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        淺析智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

        2014-10-21 20:07:51李婷婷郭瑞王倩
        數(shù)字化用戶 2014年20期
        關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)資源智能功能

        李婷婷 郭瑞 王倩

        【摘 要】近年來,智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,是目前最為流行的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。本文介紹了智能網(wǎng)絡(luò)通信及其功能,并對其發(fā)展趨勢和存在問題進(jìn)行了分析和討論。

        【關(guān)鍵詞】智能光網(wǎng)絡(luò);發(fā)展

        隨著光通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,新技術(shù)新產(chǎn)品層出不窮,迄今為止,光纖通信技術(shù)是傳輸量最大,傳輸速度最快的通信傳輸方式。隨著通信業(yè)務(wù)進(jìn)入到一個嶄新的發(fā)展階段,光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也從以前一味追求超大容量的光組網(wǎng)方式,逐步轉(zhuǎn)變到構(gòu)建更經(jīng)濟(jì)有效的新一代光聯(lián)網(wǎng)上來。

        1.智能光網(wǎng)絡(luò)的誕生和概念

        智能光網(wǎng)絡(luò)理念的出現(xiàn)并不是偶然的,是多方面因素共同作用的結(jié)果。該技術(shù)的提出和演進(jìn)也正代表了這幾年光組網(wǎng)思路的演進(jìn)和變化。

        1.1傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)

        以IP為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的指數(shù)式增長已經(jīng)削弱了話音業(yè)務(wù)和專線業(yè)務(wù)的優(yōu)勢,可以期望這些數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在未來還將以較快的速度增加,因此傳統(tǒng)的以環(huán)網(wǎng)為主的光網(wǎng)絡(luò)(如SDH網(wǎng)絡(luò)和WDM網(wǎng)絡(luò))在應(yīng)對這樣高速增加的業(yè)務(wù)時,會面臨一些問題和挑戰(zhàn)。

        (1)環(huán)網(wǎng)的建設(shè)周期較長,使得在競爭激烈的市場上往往失去最好的投資機(jī)會。

        (2)可擴(kuò)展性問題。在擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)容量時,有時某些節(jié)點(diǎn)之間并不需要太大的容量,但是建設(shè)環(huán)網(wǎng)時通常要求所有相鄰節(jié)點(diǎn)之間都要配置相同的資源,這樣勢必造成擴(kuò)容后環(huán)網(wǎng)某些資源的閑置。

        (3)連接配置時間較長。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)中的連接配置和拆除都是采用集中式的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來進(jìn)行的,連接建立時間相對都比較長,一般需要幾天到幾個月的時間,這種連接建立時間對于不需要頻繁更改連接狀態(tài)的永久連接來說還是可以忍受的。但是隨著以IP為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不斷增長,這樣長的連接建立時間以及這樣的連接管理系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足用戶新的需求,用戶需要能在較短的時間內(nèi)建立連接。

        (4)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)單一。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)為用戶提供多種QoS服務(wù)的能力是有限的,以環(huán)網(wǎng)為主的SDH網(wǎng)絡(luò)和WDM網(wǎng)絡(luò)可以為建立的連接提供少數(shù)幾種保護(hù)措施,如1+l或1:1保護(hù)等,但是缺少更多的不同的QoS服務(wù)。

        (5)從網(wǎng)絡(luò)可靠性方面來講,傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)中的控制和管理方式一般都是集中式的,其中存在一個中央數(shù)據(jù)庫。

        (6)從業(yè)務(wù)連接的保護(hù)恢復(fù)機(jī)制上來考慮,以環(huán)網(wǎng)為主的傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)所提供的保護(hù)機(jī)制主要是環(huán)網(wǎng)保護(hù),環(huán)網(wǎng)保護(hù)雖然能夠快速地保護(hù)受保護(hù)的連接,但這是以犧牲網(wǎng)絡(luò)50%的資源換得的,這些都給運(yùn)營商帶來了競爭上的壓力。而基于網(wǎng)狀網(wǎng)的光網(wǎng)絡(luò),不僅可提供各種不同的保護(hù)措施,如1+1、1:1和n:m鏈路或通道保護(hù),以及(虛)環(huán)網(wǎng)保護(hù),而且還可提供靈活的恢復(fù)機(jī)制,如基于共享風(fēng)險鏈路組的通道共享恢復(fù)等。這些恢復(fù)機(jī)制不僅能在較短時間內(nèi)恢復(fù)中斷的業(yè)務(wù)連接,而且能有效節(jié)省有限的光網(wǎng)絡(luò)資源。

        (7)從應(yīng)用方面來說,以前傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用領(lǐng)域是骨干網(wǎng),但隨著視頻點(diǎn)播(VOD)等需要較大帶寬的業(yè)務(wù)發(fā)展,用戶對帶寬的需求也變得比以往任何時候都強(qiáng)烈。

