新一代光网络的关键技术

5.关于智能光网络

多年以来，在电信界人士的心目中，光网络只涉及客户层信号的传送、复用、交叉连接、管理和生存性处理，通常不含交换功能。而且，光网络跟“智能网”挂不上钩，或者说只具备在网管强行干预下的低级智能。然而，我们放眼业务层网络，无论是固定网络还是移动网络，均有“交换”做基础，所以没有“动态交换”的概念，智能无从谈起。因此，在光网络中引入“动态交换”的概念是本领域技术的一次重大变革。但是，光网络自身没有固有的信令和路由协议来支持智能化，只能借鉴其它领域的相关协议（比如数据领域的MPLS）。

不管是固定交换网、移动交换网、固定数据网还是光传送网，要实现智能化，都需要引入一个控制平面或控制实体，这个控制平面/控制实体的核心构件务必依托于软件，务必依赖多种信令和路由协议来实现的。无疑，设备制造商可以采用私有协议来实现这个控制平面，但私有协议难以实现多厂家、多子网、多运营域、多管理域之间的互连互通，所以有必要对智能光网络进行标准化。众所周知，如果没有世界统一的标准，任何智能网都不可能规模商用，PSTN、GSM、GPRS以及CDMA、CDMA1x正是依靠标准化的协议实现了智能网的规模商用。现在，我们高兴地看到，在智能光网络领域，ITU-T正在大力制定、完善和推动ASON标准，IETF组织正在全力推进GMPLS标准，而OIF也不遗余力地在光互连（比如O-UNI）方面做文章。

业务层的智能网可以直接面向老百姓和终端用户开展业务，比如网上银行、自动记账卡、语音信箱、预付费等。在新形势下，如果说智能光网络提供业务的话，那么其业务就是带宽，可以提供带宽的租赁、批发等，当然，也可以根据客户的需要实现O-VPN和BOD等业务形式。鉴于光网络的特殊性，这样的业务不会直接面向终端用户，但是老牌运营商可以向新兴运营商提供这样的业务、大型运营商可以向小型运营商提供这样的业务、长途运营商可以向城域运营商提供这样的业务。尽管如此，我们仍要清醒地看到，智能光网络的初期应用目标并非直接面向业务，而是在故障情况下提供快速的保护和恢复，并采用标准的信令和协议实现“端到端业务配置”。

目前，客户层网络(包括传统PSTN交换机、ATM交换机、IP路由器甚至图像处理设备等)和光网络之间只有物理上的连接(可称为“硬连接”或“永久性连接”)，光网络只是机械地将客户信号从一端传送到另一端。这样的承载通道一旦建立，几个月、半年、一年甚至更长时间内不会轻易改变。以SDH网络为例，传统的SDH电路配置实际上是在网管系统的强行干预下实现永久性连接的，耗时(可能需要若干天)、耗力(需要一定数量而富有经验的机房维护开通人员)、总体效率低下，即使电路配置成功也难以更改。而智能化的需求是：客户层网络和光网络之间应存在“软连接”，客户层网络需要多大的带宽，应该向光网络发起申请，光网络迅速响应申请，并及时地提供一条最佳的连接通道，而且这样的连接通道可以根据需要改变路由，也可以随时被拆除和重建。

开发和使用以ASON为代表的智能光网络设备，目标就是将传统的永久性连接(PC)改造成为软永久性连接(SPC)甚至交换式连接(SC)，使得客户设备根据自身的需要，通过用户网络接口(UNI)发起带宽申请。智能光网络设备的控制单元内部设置了多种功能件，包括呼叫控制器、连接控制器、路由控制器、协议控制器、策略控制器、链路资源管理器、发现代理以及终结适配器等构件等，各种控制器件严格分工并协同工作，共同完成智能化控制功能。分布在各站点的控制单元之间通过I-NNI或E-NNI协议通信，迅捷地建立连接通道，实时地为业务层网络建立承载通路。毋庸置疑，对已经建立的通路可以随时释放和拆除，或在故障情况下倒换到新的连接通路。对于网管系统来讲，两个平面都要管理。举例来说，光网络传送平面的传输损伤(误码、抖动、漂移等)需要上报给网管系统，而控制层面的故障(比如信令网故障、呼叫失败、连接失败、超时等)也需要上报给网管系统。由于增设了智能的控制层面，所以网管系统五大管理功能之一的“配置管理”可以大大弱化。智能光网络设备的主流协议均来源于GMPLS，只是在原MPLS的体系结构基础上进行了针对光网络特性的功能扩展，其中，信令协议首选RSVP-TE，路由协议首选OSPF-TE、DDRP等。

此外，网上现有的客户设备已经成熟、稳定地运行，要让这些设备为智能光网络的引入而大动干戈是不切实际的，解决办法是采用“智能代理”策略。比如客户设备通过一个简单易行的接口接入UNI-C，而UNI-C再通过标准的UNI-N接口接入到智能光网络，这样，对现有客户设备的改动就降到了最低。同理，传统光网络跟智能光网络之间的衔接也可以采用这种方式。总体说来，从现有光网络演进到智能光网络是一个长期的过程，绝非一蹴而就。

作者简介：

袁飞，中兴通讯股份有限公司传输系统部光传输产品副总工兼标准研究总监，长期从事光传输产品的研究开发、技术支持、战略策划以及标准研究工作。