d w d m 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)管協(xié)議的解析與適配 摘要 密集型光波分復(fù)用( d w d m ) 能組合一組光波長用一根光纖進(jìn) 行傳送。這是一項用來在現(xiàn)有的光纖骨干網(wǎng)上提高帶寬的激光技 術(shù)。隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，各家光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商自成一家，嚴(yán)重阻 礙了光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互聯(lián)互通。特別是在光網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)管協(xié)議上產(chǎn)生歧 義，導(dǎo)致不同廠商的設(shè)備無法通信。因此解析光網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)管協(xié)議，在 互通多廠商多協(xié)議的光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備顯的尤為重要。 本文較為系統(tǒng)的闡述了解析d w d m 設(shè)備網(wǎng)管協(xié)議的思路：首 先在網(wǎng)管端下達(dá)命令時，同時用w i r e s h a r k 軟件抓包，在網(wǎng)管端記 錄網(wǎng)管協(xié)議棧的數(shù)據(jù)包；然后研制光監(jiān)控通道( o s c ) 數(shù)據(jù)捕獲軟 件，包括提出需求分析、軟件設(shè)計、軟件測試和修改軟件，在o s c 通道上捕獲數(shù)據(jù)，記錄全部數(shù)據(jù)；進(jìn)一步分析在o s c 通道上錄到的 數(shù)據(jù)，逐步排除同步字節(jié)和公務(wù)字節(jié)，提取包含網(wǎng)管信息的數(shù)據(jù)通 信通路( d c c ) 字節(jié)，并且重組d c c 字節(jié)；最后借助w i r e s h a r k 開 源環(huán)境，編寫插件模擬解析網(wǎng)管協(xié)議。在此基礎(chǔ)上提出了驗證解析 出的網(wǎng)管協(xié)議是否正確的方法。 當(dāng)光傳輸網(wǎng)的容量越來越大，承載的業(yè)務(wù)越多，互聯(lián)互通多區(qū) 域多廠商的光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備意義就越大?；ヂ?lián)互通的關(guān)鍵是網(wǎng)管的銜 接，除了制定統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn)外，研制一種具有自適應(yīng)功能的密集 型光波復(fù)用( d w d m ) 設(shè)備，互通不同廠商的設(shè)備是本文研究的最 終目的。 本人的主要工作包括： l 、系統(tǒng)學(xué)習(xí)d w d m 設(shè)備的原理、組成和功能，熟悉常見d w d m 網(wǎng)管協(xié)議棧中的各種協(xié)議。設(shè)計解析d w d m 網(wǎng)管協(xié)議的思路和方 法。 2 、完成光監(jiān)控通道( o s c ) 數(shù)據(jù)捕獲軟件的需求分析和設(shè)計， 進(jìn)行軟件的測試和修改工作，使用研制的軟件做實(shí)驗記錄數(shù)據(jù)，大 量分析和處理數(shù)據(jù)，猜測網(wǎng)管協(xié)議。 3 、在w i r e s h a r k 開源環(huán)境下，編寫插件進(jìn)行二次開發(fā)，模擬解 析網(wǎng)管協(xié)議。 關(guān)鍵詞：密集型光波分復(fù)用網(wǎng)管協(xié)議解析數(shù)據(jù)通信通路光 監(jiān)控通道 a n a l y s ea n da d a p t a t i o n0 fd e n s e 廠a v e l e n g t hd i v i s i o nm u i ，t i p l e x i n g n e t w o r kn 【a n a g e 匝：n tp r o t o c o l a bs t r a c t d e n s ew a v e l e n g t hd i v i s i o nm u l t i p l e x i n g ( d w d m ) c a nt r a n s m i ta s e to fl i g h tw a v e si no n ef i b e r t h i si sao p t i c a lt e c h n i q u eu s e dt or a i s e t h eb a n d w i d t ho ne x i s t i n gf i b e rb a c k b o n en e t w o r k s a l o n gw i t ht h e d e v e l o p m e n to fo p t i c a ln e t w o r k s ，e a c he q u i p m e n t sm a n u f a c t u r e r b e c o m e si s o l a t e d ，w h i c hs e r i o u s l yo b s t r u c t sm u t u a lc o m m u n i c a t i o no f o p t i c a ln e t w o r k se q u i p m e n t s e s p e c i a l l yt h ea m b i g u i t yo fo p t i c a l n e t w o r k m a n a g e m e n tp r o t o c o l c a nn o tc a u s ec o m m u n i c a t i o no f d i f f e r e n tm a n u f a c t u r e r s e q u i p m e n t s c o n s e q u e n t l ya n a l y z i n go p t i c a l n e t w o r k m a n a g e m e n tp r o t o c o l i sm o r e i m p o r t a n t i n m u t u a l l y c o m m u n i c a t i o no fo p t i c a ln e t w o r k se q u i p m e n t so fm a n ym a n u f a c t u r e s a n dm a n y p r o t o c o l s t h i sp a p e rs y s t e m i c a l l ye l a b o r a t e st h e t h i n k i n go fa n a l y z i n g d w d mn e t w o r km a n a g e m e n tp r o t o c o l s a tf i r s t ，r e c o r dn e t w o r k m a n a g e m e n tp r o t o c o ls t a c kd a t ab ys o f t w a r eo fw i r e s h a r kg r a s p i n gt h e p a c k e t s ，w h e ng i v eo r d e r si nn e t w o r k sm a n a