浅析智能光网络

1目录第一章绪论..............................................................................................1.1引言................................................................................................................1.2传统网络的限制…………………..1.3智能光网络的概念………………………………………………1.4智能光网络的诞生..........................................................................第二章智能光网络的概述.............................................................................2.1智能光网络的概况介绍………………………………...2.2智能光网络的发展背景…………………………………………………2.3智能光网络的优势及提供的服务...........................................................第三章智能光网络的体系结构3.1智能光网络平面设计结构3.2智能光网络的传送平面………3.3智能光网络的控制平面………………..3.4智能光网络的管理平面第四章智能光网络的发展和展望5.1智能光网络的演进策略5.1当前智能光网络的发展水平………..5.2智能光网络的发展趋势和前景展望………..第五章论文总结...........................................................................................................参考文献..................................................................................................................致谢..........................................................................................................................第一章绪论21.1引言随着互联网协议（InternetProtocol，IP）业务快速增长，因而对网络带宽的要求也随之增高，然而IP业务量不可预见，不确定性高，迫切要求网络带宽能够动态分配。传统的SDH传输网络跨环业务调度困难，跨环节点就成了最困难的部分；并且传统网络具有比较差的扩展性；SDH/SONET环网结构带宽具有较差的利用率和效率；也不能采取实时的管理措施；这些都难以适应拓展现代网络以及新业务的各种需求。传统信息内容主要是以语音为主，然而随着网络信息量的迅速发展，信息内容已逐渐向数据、图像业务转移。传送网作为通信网的承载体，人们对其提出了新的要求，例如，高速增长的专线出租业务和宽带数据业务对网络容量的提出了更高的要求，光网络需随着调度能力的增加实现自动调度。数据业务突发性强，对网络提出了自动动态按需申请的要求，显然传统的静态配置模式无法满足这种要求。业务虽在增长，然而运营商并未得到相应的利润，客户希望能够以更低廉的价格获取更好的服务。传统传输光网络只是简单、固态点对点的传输，无法满足这些功能需求。因此，需要建立一个更为智能化、更加动态的新型传送网络来支持日益增长的数据业务。智能光网络以其可实现动态自动完成网络宽带分配和调度的特性，顺应了当前的网络需求。ITU‐T，即国际电信联盟标准化委员会基于在光传送网中引入智能控制平面(ControlPlane，简称CP)的设想，于2000年3月提出了自动交换光网络的概念，即AutomaticallySwitched0pticalNetwork，简称ASON。网络动态呼叫连接管理和网络资源的按需分配通过控制平面来实现，光网络以其智能化的特性，迅速成为了推动下一代光网络发展的新型网络体系。光网络的概念一问世，即成为热点，被国际上标准化组织和各大电信公司竞相追捧1.2传统网络的限制传统光网络主要为语音业务而设计,拓扑结构以线形和环形为主,业务配置时,需要逐环、逐点配置业务路径及时隙,难以实时管理,网络拓扑的变化能实时反映到网管。虽然在这些拓扑结构下实现的保护方式有着快速倒换的优点,但其网络扩展性差,并且带宽利用率较低由于环网保护需要预留一半带宽。随着网络3规模越来越大,网络结构日渐复杂,管理、维护的压力也越来越大,这种配置业务的方式风险较高同时,由于业务从申请到真正开通,都是人工进行,尤其当涉到多厂家的设备互连时,需要人工协调,效率很低,通常需要花费几周甚至几个月的时间。人们迫切希望借助新技术,实现业务的动态申请、选路、业务自动建立,从而简化网络的业务管理,降低运营成本。图,,传统网络结构图,业务模式的变化随着、分组业务、宽带数据业务的不断发展,对网络带宽的需求不仅变得越来越大,而且由于数据业务量本身的不确定性和不可预见性,对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。传统网络的局限性日益凸现,其对突发性大业务量的吞吐能力、业务流量的调控能力、网络扩展的适应能力,以及由此带来的维护操作难度的加大,愈发难于满足人们日益增长业务需求的期望。1.3智能光网络概念在当前以IP为主的数据业务日益占据主要的发展形势下，迫切需要一种能提供动态的连接建立的、具有基于网状网的保护和恢复功能的、具有更强的抗毁能力的、并能为用户提供不同带宽和不同类型业务的、以及能提供不同服务质量的区分服务的新型的光网络——智能光网络（IntelligentOpticalNetworks）这是一种利用独立的ASTN/ASON控制面通过各种传送网（包括SDH或OTN）来实施自动连接管理的网络，这种具有独立控制面的光网络称为智能光传送网，简称智能光网络。