        2.2智能光網(wǎng)絡(luò)概念

        在當(dāng)前以IP為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)日益占據(jù)主要的發(fā)展形勢下,迫切需要一種能提供動態(tài)的連接建立的、具有基于網(wǎng)狀網(wǎng)的保護(hù)和恢復(fù)功能的、具有更強(qiáng)的抗毀能力的、并能為用戶提供不同帶寬和不同類型業(yè)務(wù)的、以及能提供不同服務(wù)質(zhì)量(QoS)的區(qū)分服務(wù)的新型的光網(wǎng)絡(luò)——智能光網(wǎng)絡(luò)(IntelligentOpticalNetworks)這是一種利用獨(dú)立的ASTN/ASON控制面通過各種傳送網(wǎng)(包括SDH或OTN)來實(shí)施自動連接管理的網(wǎng)絡(luò),這種具有獨(dú)立控制面的光網(wǎng)絡(luò)稱為智能光傳送網(wǎng),簡稱智能光網(wǎng)絡(luò)?!爸悄芄饩W(wǎng)絡(luò)”技術(shù)的重要任務(wù)就是定義一個通用標(biāo)準(zhǔn)的控制面來高效的控制網(wǎng)絡(luò)資源。

        2.智能光網(wǎng)絡(luò)功能

        簡單來說,智能光網(wǎng)絡(luò)就是符合上述要求的下一代光網(wǎng)絡(luò),具有自動發(fā)現(xiàn)功能,包括能夠自動地發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)、拓?fù)?、資源的變化;具有強(qiáng)大的計(jì)算功能,能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的這些變化,進(jìn)行計(jì)算、分析、推理和判斷,根據(jù)資源有效配置這一原則最終做出決定;具有快速的動態(tài)的連接建立能力,并能為需要的業(yè)務(wù)提供保護(hù)和恢復(fù)功能;能夠提供不同類型的、不同優(yōu)先級的服務(wù)等。

        快速和動態(tài)的連接建立能力是智能光網(wǎng)絡(luò)的核心功能,其他功能都服務(wù)于這個核心功能,同時也對其他功能模塊提出了挑戰(zhàn)。例如,為了降低新到達(dá)連接的阻塞概率,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需盡可能地利用當(dāng)前最新的網(wǎng)絡(luò)資源信息,因此如何在連接動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下有效地分發(fā)網(wǎng)絡(luò)資源信息就是智能光網(wǎng)絡(luò)中路由分發(fā)模塊必須解決的問題之一。此外在建立連接時,如何快速地在相關(guān)的鏈路上預(yù)留資源,并盡可能少地減小來自不同連接對相同鏈路上的資源的競爭,從而避免不必要的沖突所帶來的連接的重新建立也是智能光網(wǎng)絡(luò)中的信令模塊需要解決的問題之一。

        保護(hù)和恢復(fù)功能是智能光網(wǎng)絡(luò)中最基本的功能之一,在智能光網(wǎng)絡(luò)中,由于引入了基于網(wǎng)狀網(wǎng)的保護(hù)恢復(fù)機(jī)制,所以能采用更加靈活的方式來保護(hù)和恢復(fù)中斷的業(yè)務(wù)。如基于共享風(fēng)險鏈路組(SRLG)的通道共享保護(hù)、在其基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的分段通道共享保護(hù)、跨環(huán)網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)的保護(hù)恢復(fù)及虛擬環(huán)網(wǎng)保護(hù)等等,這些保護(hù)恢復(fù)機(jī)制不僅具有更大的靈活性,而且具有更有效的資源使用率。

        智能光網(wǎng)絡(luò)另一個重要的特征是能夠?yàn)橛脩籼峁└滦汀⒏鄮挼姆?wù),如按需帶寬業(yè)務(wù)、波長批發(fā)、波長出租、帶寬交易、光虛擬專用網(wǎng)(OVPN)等。

        3.智能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢

        未來光通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要趨勢為:組網(wǎng)方式開始從簡單的點(diǎn)到點(diǎn)傳輸向光層聯(lián)網(wǎng)方式前進(jìn),改進(jìn)組網(wǎng)效率和靈活性;光聯(lián)網(wǎng)將從靜態(tài)聯(lián)網(wǎng)開始向智能化、動態(tài)聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展,改進(jìn) 網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)和生存性是未來發(fā)展的一項(xiàng)主要任務(wù);智能網(wǎng)絡(luò)對于運(yùn)營商在競爭中推出與眾不同的服務(wù),以及節(jié)省運(yùn)營開支起著至關(guān)重要的作用。

        對于全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展來說,目前還存在一些技術(shù)挑戰(zhàn),如光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)和互操作、光性能的監(jiān)視和測試等。網(wǎng)絡(luò)管理除了基本的功能外,核心光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理還應(yīng)包括光層波長路由管理、端到端性能監(jiān)控、保護(hù)與恢復(fù)、疏導(dǎo)和資源分配策略管理等功能。目前這方面的協(xié)議GMPLS已經(jīng)由IETF工作組提出并逐步走向完善。

        智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是構(gòu)建下一代通信網(wǎng)絡(luò)中的核心技術(shù)之一,其創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)將對通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來深遠(yuǎn)的積極影響,也為我們描繪了一個美好的未來。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 張寧 紀(jì)越峰 《智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其發(fā)展》北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報

        [2] 楊鴦 孟利民《智能光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)及其發(fā)展》中國無線電電子學(xué) 電信技術(shù)類核心期刊

        [3]孫曉雅《全光通信網(wǎng)絡(luò)及其關(guān)鍵技術(shù)》山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報

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