g e m e n te n d t h e nr e s e a r c h o p t i c a ls u p e r v i s o r yc h a n n e l ( o s c ) c a p t u r i n gd a t as o f t w a r e ，i n c l u d i n g r e q u i r e m e n t sa n a l y s i s ，s o f t w a r ed e s i g na n ds o f t w a r et e s t c a t c hd a t ao n o s ca n dr e c o r dt o t a ld a t a f u r t h e r , a n a l y z et h ed a t ar e c o r d e do no s c ， g r a d u a l l yr e m o v et h es y n c h r o n o u sb y t ea n dt h eo f f i c i a lb y t e s ，w i t h d r a w t h ed a t ac o m m u n i c a t i o n c h a n n e l ( d c c ) b y t e so fn e t w o r km a n a g e m e n t i n f o r m a t i o na n dr e o r g a n i z ed c cb y t e s f i n a l l yu n d e rw i r e s h a r ko f o p e n s o u r c ee n v i r o n m e n tw r i t ea p l u g i n t o a n a l y z e n e t w o r k m a n a g e m e n tp r o t o c o la s s u m e d l y b a s e o na b o v e ，p u tf o r w a r dt h e v m e t h o dt ov e i l f yw h e t h e rt h ea n a l y z e dp r o t o c o li sc o r r e c to rn o t m u t u a lc o m m u n i c a t i o no fo p t i c a ln e t w o r k se q u i p m e n t so fm a n y m a n u f a c t u r e r si nl o t so fd i s t r i c t si sm o r ei m p o r t a n t ，w h e nt h ec a p a c i t y o fo p t i c a ln e t w o r k si sb i g g e ra n dt h eb u s i n e s sl o a d i n go ni ti sm o r e t h e k e yo fm u t u a lc o m m u n i c a t i o ni st h el i n k i n go fn e t w o r km a n a g e m e n t 。i n a d d i t i o nt od r a wt h eu n i f o r mm a n a g e m e n ts t a n d a r d ，i ti st h i sp a p e r s f i n a la i mt h a tak i n do fd w d me q u i p m e n tw i t ha d a p t i v ef u n c t i o nc a l l c o m m u n i c a t ed i f f e r e n tm a n u f a c t u r e r s e q u i p m e n t s 。 m y m a i nw o r ki n c l u d e s ： 1 s y s t e m i c a l l yl e a r nt h ep r i n c i p l e ，c o m p o n e n ta n df u n c t i o no f d w d me q u i p m e n t s b ef a m i l i a rw i t hv a r i o u sn e t w o r km a n a g e m e n t p r o t o c o l s 。d e s i g nt h ew a y o f a n a l y z i n gn e t w o r km a n a g e m e n tp r o t o c o l 。 2 c o m p l e t er e q u i r e m e n t sa n a l y s i sa n dd e s i g no fo s cd a t a c a t c h i n gs o f t w a r e ，t e s ta n dm o d i f yt h es o f t w a r e d oe x p e r i m e n t st o r e c o r dd a t au s i n gi t 。a n a l y z ea n dp r o c e s sal a r g en u m b e ro fr e c o r d e d d a t a g u e s st h en e t w o r km a n a g e m e n tp r o t o c o ld a r i n g l y 3 u n d e rw i r e s h a r ko fo p e ns o u r c ee n v i r o n m e n td e v e l o pa g a i nf o r ap l u g i nt oa n a l y z en e t w o r km a n a g e m e n tp r o t o c o la s s u m e d l y k e yw o r d s ：d e n s ew a v e l e n g t hd i v i s i o nm u l t i p l e x i n gn e t w o r k m a n a g e m e n tp r o t o c o la n a l y z e d a t ac o m m u n i c a t i o nc h a n n e l o p t i c a ls u p e r v i s o r yc h a n n e l 獨(dú)創(chuàng)性( 或創(chuàng)新性) 聲明 本人聲明所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研 究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文 中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京郵電大學(xué) 或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究 所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 申請學(xué)位論 本人簽名： ，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 日期：型3 ：三：! 芝 關(guān)于論文使用授權(quán)的說明 學(xué)位論文作者完全了解北京郵電大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定， 即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬北京郵電大學(xué)。