“智能光网络”。IONITU-TSG15将其命名为自动交换光网络。所谓自动交换光网络，并非是要抛弃现有传送网络而重新构建一个全新的网络，而是以现有传送网络为基础，在现有传送网络中引入动态交换的概念，在网元中实现一定的智能，在信令和路由协议控制下，由网元动态地、自动地完成交换传输功能，从而使光网络由静态的传输网络变成为动态的、可运营管理的网络。这种智能自动交换光网络能够动态地、自动地完成端到端光通道的建立、拆除和修改，实现网络带宽的动态按需分配。并且当网络出现故障时，能够根据网络拓扑信息、可用的资源信息、配置信息等动态地指配最佳恢复路由。它是一种利用独立的控制面通过各种传送网（包括SDH或OTN,OpticalTransportNetwork）来实施自动连接管理的网络，这种具有独立控制面的光网络也称为智能光网络[27]智能光网络通过将网络资源动态地分配给路由，缩短了业务层升级扩容时间，明显增加了业务层节点业务量负荷，更大限度地发挥网络的作用，能够快速地拓展新业务，4降低了维护管理运营费用。智能光网络除了提供传统的SDH保护方式外，还可提供包括网状保护在内的不同等级的保护方式，这有效地提高了网络的可靠性。同时，还可以提供不同价格、不同优先等级的增值服务，这是传统的SDH设备所无法比拟的。智能光网络减少了用于新技术配置管理的运行支持系统软件的需要，只需维护一个动态数据库，避免了大量复杂的手工操作，使运维工作大大简化，运维成本大大降低，同时也减少了人工出错机会。此外，智能光网络还可以引入新的业务类型，如按需带宽业务、波长批发、波长出租、分级的带宽业务、动态波长分配租用业务、带宽交易、光拨号业务、动态路由分配、光虚拟专用网OVPN(OpticalVirtualPrivateNetwork)等，使传统的传送网向业务网方向演进。1.4智能光网络的诞生一种能够自动完成网络连接的新型网络概念一自动交换光网络应运而生。智能光网络是将的功能特性、高效的技术、大容量的和革命性的网络控制软件融合在了一起,形成了自动交换光网络,并将由此构成下一代网络的基础,从而为运营商提供了一个弹性的、可伸缩的、可扩展的光网络,以降低维护成本。“与时俱进”,在传统的光网络中引入动态交换的概念不仅是十几年来传送网概念的重大历史性突破,也是传送技术的一次重要突破。总的看来,在光网络中引入智能特性的主要好处有灵活、安全的组网网络易扩展灵活的业务调度网络资源、拓扑可自动发现缩短业务建立时间,带宽可动态申请和释放网络负载自动均衡和优化提供差异化的业务服务简化网络管理最终实现不同网络,不同厂家互连、互通提供新的增值业务按需带宽、带宽出租、批发、贸易、光虚拟专用网、业务等级协定等,使传统的传送网向业务网演进。5总之,光网络从廉价的带宽传送网转向直接提供赢利服务和应用的业务网。关于的概念,有两点值得关注令中的“自动交换”的含义,这里的“自动”主要是指在网络中高度智能化的控制平面根据网络运行的种种需要,遵循标准化的协议所引起的交叉或交换。令自动交换光网络并非意味着一定要是全光网络,并不只有在全光网络中才能实现。的传送平面可以是全光的,也可以是包含光电光转换的传输,这里“交换”的颗粒不仅可以是光交换或者光波长交换,还可以是一交叉。第二章智能光网络的概述..2.1智能光网络概况介绍自动交换传送网络（AutomaticSwitchingTransportNetwork，ASTN），又名自动交换光网络（AutomaticSwitchingOpticalNetwork，ASON）是一种能够自动完成网络连接的新型网络。这种利用独立的ASTN/ASON控制面，通过SDH（SynchronousDigitalHierarchy，同步数字系列）或OTN（OpticalTransportNetwork，光传送网络）等各种传送网技术来实施自动连接管理的光网络统称为智能光网络。智能光网络是将SONT/SDH（SynchronousOpticalNetwork/SynchronousDataHierarchy，同步光纤网络/同步数据系列）的性能监视、故障管理，利用DWDM技术具有的容量方面的优势，并且根据IP的规约，把管理和配置软件进行结合，使其成为一个基础平台，这个平台伸缩性很高，数据是它的中心，它可以把光层由静态的传输介质变为光网络结构，还可以服务光域以高效并且灵活的业务。光网络演变成了“服务网络”而非之前的“管道网络”，这种演变是无缝融合的。目前传送网可以提供的各种速率和不同信号特性（例如比特率、格式等）的业务均可以利用ASON（智能光网络）实现，因为ASON增加了一个独立控制面在传送平面SDH、光传送网（OTN）之上。ASON为两个客户网元提供了带宽固定的、介于光网络输入接入点和输出接入点之间的传输通道2.2智能光网络的发展背景1976年，美国在亚特兰大（Atlanta）进行了世界上第一个使用光纤通信系6统的现场试验，标志着光纤通信从基础研究发展到了商业应用的新阶段。北京、上海、武汉等城市在上世纪80年代作为示范城市，率先使用了光纤通信。当时，是光纤通信以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期。此后光纤通信技术不断创新：光纤从多模发展到单模，工作波长从850nm发展到1310nm和1550nm，传输速率从几十Mb/s，发展到几十Gb/s。世界通信开始出现由模拟技术向数字技术转向的巨大变革。我国终于走上了以光纤为介质的数字通信技术的道路。为了适应通信网传输容量不断地增加和满足网络交互性、灵活性的要求，产生了各种各样的复用技术。常用的复用技术有：空分复用（SpaceDicisionMultiplexing，SDM）、波分复用（WavelengthDivisionMultiplexing，WDM）、时分复用（Time