光網(wǎng)絡(luò)向全I(xiàn)P傳送網(wǎng)演進(jìn)

近幾年，隨著IP業(yè)務(wù)的快速增長，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求不僅變得越來越高，而且由于IP業(yè)務(wù)量本身的不確定性和不可預(yù)見性，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的動(dòng)態(tài)分配要求也越來越迫切。傳統(tǒng)的方法主要靠人工配置網(wǎng)絡(luò)連接，耗時(shí)費(fèi)力易出錯(cuò)，不僅難以適應(yīng)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和新業(yè)務(wù)提供拓展的需要，也難以適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。一種能夠自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò)連接的新型網(wǎng)絡(luò)概念——自動(dòng)交換傳送網(wǎng)（ITU－TSG13命名為ASTN，主要從高層描述）或自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ITU－TSG15命名為ASON，主要從相對(duì)細(xì)節(jié)的結(jié)構(gòu)描述）應(yīng)運(yùn)而生。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(dòng)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)。
　　在網(wǎng)絡(luò)中，引入ASTN/ASON的好處主要有：允許將網(wǎng)絡(luò)資源動(dòng)態(tài)地分配給路由，縮短了業(yè)務(wù)層升級(jí)擴(kuò)容時(shí)間，明顯增加了業(yè)務(wù)層節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)量負(fù)荷；具有可擴(kuò)展的信令能力集；快速的業(yè)務(wù)提供和拓展；降低了維護(hù)管理運(yùn)營費(fèi)用；快速的光層業(yè)務(wù)恢復(fù)能力；降低了對(duì)用于新技術(shù)配置管理的運(yùn)行支持系統(tǒng)軟件的要求，只須維護(hù)一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫，減少了人工出錯(cuò)機(jī)會(huì)；還可以引入新的業(yè)務(wù)類型，如按需帶寬業(yè)務(wù)、波長批發(fā)、波長出租、分級(jí)的帶寬業(yè)務(wù)、動(dòng)態(tài)波長分配租用業(yè)務(wù)、帶寬交易、光撥號(hào)業(yè)務(wù)、動(dòng)態(tài)路由分配、光層虛擬專用網(wǎng)（VPN）等，使傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)向業(yè)務(wù)網(wǎng)方向演進(jìn)。
　　作為網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)實(shí)例，美國AT＆T公司已經(jīng)率先在全國范圍內(nèi)敷設(shè)了連接約100個(gè)城市的智能光網(wǎng)絡(luò)，由約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。前者主要完成以45Mbit/s為基礎(chǔ)帶寬顆粒的實(shí)時(shí)交換和動(dòng)態(tài)指配，后者主要在網(wǎng)絡(luò)邊緣匯聚低速業(yè)務(wù)至2.5Gbit/s或10Gbit/s速率，再經(jīng)光交換選路通過網(wǎng)絡(luò)，基于實(shí)時(shí)的信令和選路算法。新網(wǎng)絡(luò)不僅降低了成本減少了指配出錯(cuò)機(jī)會(huì)，使運(yùn)作流暢、容量增加，也簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次，極大地縮短了企事業(yè)用戶的高速電路指配時(shí)間，能有效對(duì)付網(wǎng)絡(luò)大故障，快速恢復(fù)業(yè)務(wù)。恢復(fù)時(shí)間僅為數(shù)百毫秒。
　　按照Frost＆Sullivan公司最近的預(yù)測(cè)，盡管全球電信設(shè)備市場(chǎng)總體呈低迷狀態(tài)，但為了降低成本、增加收入，全球光交換的市場(chǎng)將仍然從2001年的3.36億美元增加到2006年的60億美元，智能光網(wǎng)絡(luò)將成為未來幾年傳送網(wǎng)發(fā)展的重要方向和市場(chǎng)機(jī)遇。
　　自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ＡＳＯＮ）是智能光網(wǎng)絡(luò)的主要模式之一，一般由ＤＷＤＭ（密集波分復(fù)用）組成的光傳送網(wǎng)組成的光傳送網(wǎng)（ＯＴＮ）加上光交換機(jī)組成；在有ＤＷＤＭ組成的網(wǎng)狀主要節(jié)點(diǎn)，設(shè)置具有數(shù)百Ｇｂｉｔ／ｓ交換能力的光交換機(jī)，組成ＡＳＯＮ的核心層。按照我國光纖通信的技術(shù)體系，光交換機(jī)最小顆粒度可以設(shè)定為１５５Ｍｂｉｔ／ｓ，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口（ＮＮＩ）可以任選ＳＴＭ－１／ＳＴＭ－４／ＳＴＭ－１６／ＳＴＭ－６４，用戶網(wǎng)絡(luò)接口（ＵＮＩ）用于連接ＳＤＨ（同步數(shù)字系列）、ＡＴＭ（異步轉(zhuǎn)移模式）、以太網(wǎng)路由器等。
　　在接入業(yè)務(wù)較多的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)該在核心層和接入層之間，加入?yún)R接層。匯接層采用多業(yè)務(wù)交換平臺(tái)，匯聚ＤＸＣ（數(shù)字交叉連接設(shè)備）、ＳＤＨ的ＴＭ（終端復(fù)用器）和ＡＤＭ（分插復(fù)用器）、ＡＴＭ交換、以太網(wǎng)交換等功能，上接核心層，下接接入層。這種三層結(jié)構(gòu)的組網(wǎng)方式能夠充分體現(xiàn)ＡＳＯＮ的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