學(xué)校 有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許學(xué)位論文被 查閱和借閱；學(xué)校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、 縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。( 保密的學(xué)位論文在解密后遵守此 規(guī)定) 保密論文注釋：本學(xué)位論文屬于保密在一年解密后適用本授權(quán)書。非保密 論文注釋：本學(xué) 本人簽名： 導(dǎo)師簽名： ，適用本授權(quán)書。 日期：型。巡 眺丑嗎叢q 第一章緒論 1 1d w d m 網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生背景和原理概述 d w d m 網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生背景 隨著話音業(yè)務(wù)的飛速增長和各種新業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)，特別是p 技術(shù)的目 新月異，網(wǎng)絡(luò)容量必將會受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容方法采用空分 復(fù)用( s d m ) 或時分復(fù)用( 四m ) 兩種方式。 空分復(fù)用s d m ( s p a c ed i v i s i o nm u l t i p l e x e r ) 空分復(fù)用是靠增加光纖數(shù)量的方式線性增加傳輸?shù)娜萘?，傳輸設(shè)備也線性 增加。在光纜制造技術(shù)已經(jīng)非常成熟的今天，幾十蒼的帶狀光纜已經(jīng)比較普遍， 而且先進(jìn)的光纖接續(xù)技術(shù)也使光纜施工變得簡單，但光纖數(shù)量的增加無疑仍然 給施工以及將來線路的維護(hù)帶來了諸多不便，并且對于已有的光纜線路，如果 沒有足夠的光纖數(shù)量，通過重新敷設(shè)光纜來擴(kuò)容，工程費(fèi)用將會成倍增長。麗 置，這種方式并沒有充分利用光纖的傳輸帶寬，造成光纖帶寬資源的浪費(fèi)。作 為通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，不可能總是采用敷設(shè)新光纖的方式來擴(kuò)容，事實(shí)上，在工 程之初也很難預(yù)測日益增長的業(yè)務(wù)需要和規(guī)劃應(yīng)該敷設(shè)的光纖數(shù)。因此，空分 復(fù)用的擴(kuò)容方式是十分受限。 時分復(fù)用t d m ( t i m ed i v i s i o nm u l t i p l e x e r ) 時分復(fù)用也是一項比較常用的擴(kuò)容方式，從傳統(tǒng)p d h 的一次群至四次群 的復(fù)用，到如今s d h 的s t m 1 、s 捌4 、s t m - 1 6 乃至s t m - 6 4 的復(fù)震。通過 時分復(fù)用技術(shù)可以成倍地提高光傳輸信息的容量，極大地降低了每條電路在設(shè) 備和線路方面投入的成本，并且采用這種復(fù)用方式可以很容易在數(shù)據(jù)流中抽取 某些特定的數(shù)字信號，尤其適合在需要采取自愈環(huán)保護(hù)策略的網(wǎng)絡(luò)中使用。 但時分復(fù)用的擴(kuò)容方式有兩個缺陷：第一是影響業(yè)務(wù)，即在“全盤”升級 至更高的速率等級時，網(wǎng)絡(luò)接口及其設(shè)備需要完全更換，所以在升級的過程中， 不得不中斷正在運(yùn)行的設(shè)備；第二是速率盼升級缺乏靈活性，以s d h 設(shè)備為 鍘，當(dāng)一個線路速率為1 5 5 m b i t s 的系統(tǒng)被要求提供兩個1 5 5 m b i t s 的通道時， 就只能將系統(tǒng)升級到6 2 2 m b i t s ，即使有兩個1 5 5 m b i t s 將被閑置，也沒有辦法。 對于更高速率的時分復(fù)用設(shè)備，目前成本還較高，并且4 0 g b i t s 的t d m 設(shè)備 已經(jīng)達(dá)到電子器件的速率極限，即使是1 0 g b i t s 的速率，在不同類型光纖中的非 線性效應(yīng)也會對傳輸產(chǎn)生各種限制。 現(xiàn)在，時分復(fù)用技術(shù)是一種被普遍采用的擴(kuò)容方式，它可以通過不斷地進(jìn) 行系統(tǒng)速率升級實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容的目的，但當(dāng)達(dá)到一定的速率等級時，會由于器件和 線路等各方面特性的限制而不得不尋找另外的解決辦法。不管是采用空分復(fù)用 還是時分復(fù)用的擴(kuò)容方式，基本的傳輸網(wǎng)絡(luò)均采用傳統(tǒng)的p d h 或s d h 技術(shù)， 即采用單一波長的光信號傳輸，這種傳輸方式是對光纖容量的一種極大浪費(fèi)， 因為光纖的帶寬相對于目前我們利用的單波長信道來講幾乎是無限的。我們一 方面在為網(wǎng)絡(luò)的擁擠不堪而憂心忡忡，另一方面卻讓大量的網(wǎng)絡(luò)資源白白浪 費(fèi)。 d w d m 技術(shù)就是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生的，它不僅大幅度地增加了網(wǎng) 絡(luò)的容量，而且還充分利用了光纖的寬帶資源，減少了網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。 d w d m 網(wǎng)絡(luò)的原理概述 d w d m 技術(shù)是利用單模光纖的帶寬以及低損耗的特性，采用多個波長作 為載波，允許各載波信道在光纖內(nèi)同時傳輸。與通用的單信道系統(tǒng)相比，密集 w d m ( d w d m ) 不僅極大地提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信容量，充分利用了光纖的 帶寬，而且它具有擴(kuò)容簡單和性能可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)，特別是它可以直接接入多 種業(yè)務(wù)更使得它的應(yīng)用前景十分光明。 在模擬載波通信系統(tǒng)中，為了充分利用電纜的帶寬資源，提高系統(tǒng)的傳輸 容量，通常利用頻分復(fù)用的方法。即在同一根電纜中同時傳輸若干個信道的信 號，接收端根據(jù)各載波頻率的不同利用帶通濾波器濾出每一個信道的信號。同 樣，在光纖通信系統(tǒng)中也可以采用光的頻分復(fù)用的方法來提高系統(tǒng)的傳輸容 量。事實(shí)上，這樣的復(fù)用方法在光纖通信系統(tǒng)中是非常有效的。與模擬的載波 通信系統(tǒng)中的頻分復(fù)用不同的是，在光纖通信系統(tǒng)中是用光波作為信號的載 波，根據(jù)每一個信道光波的頻率( 或波長) 不同將光纖的低損耗窗口劃分成若 干個信道，從而在一根光纖中實(shí)現(xiàn)多路光信號的復(fù)用傳輸。 由于目前一些光器件( 如帶寬很窄的濾光器、相干光源等) 還不很成熟， 因此，要實(shí)現(xiàn)光信道非常密集的光頻分復(fù)用( 相干光通信技術(shù)) 是很困難的， 但基于目前的器件水平，已可以實(shí)現(xiàn)相隔光信道的頻分復(fù)用。