全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程與發(fā)展趨勢(文件)
【正文】 前置光標(biāo)記法中設(shè)計(jì)的光包由低速率的包頭段(622Mbps)和高速率(10Gbps)的凈負(fù)荷段構(gòu)成，如圖6所示。前置光標(biāo)記法的優(yōu)點(diǎn)是光標(biāo)記的產(chǎn)生、提取和識別都比較容易實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是占用信道資源較多，效率不高。光標(biāo)記脈沖與凈負(fù)荷脈沖可以重合，也可以不重合，這取決于光標(biāo)記的識別方式和光標(biāo)記更新、信號再生的方式。目前的非線性光學(xué)介質(zhì)有單模光纖、半導(dǎo)體光放大器(SOA)兩種。光標(biāo)記交換的實(shí)用化仍有一段路要走，盡管其技術(shù)還不夠成熟，構(gòu)成光標(biāo)記交換系統(tǒng)的許多關(guān)鍵器件還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，但此技術(shù)正成為世界廠商與科研單位的研究熱點(diǎn)，值得我們給予關(guān)注、學(xué)習(xí)和研究。盡管大容量的WDM設(shè)備和OXC設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用，但光路或波長的連接主要仍是人工配置。一句話，將光網(wǎng)絡(luò)智能分布到網(wǎng)元，通過網(wǎng)管系統(tǒng)軟件設(shè)置，對光網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行動態(tài)的分配；使光網(wǎng)絡(luò)從僅僅提供傳輸信道變成能提供全光業(yè)務(wù)的解決方案，成為能提供各種帶寬應(yīng)用與服務(wù)的智能全光網(wǎng)絡(luò)。也就是說通過智能光網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的軟件控制與智能光交換網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用使得今天的光網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到智能自動光交換網(wǎng)絡(luò)?！ TUT是通信行業(yè)主要的標(biāo)準(zhǔn)化組織，它的標(biāo)準(zhǔn)化建議對通信市場有深遠(yuǎn)的影響。通常認(rèn)為第一代的智能光交換網(wǎng)是建立在OTN的基礎(chǔ)上的全光網(wǎng)絡(luò)，然后再向全光智能光交換網(wǎng)演變。10 / 10。盡管人們對智能光交換網(wǎng)絡(luò)的研究開發(fā)寄予很大的熱望、投入了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)力量，但智能光交換網(wǎng)絡(luò)的未來卻存在許多不確定因素?！ ?shí)際上智能光交換網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作遠(yuǎn)未完成?！ ∫怨鈧魉途W(wǎng)OTN為基礎(chǔ)的ASTN或ASON在選路和信令控制下完成自動交換功能的新一代全光傳送網(wǎng)就使智能光交換網(wǎng)，簡稱智能光網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的電信傳送網(wǎng)只涉及客戶層信號的傳送、復(fù)用、交叉連接、監(jiān)控和生存性處理，通常并不含交換功能，僅有較低的智能。為此，一方面引入智能光網(wǎng)絡(luò)管理體系，以便自動發(fā)現(xiàn)線形、環(huán)形、網(wǎng)孔拓?fù)涞墓鈧魉途W(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與光纖的連接關(guān)系；自動地配置網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間路由的自動調(diào)度配置，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的分配，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞耐暾恢?；?shí)現(xiàn)光路的自動選擇和動態(tài)建立/釋放，即對光路進(jìn)行自動迂回與保護(hù)。這4個標(biāo)準(zhǔn)組織主導(dǎo)了當(dāng)前兩種基本的光網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)結(jié)構(gòu)與發(fā)展思路。高強(qiáng)度光標(biāo)記法的有點(diǎn)是它不占用信道資源，光標(biāo)記的提取比較復(fù)雜。但是，無論哪種情況，加載光標(biāo)記脈沖時(shí)都需要對凈負(fù)荷脈沖進(jìn)行探測。