探析智能光網絡技術及發展

時間：2024-10-22 20:18:50 計算機畢業論文

探析智能光網絡技術及發展

摘要：本文主要介紹了ASON技術的總體結構和關鍵技術，當前ASON的標準研究和應用的進展，并對ASON的演進策略作了一些探討。

關鍵詞：ASON 總體結構關鍵技術研究進展應用演進策略

0 引言
隨著IP業務的持續快速增長，對網絡帶寬的需求變得越來越高，同時由于IP業務流量和流向的不確定性，對網絡帶寬的動態分配要求也越來越迫切。為了適應IP業務的特點，光傳輸網絡開始向支持帶寬動態靈活分配的智能光網絡方向發展。在這種趨勢下，自動交換光網絡（ASON）應運而生。ASON網絡是由信令控制實現光傳輸網內鏈路的連接/拆線、交換、傳送等一系列功能的新一代光網絡。ASON使得光網絡具有了智能性，代表了下一代光網絡的發展方向。
ASON的主要優點有：動態地分配網絡資源，實現網絡資源的有效利用；快速的在光層直接提供用戶需求的各種業務；降低了運營維護費用；高效的網絡管理和保護技術；便于引入新業務。　
1 ASON的總體結構及關鍵技術
在ASON得分層體系結構中，ASON由傳送平面（TP）、控制平面(CP)、管理平面(MP)組成。三個平面分別完成不同的功能。傳送平面負責在管理平面和控制平面的作用下傳送業務；控制平面根據業務層提出的帶寬需求，控制傳送平面提供動態自動的路由；管理平面負責對傳送平面和控制平面進行管理。
ASON的最大特色是引入了控制平面。控制平面是ASON的核心，主要包括信令協議、路由協議和鏈路資源管理等。其中信令協議用于分布式連接的建立、維護和拆除等管理；路由協議為連接的建立提供選路服務；鏈路資源管理用于鏈路管理，包括控制信道和傳送鏈路的驗證和維護。
控制平面的核心功能是連接控制功能。在ASON中，連接不再是全部由管理層控制實現的固定連接了。它有三種類型的連接：交換式連接（SC），永久連接（PC）和軟永久性連接（SPC）。控制平面的另一關鍵技術是網絡拓撲和資源的自動發現。主要包括自動鄰居發現(NDISC)和自動業務發現(SDISC)。自動鄰居發現協議是要解決光網絡中對新增節點的自動發現以及處理問題。而自動業務發現是要解決對新發現的節點的業務功能的確認問題，通過業務發現，相鄰網元能夠了解每個網元提供的業務和確定可選的接口。
信令、路由和資源發現是實現ASON的三大關鍵技術，而這三個方面的研究工作可以說是實現光網絡智能化的重點和難點之所在，一旦這些問題得到解決，光網絡智能化的進程將向前邁出關鍵的一步。
2 ASON的研究進展及應用
經過不斷的研究和實踐，ASON技術的標準化工作和實際應用取得了巨大的進步。目前國際和國內的ASON標準化方面有了顯著進展，ASON產品逐步趨于完善和成熟，電信運營商已經開始了ASON網絡的試驗和建設。
負責ASON標準化工作的主要國際標準組織包括國際電信聯盟(ITU-T)、互聯網工程任務組(IETF)以及光互聯論壇(OIF)。ITU-T是從整體結構的角度研究智能光網絡。它提出了ASON的體系結構和總體要求，以及信令、路由、自動發現等系列建議，還對保護恢復、連接允許控制、管理平面等方面進行了規范。目前，ITU-T的研究方向是繼續加強G.8080，逐步解決多層的呼叫和處理問題，解決多層情況下的路由和信令問題；在信令方面，主要針對呼叫和連接分離情況下的信令流程，研究信令流程對控制平面的可靠性、業務優先級、重路由、保護和恢復等方面的支持；在路由方面，主要考慮控制平面對路由互聯的策略、路由和保護恢復方面的問題以及多層的路由問題；在自動發現方面，對ECC發現消息格式進行擴展，提供層鄰接發現的附加程序。IETF的主要工作是定義用于智能光網絡的控制協議。它提出了通用多協議標記交換(GMPLS)的一系列標準草案，包括信令協議(RSVP-TE/CR-LDP)、路由協議(OSPF)、鏈路管理協議(LMP)等。目前，IETF正在討論有關鏈路管理(LMP)、基于GMPLS的網絡保護恢復以及域間路由等方面的標準草案。OIF主要關注的是IP客戶端，OIF已經規范了智能光網絡的用戶接口(UNI)，用于各光網絡節點互連的網絡接口(NNI)尚在進行當中，E-NNI有了一個初步的定義。目前，OIF一方面主要是進一步完善UNI2.0，包括連接和控制的分離問題、多樣性路由的雙歸屬問題、無中斷的連接調整操作、1：N的信令保護、對以太網業務的支持、對G.709接口的支持以及UNI接口的發現程序等方面的內容。另一方面，OIF還將進一步完善NNI1.0，完善E-NNI接口的標準化工作。
我國的主要電信運營商對ASON技術投入了極大的關注，積極開展了相關技術研究和經濟性分析，并著手ASON網絡的規劃和建設。目前，ASON組網還存在一些問題：比如接口規范不完善，無法實現多廠商設備的混合組網；域間保護恢復技術還不成熟；支持UNI的客戶設備較少等。這些問題有賴于標準的不斷完善和產品的不斷成熟。
3 智能光網絡的演進策略
智能光網絡具有先進的技術和突出的優勢，是構建新一代光網絡的核心技術之一。根據自身業務和網絡發展需要，合理的引入和開展新業務新運營模式，逐步向智能光網絡演進；要保證與原有網絡設備的良好兼容和業務的平滑過渡。　　　　
目前我國已經投入巨資建立起了規模龐大的SDH和WDM網絡，它們承擔著的骨干網絡的信息傳送任務，這些網絡不具有智能。鑒于此種情況，在發展ASON網絡的策略方面，可以采取分兩步走的方式：

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