人們通常把光信 道間隔較大( 甚至在光纖不同窗口上) 的復(fù)用稱為光波分復(fù)用( w d m ) ，再把 在同一窗口中信道間隔較小的d w d m 稱為密集波分復(fù)用( d w d m ) 。隨著科 技的進(jìn)步，現(xiàn)代的技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)波長間隔為納米級的復(fù)用，甚至可以實(shí)現(xiàn) 波長間隔為零點(diǎn)幾個納米級的復(fù)用，只是在器件的技術(shù)要求上更加嚴(yán)格而已， 因此把波長間隔較小的8 個波、1 6 個波、3 2 個波乃至更多個波長的復(fù)用稱為 d w d m 。 如圖l l ，發(fā)送端的光發(fā)射機(jī)發(fā)出波長不同而精度和穩(wěn)定度滿足一定要求 的光信號，經(jīng)過光波長復(fù)用器復(fù)用在一起送入摻鉺光纖功率放大器( 摻鉺光纖 放大器主要用來彌補(bǔ)合波器引起的功率損失和提高光信號的發(fā)送功率) ，再將 l 同卜光 波 ( ) i | | 曰卜_ 長 八 t 了 復(fù) 用 y i 器 光辦翰吠 光 l 恒忙 光 譜 圖1 一l 放大后的多路光信號送入光纖傳輸，中間可以根據(jù)情況決定有或沒有光線路放 大器，到達(dá)接收端經(jīng)光前置放大器( 主要用于提高接收靈敏度，以便延長傳輸 距離) 放大以后，送入光波長分波器分解出原來的各路光信號【l 】。 1 2d w d m 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 w d m 向更大容量更透明傳輸?shù)姆较虬l(fā)展 傳輸容量和效率正進(jìn)一步提高。為了更充分利用光纖低損耗帶寬，人們在 w d m 的基礎(chǔ)上又提出了密集波分復(fù)用技術(shù)( d w d m ) 。d w d m 技術(shù)指在當(dāng)前 3 1 5 5 p r o 波段密集放置更多信道，同時在同一芯光纖中傳輸。然而，人們現(xiàn)在 已不滿足這樣的密集度，開始想方設(shè)法尋找更窄的信道間隔，使傳輸容量進(jìn)一 步加大，力求更充分地利用光纖的可用帶寬。目前，中興公司研發(fā)的大容量、 超長距離傳輸d w d m 系統(tǒng)容量可升級到1 6 0 x 1 0 g b i t s ，實(shí)現(xiàn)超過5 0 0 0 k m 的 無電中繼傳輸；烽火通信成功推出8 0 x 4 0 g d w d m 系統(tǒng)，取得了新的突破，并 且將該系統(tǒng)成功應(yīng)用于中國電信8 0 4 0 g 舊s d w d m 上海杭州工程。 另外，w d m 對各種類型的業(yè)務(wù)透明傳輸?shù)膬?yōu)勢正越來越明顯。w d m 技 術(shù)具有很多優(yōu)勢，在近幾年得到快速發(fā)展。多波長復(fù)用在單模光纖中傳輸，在 大容量長途傳輸時可大量節(jié)約光纖，由于同一光纖中傳輸?shù)男盘柌ㄩL彼此獨(dú) 立，因而可以傳輸特性完全不同的信號，完成各種電信業(yè)務(wù)信號的綜合與分離， 包括數(shù)字信號和模擬信號，以及p d h 信號和s d h 信號的綜合與分離；波分復(fù)用 通道對數(shù)據(jù)透明傳輸。現(xiàn)在，一個w d m 系統(tǒng)可以承載多種格式的業(yè)務(wù)信號， 如a t m 、i p 業(yè)務(wù)等：在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充和發(fā)展中，借助w d m 系統(tǒng)不僅是理想的擴(kuò)容 手段，也是引入寬帶新業(yè)務(wù)，如c a t v 等的有利手段。我們可以利用w d m 技 術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)，從而可以實(shí)現(xiàn)未來透明的、具有高度生存性的光網(wǎng)絡(luò)。 w d m 應(yīng)用范圍將更加廣泛 首先，長途骨干傳輸網(wǎng)對于波長的需求正在不斷增加，隨著業(yè)務(wù)的不斷增 加，對傳輸距離、波長數(shù)量和傳輸速率的要求不斷提高，使得d w d m 系統(tǒng)在 骨干網(wǎng)層面的應(yīng)用正不斷走向深化。目前，常規(guī)長距離w d m 傳輸系統(tǒng)在我國 的干線網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)有大量的應(yīng)用，亞超長距離系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化也已經(jīng)完成，超長 距離的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)都在研究當(dāng)中，已經(jīng)有相當(dāng)多的廠家有了商用化產(chǎn)品。超長 距離w d m 系統(tǒng)可以減少電再生站、光放站的數(shù)量，擴(kuò)大光放站之間的距離， 有效降低系統(tǒng)成本，尤其對于我國這樣幅員遼闊的國家，w d m 系統(tǒng)的應(yīng)用將 更具有實(shí)際意義。因此，在未來，尤其是超長距離w d m 系統(tǒng)的應(yīng)用將更加全 面。 其次，城域d w d m 是近年來的新興應(yīng)用。隨著長途傳輸骨干網(wǎng)的大規(guī)模 建設(shè)、用戶接入及駐地網(wǎng)的寬帶化技術(shù)的普及，網(wǎng)絡(luò)的瓶頸逐漸轉(zhuǎn)移到了城域 網(wǎng)，原先以承載話音為主的城域傳輸網(wǎng)絡(luò)，已無法適應(yīng)城域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速增 長，城域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)生了很大變化。由于城域d w d m 系統(tǒng)具有大容量、光層 面保護(hù)、支持多業(yè)務(wù)、后向兼容性等特點(diǎn)，使得城域d w d m 成為未來城域光 網(wǎng)的很重要的發(fā)展方向之一。城域d w d m 網(wǎng)絡(luò)除了可以提高光纖的利用率之 外，另外一個很重要的特點(diǎn)就是，可以提供帶保護(hù)的波長通道，用于傳送數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)，這比以往通過光纖直連的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有更好的服務(wù)質(zhì)量保障【2 。 4 總之，可以預(yù)見，隨著數(shù)據(jù)、視頻等新型業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，隨著3 g 的日 益臨近，大容量、高速率的d w d m 系統(tǒng)也定會迎來更加廣闊的發(fā)展空間。 1 3d w d m 網(wǎng)管介紹及其發(fā)展 網(wǎng)絡(luò)管理是對網(wǎng)絡(luò)的性能、品質(zhì)，進(jìn)行監(jiān)測和控制的過程，其目的是最大 限度的利用網(wǎng)絡(luò)資源、提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量和效率，向用戶提供良好的通信服 務(wù)。網(wǎng)絡(luò)管理涉及到一個網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)提供、維護(hù)和處理所需要的各種活動。 網(wǎng)絡(luò)管理的概念來源已久。