　　ＡＳＯＮ模式能夠充分利用既有的網(wǎng)絡(luò)資源，降低智能光網(wǎng)絡(luò)的成本，為較多的電信運(yùn)營商所采用。
　　智能光網(wǎng)絡(luò)與目前國內(nèi)電信運(yùn)營商廣泛運(yùn)用的ＳＤＨ組網(wǎng)方式相比，有許多技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)：
　　１． 超大容量和豐富的接口，為電信業(yè)務(wù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)利用超大容量的ＤＷＤＭ技術(shù)，可以在一根光纖上傳送９６個(gè)以上的波長，以每一個(gè)波長承載１９Ｇ信號(hào)計(jì)算，傳輸網(wǎng)的容量將達(dá)到９６０Ｇ。光分插節(jié)點(diǎn)采用大容量的光交換機(jī)，交換機(jī)容量可以達(dá)到６４０Ｇ以上。
　　智能光網(wǎng)絡(luò)可提供各類標(biāo)準(zhǔn)接口，能完成波長的交換和波長子速率的交換，粗交叉顆粒為單個(gè)波長，細(xì)交叉顆粒為ＳＴＭ－１信道。這樣的配置使網(wǎng)絡(luò)的容量發(fā)生幾何倍數(shù)的增長，隨著技術(shù)的升級(jí)，交換容量會(huì)更大，能夠滿足將來信息流量爆炸型增長的需求。
　　２．高效的網(wǎng)絡(luò)管理和保護(hù)技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行高效、安全、穩(wěn)定智能光網(wǎng)絡(luò)通過多種網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方案，包括傳統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)和鏈路１：１、１：Ｎ、１＋１的線路自動(dòng)倒換，在環(huán)網(wǎng)和鏈路光纖發(fā)生故障時(shí)，能提供快速的恢復(fù)。
　　智能光網(wǎng)絡(luò)通過ＯＳＲＰ協(xié)方議，使網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)網(wǎng)元都能夠主動(dòng)和其他網(wǎng)元交流鏈路和容量信息，掌握整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)。當(dāng)鏈路發(fā)生故障或增加新途徑時(shí)，網(wǎng)元向網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)發(fā)出事件廣播，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收到信息后，重新計(jì)算達(dá)到各個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出事件廣播，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收到信息后，重新計(jì)算達(dá)到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的最佳路由，進(jìn)行路由表的更新，保持了信息數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、可擴(kuò)展性和可收斂性。
　　智能光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)能夠把用戶分成不同的等級(jí)，用戶優(yōu)先級(jí)低的可以采用保護(hù)帶寬通信，優(yōu)先級(jí)高的用戶隨時(shí)可以占用優(yōu)先級(jí)低的用戶的帶寬。通過實(shí)現(xiàn)ＶＬＳＲ（虛擬線路交換環(huán)）、ＦＡＳＴＭＥＳＴ（快速格狀網(wǎng)恢復(fù)）保護(hù)以及系統(tǒng)容量機(jī)制，在兩點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)高性能的電路級(jí)保護(hù)和快速的通路恢復(fù)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的生存能力。
　　３．降低運(yùn)營成本，增加了利潤增長點(diǎn)
　　硬件方面：智能光網(wǎng)絡(luò)的單機(jī)集成了多種ＡＤＭ和ＤＣＳ設(shè)備的功能，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)。光網(wǎng)絡(luò)完成粗顆粒的整個(gè)波長交叉和細(xì)顆粒的交換，使帶寬利用度達(dá)到了最大，并且擁有各種業(yè)務(wù)接口，適用于各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，能夠提供用戶所要求的任何服務(wù)。
　　智能光網(wǎng)絡(luò)的靈活組網(wǎng)和擴(kuò)展能力也能夠?yàn)殡娦胚\(yùn)營商節(jié)約網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的費(fèi)用。
　　軟件方面：通過控制面功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的快速的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的配置能力，增強(qiáng)了運(yùn)營商快速提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的能力，并且能夠根據(jù)時(shí)間段和需求安排，及時(shí)高速網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用度，能夠適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)或相類似的突發(fā)性要求，從而降低了網(wǎng)絡(luò)的操作費(fèi)用，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
　　智能光網(wǎng)絡(luò)能夠提供波長批發(fā)，波長出租、帶寬交易（包括超帶寬服務(wù)和非標(biāo)準(zhǔn)帶寬服務(wù)）、動(dòng)態(tài)路由分配、ＯＶＰＮ（光虛擬專用網(wǎng)）等新的業(yè)務(wù)類型，為電信運(yùn)營商提供了新的利潤增長點(diǎn)。