部分和RSVP信令部分計(jì)劃在xx年初完成；I-NII無(wú)需標(biāo)準(zhǔn)化； E-NNI 1.0版本目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)同一運(yùn)營(yíng)商內(nèi)多廠(chǎng)家環(huán)境的組網(wǎng)，目前比較成熟的是信令部分，路由部分即將完成，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)部分更晚一些。從管理面看，由于控制面的引入，ASON的網(wǎng)管功能弱化，部分功能移交給控制面完成，有利于多廠(chǎng)家網(wǎng)管互通，估計(jì)不會(huì)成為制約ASON

29、應(yīng)用的主要因素。 我國(guó)過(guò)去十幾年來(lái)，光纖通信的發(fā)展一直是以點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路容量的擴(kuò)展為主線(xiàn)的。近幾年來(lái)，隨著高度動(dòng)態(tài)的IP業(yè)務(wù)量的持續(xù)高速發(fā)展和專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)的穩(wěn)步發(fā)展，以及網(wǎng)絡(luò)容量的相對(duì)寬余和競(jìng)爭(zhēng)的加劇，傳送網(wǎng)向動(dòng)態(tài)聯(lián)網(wǎng)的ASON的發(fā)展已經(jīng)提到日程上來(lái)，建設(shè)一個(gè)大容量的高度靈活、動(dòng)態(tài)、可靠的傳送網(wǎng)已經(jīng)成為我國(guó)傳送網(wǎng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵和下一步發(fā)展的重點(diǎn)。 城域網(wǎng)的發(fā)展與挑戰(zhàn) 核心網(wǎng)問(wèn)題基本解決后，城域接入網(wǎng)正成為全網(wǎng)的帶寬和業(yè)務(wù)提供瓶頸，也將成為最大的市場(chǎng)機(jī)遇。解決城域網(wǎng)可以有多種技術(shù)手段，但最基本的是兩類(lèi)：一是改進(jìn)以太網(wǎng)，并擴(kuò)展至公用城域網(wǎng)。二是強(qiáng)化SDH，擴(kuò)展至網(wǎng)絡(luò)邊緣并支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)建立多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MS

30、TP）。 當(dāng)前，由于基于SDH的MSTP技術(shù)成熟、兼容龐大的現(xiàn)有SDH基礎(chǔ)設(shè)施，特別是采用了GFP、LCAS、RPR和MPLS等新技術(shù)新標(biāo)準(zhǔn)后，已經(jīng)能夠靈活有效地支持各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，增強(qiáng)了業(yè)務(wù)拓展能力，降低了網(wǎng)絡(luò)成本和投資風(fēng)險(xiǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)從電路交換網(wǎng)向分組網(wǎng)的過(guò)渡和最終向融合網(wǎng)方向的發(fā)展，在中近期將成為主導(dǎo)城域網(wǎng)技術(shù)。然而，由于在城域網(wǎng)領(lǐng)域面臨以太網(wǎng)的競(jìng)爭(zhēng)壓力，迫使MSTP在降低設(shè)備成本和提高業(yè)務(wù)提供靈活性上繼續(xù)改進(jìn)。重要的趨勢(shì)之一是結(jié)合MPLS，使MSTP和MPLS能互相依托共同向網(wǎng)絡(luò)邊緣擴(kuò)展，從而可以充分利用MPLS靈活跨域支持?jǐn)?shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)的一系列優(yōu)點(diǎn)。 另一方面，以太網(wǎng)是一種十分簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)

31、，具有廣泛的軟硬件支持，成本低，擴(kuò)展性很好。因此，將以太網(wǎng)擴(kuò)展至城域網(wǎng)可以迅速經(jīng)濟(jì)地提供用戶(hù)所需的高速數(shù)據(jù)傳送和應(yīng)用業(yè)務(wù)。一旦其固有的QoS問(wèn)題、安全問(wèn)題、OAM&P能力、快速保護(hù)恢復(fù)問(wèn)題等妥善解決后，傳統(tǒng)以太網(wǎng)才能作為真正的電信級(jí)多業(yè)務(wù)平臺(tái)應(yīng)用于大型公用電信網(wǎng)環(huán)境。 近來(lái)，電信級(jí)以太網(wǎng)的發(fā)展很快，一些最新的技術(shù)解決方案已經(jīng)接近解決或部分解決了上述問(wèn)題，已能提供多種業(yè)務(wù)，具有一定的QoS能力和網(wǎng)管能力，具備較高的生存性，不少技術(shù)已能提供50ms的快速保護(hù)倒換時(shí)間，有些技術(shù)還采用了數(shù)字包封器，利用前向糾錯(cuò)（FEC）和同步技術(shù)來(lái)改進(jìn)系統(tǒng)性能，延伸傳輸距離。簡(jiǎn)言之，一些新型電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)正逐漸具備