1 9 世紀(jì)末的電話話務(wù)員就是電話網(wǎng)的管理員， 但是管理的內(nèi)容和功能都非常有限。從本世紀(jì)5 0 年代到7 0 年代之間，先后出 現(xiàn)引起對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理方式進(jìn)行重大變革的三個事件：直接長途撥號d d d 、 存儲程序控制( s p c ) 交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)營運(yùn)系統(tǒng)o s 。網(wǎng)絡(luò)管理逐漸變成用機(jī)器 來管理，而管理的內(nèi)容也越來越多。至于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理工作，則始于1 9 6 9 年a r p a n e t 誕生之日。由于計算機(jī)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展才刺激和促進(jìn)了網(wǎng) 絡(luò)管理技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)在一個有效和實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)- n 也離不開網(wǎng)絡(luò)管理。網(wǎng)絡(luò) 管理技術(shù)已經(jīng)成為重要的前沿技術(shù)。 在網(wǎng)絡(luò)中，對各種資源都要進(jìn)行統(tǒng)一編址。通信的雙方應(yīng)建立一條最經(jīng)濟(jì) 的通路。當(dāng)有新結(jié)點(diǎn)入網(wǎng)后撤消某個結(jié)點(diǎn)時，應(yīng)及時通知有關(guān)結(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)的使 用一般是有償?shù)模獙①Y源的使用情況記錄下來以便向用戶收費(fèi)。網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)設(shè) 有檢測系統(tǒng)、差錯和故障的報告、故障定位和恢復(fù)系統(tǒng)。有時還要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)有 統(tǒng)計性能分析的功能。下面給出一個網(wǎng)絡(luò)管理的較公認(rèn)的定義【3 】。 定義：對網(wǎng)絡(luò)的性能、品質(zhì)，進(jìn)行監(jiān)測和控制的過程。 目標(biāo)：最大限度的利用網(wǎng)絡(luò)資源、提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量和效率，向用戶提 供良好的通信服務(wù)。 內(nèi)容：對組成網(wǎng)絡(luò)的各個單元設(shè)備( 硬件和軟件) 的性能進(jìn)行監(jiān)測，對網(wǎng) 絡(luò)中流通的業(yè)務(wù)進(jìn)行監(jiān)測，在發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障時進(jìn)行處理，包括啟用備用設(shè)備和 把業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到其他路由等，在發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)過載( 擁塞) 時進(jìn)行調(diào)度處理：包括路 由調(diào)度和業(yè)務(wù)調(diào)度等。 網(wǎng)絡(luò)管理包括以下五大功能： 故障管理( f a u l tm a n a g e m e n t ) ：對網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況異常和設(shè)備安裝環(huán)境異 常進(jìn)行監(jiān)測、隔離和修復(fù)的一組功能，包括告警監(jiān)測、故障定位、故障修復(fù)及 測試等。 配置管理( c o n f i gm a n a g e m e n t ) ：包括提供狀態(tài)、控制及安裝功能：對網(wǎng) 絡(luò)單元的配置、業(yè)務(wù)投入、開始或者停止業(yè)務(wù)等進(jìn)行管理，對網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)進(jìn)行 管理等。 安全管理( s e c u r i t ym a n a g e m e n t ) ：控制進(jìn)網(wǎng)和保護(hù)網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)管系統(tǒng)，防 止有意和無意的濫用、未經(jīng)許可的接入和通訊的丟失等：包括接入和用戶權(quán)限 的管理、安全審查及安全告警等。 性能管理( p e r f o r m a n c em a n a g e m e n t ) ：保證最有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò) 資源的能力，對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能和網(wǎng)絡(luò)單元的有效性進(jìn)行評價，并提出評價報 告的一組功能。 計費(fèi)管理( a c c u n t i n gm a n a g e m e n t ) - 處理和計算業(yè)務(wù)和資源使用情況的記 錄，并產(chǎn)生客戶使用所有業(yè)務(wù)的計帳報告【4 】。 隨著我國電信市場的逐步開放，電信傳輸網(wǎng)開始進(jìn)入一個嶄新的發(fā)展階 段，從原先電話交換網(wǎng)的配屬地位將逐漸成為可以直接面對市場的電信網(wǎng)絡(luò)資 源。 傳輸資源經(jīng)營觀念的轉(zhuǎn)變對傳輸網(wǎng)絡(luò)的管理和資源管理都提出了一個新 的要求，經(jīng)過幾年的實(shí)踐和摸索，為適應(yīng)傳輸網(wǎng)面向市場的轉(zhuǎn)變，我們提出了 安全、可靠、可控、可管的傳輸網(wǎng)絡(luò)維護(hù)思想。 近幾年來我國的電信傳輸基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)取得了長足的發(fā)展，一個以光傳輸 為核心，微波、衛(wèi)星傳輸為輔的立體傳輸網(wǎng)已基本形成。傳輸網(wǎng)作為話音、數(shù) 據(jù)、口、多媒體等電信業(yè)務(wù)網(wǎng)的承載網(wǎng)絡(luò)，正在朝著大容量、高帶寬的方向發(fā) 展。密集波分復(fù)用技術(shù)( d w d m ) 的出現(xiàn)和商用，滿足了傳輸網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)發(fā)展的 急切要求，自從9 8 年開始我國開始引進(jìn)d w d m 設(shè)備，并在各省長途干線上做 應(yīng)用實(shí)驗并逐步推廣。到2 0 0 8 年底，廣東省內(nèi)傳輸網(wǎng)上，建成的d w d m 系統(tǒng) 己達(dá)到十五個，組網(wǎng)方式有環(huán)形、鏈形等，而容量則有八波、十六波、三十二 波等型號不等，共使用了包括朗訊、西門子、大唐等六個國內(nèi)外廠商的波分設(shè) 備。 