在用高強(qiáng)度光脈沖實(shí)現(xiàn)光標(biāo)記的技術(shù)方法中，光包由高速率(最高可達(dá)40Gbps)低強(qiáng)度的凈負(fù)荷和低速率(最高622Mbps)高強(qiáng)度的包頭/光標(biāo)記構(gòu)成。凈負(fù)荷約800字節(jié)，占640ns；由于低速率的光包頭/光標(biāo)記占用了較多的包寬或信道資源，故凈負(fù)荷的寬度受限制，盡管打的凈負(fù)荷寬度可節(jié)約信道資源，但凈負(fù)荷過寬會影響光包交換的靈活性，故800字節(jié)是比較合適的。目前研究較成熟的是光標(biāo)記交換技術(shù)，其中有兩種光標(biāo)記新方法：前置光標(biāo)記法和高強(qiáng)度光脈沖光標(biāo)記法。這是因?yàn)槟壳肮庑盘柼幚砑夹g(shù)還處于初級發(fā)展階段，不能實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的光信號處理，故有多種光包信頭處理方式，從而有不同的光分組交換網(wǎng)技術(shù)，如光標(biāo)記交換技術(shù)、全光時(shí)分多址技術(shù)和光突發(fā)交換技術(shù)等?！ 榱藢?shí)現(xiàn)光層管理與維護(hù)、光層保護(hù)與恢復(fù)，在全光網(wǎng)絡(luò)研究中曾提出過三種方法：監(jiān)測光路(OSC)、副載波調(diào)制(SCM)和光頭字節(jié)，也就是數(shù)字包封，它們能完成管理與維護(hù)功能的優(yōu)劣和特點(diǎn)的比較見表3。 由圖5可見，傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)信號位于光通路(簡稱光路)凈負(fù)荷中，其格式可以多種多樣，與光路彼此獨(dú)立，只要滿足固定碼速及帶寬小于3R中繼設(shè)備工作帶寬這兩個條件，任何信號都可以這種方式在光網(wǎng)絡(luò)上傳輸，并能被網(wǎng)管系統(tǒng)管理和保護(hù)。這兩種方式和單純的光波長交換方式的比較見表2?！ 榱撕喕饩W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的包轉(zhuǎn)發(fā)過程，ES、CS間可以采用MPLS技術(shù)。在組裝過程中IP包的等待時(shí)間是關(guān)鍵，光包一旦組裝完成就進(jìn)入交換光網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)光層上的自動交換會給光網(wǎng)絡(luò)帶來以下好處：*相互交換的流量工程使光網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)分配、合理利用；*當(dāng)網(wǎng)絡(luò)性能下降時(shí)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)回恢復(fù)，即可維持較高優(yōu)先級別的業(yè)務(wù)；*自動地將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、IP業(yè)務(wù)與光網(wǎng)絡(luò)資源相連，使網(wǎng)絡(luò)具備更快的反應(yīng)能力并具有低成本?！ ≈档米⒁獾氖牵?dāng)業(yè)務(wù)變得以IP為中心時(shí)，在光領(lǐng)域的分組交換將具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。例如前幾年開始的美國ARPA(Advanced Research Projects Agency)一期計(jì)劃(ONTC、AON等)和二期全球網(wǎng)計(jì)劃(MONET、NTON、ICON、WEST等)；歐洲的RACE(Research and development in Advanced Communications technologies in Europe)和ACTS(Advanced Communications Technologies and Services)光網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃；日本有NTT、NEC和富士通等主要大公司和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的研究開發(fā)項(xiàng)目；此外，在法國、德國、意大利和英國同時(shí)也在做全光網(wǎng)絡(luò)方面的研究。光邊緣網(wǎng)絡(luò)包括城域邊緣網(wǎng)絡(luò)，城域接入與農(nóng)村接入，以及校園、企業(yè)等用戶駐地網(wǎng)絡(luò)；而光核心網(wǎng)絡(luò)則包括城市間骨干核心網(wǎng)絡(luò)與城域核心網(wǎng)絡(luò)?！ 」鈧鬏敹螌訛楣庑盘栐诟鞣N類型光傳輸煤質(zhì)，、其主要傳送實(shí)體有網(wǎng)絡(luò)連接、子網(wǎng)連接、鏈路連接和路徑、
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