32、公用電信網(wǎng)所要求的必備功能和性能。除了大家比較熟悉的傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)的擴(kuò)展和增強(qiáng)技術(shù)，例如QinQ（SVLAN）外，各種標(biāo)準(zhǔn)化組織和廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)了很多新型電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)，諸如彈性分組環(huán)（RPR），多業(yè)務(wù)環(huán)（MSR），MACin MAC封裝，以太網(wǎng)環(huán)保護(hù)（ERP）,虛擬專(zhuān)用局域網(wǎng)業(yè)務(wù)（VPLS），等等?？梢灶A(yù)計(jì)，隨著網(wǎng)絡(luò)中IP/以太網(wǎng)業(yè)務(wù)量的日益增 加以及基于以太網(wǎng)技術(shù)的新型解決方案的不斷出現(xiàn)，電信級(jí)以太網(wǎng)多業(yè)務(wù)平臺(tái)在城域網(wǎng)中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越多。 隨著技術(shù)的進(jìn)展和業(yè)務(wù)的發(fā)展，WDM技術(shù)正從長(zhǎng)途傳輸領(lǐng)域向城域網(wǎng)領(lǐng)域擴(kuò)展。適用于城域網(wǎng)領(lǐng)域的WDM系統(tǒng)稱(chēng)為城域網(wǎng)WDM系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)和要求可以歸結(jié)如下：

33、首先，低成本是城域網(wǎng)WDM系統(tǒng)最重要的特點(diǎn)，特別是按每波長(zhǎng)計(jì)其成本必須明顯低于長(zhǎng)途網(wǎng)用的WDM系統(tǒng)。幸運(yùn)的是由于城域網(wǎng)范圍傳輸距離通常不超過(guò)100km,因而長(zhǎng)途網(wǎng)必須用的外調(diào)制器和光放大器可以不必使用,從而減少了分波器和合波器的復(fù)雜性，光放大段的設(shè)計(jì)僅僅是光損耗的設(shè)計(jì)，十分簡(jiǎn)單明了。最后，由于沒(méi)有光放大器，波長(zhǎng)數(shù)的增加和擴(kuò)展也不再受光放大器頻帶的限制，可以容許使用波長(zhǎng)間隔較寬波長(zhǎng)精度和穩(wěn)定度要求較低的光源，合波器，分波器和其他元件，使元器件特別是無(wú)源器件的成本大幅度下降，降低了整個(gè)系統(tǒng)的成本。 然而，盡管目前城域WDM系統(tǒng)的成本已明顯低于長(zhǎng)途網(wǎng)WDM系統(tǒng)，但其成本仍然較高。為了進(jìn)一步降低城域W

34、DM多業(yè)務(wù)平臺(tái)的成本，出現(xiàn)了粗波分復(fù)用(CWDM)的概念。這種系統(tǒng)的典型波長(zhǎng)組合有三種，即4、8和16個(gè)，波長(zhǎng)通路間隔達(dá)20nm之寬，濾波器通帶寬度約13nm，允許波長(zhǎng)漂移?6.5nm,大大降低了對(duì)激光器的要求。此外，由于CWDM系統(tǒng)對(duì)激光器的波長(zhǎng)精度要求很低，無(wú)須致冷器和波長(zhǎng)縮定器，不僅功耗低，尺寸小，而且其封裝可以用簡(jiǎn)單的同軸結(jié)構(gòu)，比傳統(tǒng)碟型封裝成本低,激光器模塊的總成本可以減少三分之二。從濾波器角度看，以典型的100GHz間隔的介質(zhì)薄膜濾波器為例，需要150層鍍膜，而20nm間隔的CWDM濾波器只需要50層鍍膜即可，其成品率和成本都可以獲得有效改進(jìn),預(yù)計(jì)成本可望降低約一半。 總的看，對(duì)于光纖資源短缺的城域網(wǎng)或者大型城域網(wǎng)的核心層乃至未來(lái)的匯聚和接入層面，城域WDM多業(yè)務(wù)平臺(tái)都將是一種有長(zhǎng)期技術(shù)壽命的通用解決方案。CWDM多業(yè)務(wù)平臺(tái)則最適合城域匯聚和接入網(wǎng)部分以及企業(yè)局域網(wǎng)的延伸和存儲(chǔ)網(wǎng)等短距離應(yīng)用。 光接入網(wǎng)的發(fā)展 就世界范圍看，絕大多數(shù)電信公司是以ADSL為主發(fā)展寬帶接入的，然而，ADSL技術(shù)是建立在銅線(xiàn)基礎(chǔ)上的寬帶接入技術(shù)，銅是世界性戰(zhàn)略資源，隨著國(guó)際銅纜價(jià)格持續(xù)攀升，以銅纜為基礎(chǔ)的xDSL的線(xiàn)路成本越來(lái)越高，而