我們將光傳輸網(wǎng)分為三個層面，即光纜線路層( 光纖) 、全光網(wǎng)絡(luò)層( 光 路) 和s d h 鏈路層( 電路) ，但是在資源管理和業(yè)務(wù)調(diào)度上我們對這三個層面 則采取集中管理，因為傳輸網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量和效率，對其他業(yè)務(wù)網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量有 著極其重要的作用。當(dāng)光傳輸網(wǎng)的容量越來越大，承載的業(yè)務(wù)越來越多，光傳 輸網(wǎng)絡(luò)的安全性對整個企業(yè)的市場、業(yè)務(wù)和形象的影響也越大。我們認(rèn)為建設(shè) 具有集中維護(hù)管理功能的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是控制和保證傳輸網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的主 6 要手段【5 】。 1 。4 論文內(nèi)容及結(jié)構(gòu) 本文闡述了d w d m 網(wǎng)管協(xié)議的解析和適配過程，為研制自適應(yīng)d w d m 設(shè)備奠定了基礎(chǔ)，內(nèi)容概要如下： 第一章，介紹d w d m 網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)管的發(fā)展，提出了建立具有集中維護(hù)管理 功能的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的迫切需要； 第二章，提出互聯(lián)互通光網(wǎng)絡(luò)存在的問題和需要解決的關(guān)鍵技術(shù)； 第三章，介紹自適應(yīng)d w d m 網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)及其優(yōu)點(diǎn)； 第蹬章，設(shè)計光鑒控遙道( o s c ) 數(shù)據(jù)攄獲軟件，對該軟件進(jìn)行全面測試； 第五章，應(yīng)用該軟件進(jìn)行實(shí)驗捕獲并處理數(shù)據(jù)，提取包含網(wǎng)管信息的數(shù)據(jù)， 編寫插件模擬解析高層網(wǎng)管協(xié)議； 最惹總結(jié)全文，提出了當(dāng)前解耩中存在的聞題_ 和實(shí)際驗證解析是否成功的 方法。 7 第二章互通d w d m 設(shè)備的問題、背景和關(guān)鍵技術(shù) 引言 隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，各家光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商自成一家，底層網(wǎng)管往往采用 自己私有的協(xié)議。因此在地震、泥石流等特殊情況下，光網(wǎng)絡(luò)發(fā)生毀壞時，采 用其他廠商的設(shè)備無法恢復(fù)通信?；ネǘ鄰S商多協(xié)議的光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備顯的難題迫 切需要解決。 2 1 實(shí)驗環(huán)境簡介 d w d m 實(shí)驗環(huán)境為我提供了一個很好的實(shí)驗平臺，解析d w d m 系統(tǒng)網(wǎng) 管協(xié)議就在該實(shí)驗環(huán)境下進(jìn)行。該系統(tǒng)在有三個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，在d w d m 層是鏈 狀，在s d h 上是環(huán)形，可以使用其中任意兩個節(jié)點(diǎn)之間的通信進(jìn)行o s c 網(wǎng)管 協(xié)議棧的解析。 2 2 問題與背景 當(dāng)今復(fù)雜自然環(huán)境背景條件下，用于支撐陸地光通信網(wǎng)絡(luò)的d w d m 、s d h 傳輸系統(tǒng)將是通信中易損壞和破壞的重點(diǎn)。光網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備復(fù)雜、供貨廠家較多， 如何最大限度地恢復(fù)受損或者被摧毀的d w d m 、s d h 節(jié)點(diǎn)，替換不同廠家的 設(shè)備，這個問題已經(jīng)擺到面前。研制互聯(lián)互通光通信設(shè)備，為我國光網(wǎng)絡(luò)的發(fā) 展提供技術(shù)支撐，已經(jīng)刻不容緩。 圖2 1 是正常情況下，某廠家d w d m 設(shè)備的連接情況，假定圖中整個 鏈路采用的是一家廠商( 廠家a ) 的設(shè)備，端局( 甲、丙兩地) 廠家通過標(biāo)準(zhǔn)的接 口將網(wǎng)管和上級的“大網(wǎng)管”互連，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管的目的。但是底層網(wǎng)元的配置 信息、管理信息是任何廠家都是不愿公開的。 圖2 一ld w d m 互聯(lián)互通設(shè)備的連接關(guān)系 麩圖2 一l 中可以看到，甲、乙之聞或者乙、丙之聞的通道包括業(yè)務(wù)通道( 粗 線所示) 和網(wǎng)管信息通道( 細(xì)線所示) 。網(wǎng)管信息通道中傳輸?shù)氖歉鱾€廠家內(nèi)部自 定的協(xié)議，甲地的網(wǎng)管可以通過這個通道實(shí)現(xiàn)對乙地設(shè)備的管理和配置。這也 就是利用常說的光監(jiān)控通道p s q 。毽蘺來說，魏果o s c 通道擻現(xiàn)故障，乙德 網(wǎng)管通信通道中斷、乙地的設(shè)備也無法得到正常豹配置信息、網(wǎng)管信息也無法 傳送，乙地將成為一個“孤島”；同時甲地、丙地之間的網(wǎng)管信息也無法互通。 1 r 臣困飛f 卜* 一 蟄卜* 一 戚聯(lián)配短弼暫譴遒臌藏就鏈網(wǎng)管通遂 9 = 圖2 2d w d m 互聯(lián)互通設(shè)備連接 如圖2 2 所示，若乙地設(shè)備遭毀壞，用另外一個廠家( 假如是b 廠家) 的 設(shè)備來代替，不難發(fā)現(xiàn)，由于a 、b 廠家間o s c 通道存在不能互連互通、字 節(jié)歧義等原因，甲地、丙地均無法對其進(jìn)行管理和配置，甚至乙地連基本的信 息也無法傳送。要想網(wǎng)絡(luò)連通，目前惟一的方法就是仍舊使用原廠家的設(shè)備來 替換。 研發(fā)一種替換設(shè)備，最大程度地恢復(fù)網(wǎng)管通道，適應(yīng)盡可能多廠家的 d w d m 設(shè)備，已經(jīng)成為光通信的一個迫切需求。只需要準(zhǔn)備一種類型的 d w d m 設(shè)備，替代不同廠家的d w d m 設(shè)備，以不變應(yīng)萬變，這也降低了操 作的復(fù)雜程度。 2 3 關(guān)鍵技術(shù) 基于現(xiàn)在研究的難題，我提出一下三個關(guān)鍵點(diǎn)，其中o s c 通道協(xié)議棧分 析最為重要。本文以后章節(jié)將詳細(xì)討論o s c 協(xié)議棧的解析。 2 3 1o s c 通道協(xié)議分析 o s c 信息的智能識別、提取、緩存、適配與恢復(fù)；多廠商、多協(xié)議下d w d m 傳送網(wǎng)的網(wǎng)管互連。其中，“o s c 信道 解析是技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)。 o s c 信道協(xié)議棧的解析入手點(diǎn)是二層協(xié)議的解析，其中對以太網(wǎng)有常見三 種封裝協(xié)議。簡要介紹三種協(xié)議如下： p p p ( p o i n t - t o p o i n tp r o t o c 0 1 ) 點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議；l a p s ( l i n ka c c e s s p r o c e d u r e s d h ) 協(xié)議；g f p ( g e n e r i cf r a m i n gp r o c e d u r e ) 通用成幀規(guī)程協(xié)議。 這三種協(xié)議均為面向無連接的數(shù)據(jù)鏈路層，并有相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)。 1 、p p p 協(xié)議 p p p 是一種提供點(diǎn)到點(diǎn)鏈路上傳輸、封裝網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié) 議，它處于t c p i p 協(xié)議棧的第二層，可在支持全雙工同異步鏈路上進(jìn)行點(diǎn)到 點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。 該協(xié)議的特點(diǎn)是：p p p 是數(shù)據(jù)通信中的一種常用的重要協(xié)議，像許多協(xié)議 一樣，p p p 也是一個協(xié)議族，主要由三類協(xié)議組成：鏈路控制協(xié)議族( l c p ) ： 用于建立、拆除和監(jiān)控p p p 數(shù)據(jù)鏈路；網(wǎng)絡(luò)層控制協(xié)議族( n c p ) ：用于協(xié)商 在數(shù)據(jù)鏈路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的格式和類型；p p p 擴(kuò)展協(xié)議族：主要用于提供對 1 0 p p p 功能的進(jìn)一步支持。此外，p p p 還提供用于網(wǎng)絡(luò)安全方面的驗證協(xié)議族 ( p a p 、c h a p ) ，豐富了協(xié)議族組群，使得p p p 協(xié)議功能更加完善。 p p p 協(xié)議是一套最早的封裝協(xié)議，技術(shù)成熟，已經(jīng)獲得了普遍應(yīng)用。該協(xié) 議主要應(yīng)用于點(diǎn)到點(diǎn)鏈路上直接相連的兩個設(shè)備問的通信。例如在撥號上網(wǎng) 時，計算機(jī)與接入服務(wù)器之間采用的是p p p 連接，d d n 路由器之間的連接通 常也采用p p p 協(xié)議。 2 、l a p s 協(xié)議 l a p s 是h d l c 的一個子集，它包括數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)和協(xié)議規(guī)范，主要用于 i po v e rs d h 網(wǎng)絡(luò)、e t h e r n e to v e rs d h ，通過l a p s 建立面向字節(jié)同步的點(diǎn)對點(diǎn) 鏈路。 該協(xié)議的特點(diǎn)是：l a p s 協(xié)議主要針對的是大顆粒業(yè)務(wù)的映射，用于提高 封裝效率，尤其適用子g eo v e rs d h 的封裝。針對i po v e rs d h 、e t h e r n e to v e r s d h 的特點(diǎn)對p p p h d l c 進(jìn)行了簡化，封裝效率得到了很大提高。 3 、g f p 協(xié)議 g f p 是一種通用映射技術(shù)，它可將變長或定長的數(shù)據(jù)分組，進(jìn)行統(tǒng)一的適 配處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在多種高速物理傳輸通道中的傳輸。 一般來說，一個g f p 幀包含g f p ( g f p c o r eh e a d e r ) 和g f p 凈負(fù)荷( g f p p a y l o a d ) 兩部分。g f p 幀信息頭共4 個字節(jié)，其中前1 6b i t 為p l i 域，用于指 示凈負(fù)荷長度，后1 6b i t 為c h e c 域，用于進(jìn)行幀頭校驗；g f p 凈負(fù)荷包含三 部分，凈負(fù)荷頭為凈負(fù)荷的前4 “字節(jié)，其中包括1 6b i t 凈負(fù)荷類型域、8b i t 凈負(fù)荷頭校驗域和o 6 0 字節(jié)的凈負(fù)荷擴(kuò)展頭；凈負(fù)荷信息區(qū)包含凈負(fù)荷幀校 驗域和經(jīng)過擾碼后的凈負(fù)荷；g f p 的空閑幀沒有g(shù) f p 信息頭。 g f p 采用了類似于a t m 中基于差錯控制的幀定界方式，這與利用h d l c 成幀方式的適配方法所采用的幀定界方式不同?；趆 d l c 的適配技術(shù)( 如 p p p ) 需要依賴于某些特殊字符進(jìn)行幀定界和提供控制信息，對于凈負(fù)荷內(nèi)出 現(xiàn)的保留字符需要插入轉(zhuǎn)義字符進(jìn)行區(qū)分，從而造成了非確定性的帶寬增加。 g f p 采用一種基于h e c 檢錯的自定界技術(shù)來實(shí)現(xiàn)協(xié)議數(shù)據(jù)單元的定界。為了 能夠處理不同長度的協(xié)議數(shù)據(jù)單元，g f p 在幀頭開銷中提供了一個凈負(fù)荷長度 指示單元，可在數(shù)據(jù)流中方便地提取出封裝好的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。這種顯示幀長 度指示的方式可減少邊界搜索處理時間，這對于有較高同步需求的數(shù)據(jù)鏈路來 說相當(dāng)重要。由于g f p 針對各種長度( 包括變長) 的用戶協(xié)議數(shù)據(jù)單元，并 對其進(jìn)行完整的封裝，不需要進(jìn)行協(xié)議數(shù)據(jù)單元的分段和重組，從而大大地簡 化了鏈路層的映射解映射的邏輯關(guān)系。 g f p 是一種通用的適配機(jī)制，采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)信號適配和映射技術(shù)，將基 于p d u ( p r o t o c o ld a t a u n i t ) 的客戶信號映射到s d h o t n 幀結(jié)構(gòu)之中。 與其它的封裝技術(shù)相比( 如p p p l a p s ) ，g f p 由于幀頭長度固定，因此具有更 高的封裝效率；g f p 采用h e c 校驗，因此具有更高的可靠性；g f p 采用多物 理端口復(fù)用到同一通道，因此減少了對帶寬的需求，g f p 支持點(diǎn)對點(diǎn)和環(huán)網(wǎng)結(jié) 構(gòu)，g f p 是一種通用的適配機(jī)制，因此其是實(shí)現(xiàn)各廠商的m s t p 設(shè)備線路互通 的基本要求。 三種封裝協(xié)議，各有特點(diǎn)，各自適用于不同的網(wǎng)絡(luò)或業(yè)務(wù)需求。從目前的 應(yīng)用情況來看，采用不同封裝協(xié)議的設(shè)備，往往也是造成網(wǎng)絡(luò)互通問題的主要 原因。在實(shí)際系統(tǒng)中，大多數(shù)廠商會選用一個或兩個選項，有的廠家甚至還會 采用私有協(xié)議。即使這些設(shè)備采用了相同的封裝協(xié)議，仍會有一些選項差異， 如p p pc r c 編碼格式，常常導(dǎo)致實(shí)際系統(tǒng)無法互通。 以太網(wǎng)封裝格式的互通性十分重要，如果不同廠商的封裝格式能夠互通， 則意味著g e 以太網(wǎng)業(yè)務(wù)不僅可以v c 級聯(lián)跨越不同廠商的s d h 網(wǎng)絡(luò)，而且可 以不再要求兩端的s d h 設(shè)備采用同一廠家設(shè)備。由不同廠商設(shè)備組成的s d h 網(wǎng)絡(luò)對于以太網(wǎng)業(yè)務(wù)變成透明通道、為更大范圍地組織二層網(wǎng)絡(luò)都提供了基 礎(chǔ)。 為了解決不能完全互通的問題，主要采取以下兩種方式：第一種是設(shè)備廠 家統(tǒng)一封裝協(xié)議。普遍看好最新的g f p 協(xié)議，它代表著未來封裝協(xié)議的發(fā)展 方向。從三種數(shù)據(jù)封裝映射方式來看，相對于p p p 、l a p s ，g f p 協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn) 化程度更高，適用程度更廣，是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)封裝映射到s d h o t n 的標(biāo)準(zhǔn)方式之 一，具有良好的市場前景。第二種是處理板采用多種封裝協(xié)議的可選方式。處 理板內(nèi)置多種封裝協(xié)議，通過軟件轉(zhuǎn)換來適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的封裝協(xié)議。 第二種方式適應(yīng)于在近期實(shí)現(xiàn)不同廠商設(shè)備的互聯(lián)問題。但是作為一項長 期的策略，則必須通過統(tǒng)一的g f p 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全網(wǎng)互通，從而實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)端到 端業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度和穿通。 2 3 2 自適應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 自適應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)使用先進(jìn)的光域監(jiān)測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下的d w d m 光譜 智能諺 別和分析。自適應(yīng)技術(shù)包括：寬范圍( 1 6 0 波) 波長穩(wěn)定調(diào)諧技術(shù)、速率 調(diào)諧、抗路由變化、溫漂、抖動的線路碼型、自適應(yīng)偏振模色散補(bǔ)償、放大器 均衡、自適應(yīng)色度色散補(bǔ)償?shù)?。在破解了“o s c 信道 后，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管協(xié)議的適 配需要突破的關(guān)鍵點(diǎn)：解決多波長適配問題，研究自適應(yīng)偏振模色散補(bǔ)償、放 大器均衡、自適應(yīng)色度色散補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)。 2 3 3 網(wǎng)絡(luò)資源管理 著重研究“自適應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)”的網(wǎng)管技術(shù)、路由和波長分配算法，互聯(lián)互通 設(shè)備的智能管理。網(wǎng)管協(xié)議解析出來后，進(jìn)行智能網(wǎng)管的設(shè)計，包括管理站和 代理端的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)。 第三章自適應(yīng)d w d m 的組成結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn) 引言 自適應(yīng)d w d m 設(shè)備能自動代替不同廠家的設(shè)備，適應(yīng)盡可能多廠家的 d w d m 設(shè)備的互聯(lián)互通。只需要準(zhǔn)備一種類型的d w d m 設(shè)備，替代不同廠 家的d w d m 設(shè)備，以不變應(yīng)萬變。解析出的協(xié)議在該設(shè)備上進(jìn)行適配，實(shí)現(xiàn) 不同廠家d w d m 設(shè)備的互通 6 】。 3 1自適應(yīng)d w d m 組成結(jié)構(gòu)和功能 本系統(tǒng)由網(wǎng)管計算機(jī)和d w d m 終端設(shè)備構(gòu)成，網(wǎng)管計算機(jī)即安裝了網(wǎng)管 軟件的普通p c 機(jī)；d w d m 終端設(shè)備采用多機(jī)箱分立式結(jié)構(gòu)，每個模塊裝在一 個標(biāo)準(zhǔn)的1 9 時機(jī)箱中，所有機(jī)箱裝在1 9 時機(jī)架上。該系統(tǒng)是一套d w d m 的 終端設(shè)備，由若干個板卡及板載軟件和一臺運(yùn)行網(wǎng)管軟件管理端的p c 組成， 可實(shí)現(xiàn)波長的動態(tài)上下功能，并能接入不同廠商的w d m 子網(wǎng)，被該子網(wǎng)的網(wǎng) 管軟件識別，和該子網(wǎng)協(xié)同工作。其來路光信號為若干波符合3 2 * 2 5 g 標(biāo)準(zhǔn)的 光信號和一波符合1 6 0 * 1 0 g b p s 標(biāo)準(zhǔn)光信號的合波信號。去路光信號的配置和 來路光信號的配置完全相同。下路到本地的光波長需要變換成標(biāo)準(zhǔn)的s d h 波 長 7 】。自適應(yīng)d w d m 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖3 1 。 1 4 圖3 一l 自適應(yīng)d w d m 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 自適應(yīng)d w d m 系統(tǒng)中d w d m 模塊的功能是將輸入d w d m 光信號接入， 首先將此光信號按照功率分成兩份，一份為5 的光功率。這一份光功率輸入 到p m u 板，在那里進(jìn)行光波長的掃描和監(jiān)控。另一份光由一個濾波器進(jìn)行o s c 通道和主光通道的分離。o s c 光信號送到o s c 處理板，主光通道信號繼續(xù)在 w d m 板進(jìn)行處理。主光通道光信號接下來進(jìn)行c l 波段分離，l 波段光信號 輸出到l 波段輸出接口。c 波段光信號繼續(xù)在w d m 板處理，按照功率分成3 等份，送到3 個c 波段輸出接口。由這3 個接口輸出的光信號中，一個送給 2 5 g 可調(diào)o t u 板處理。另一個送給1 0 g 可調(diào)o t u 板處理。另外一個懸空。 輸出方向進(jìn)行完全對等的反向操作。 o u t 模塊的功能是：下路方向?qū)⒕W(wǎng)管指定的某一路下路d w d m 波長轉(zhuǎn)換 成s d h 波長，上路方向?qū) d h 波長轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的d w d m 波長。 p m u 模塊的功能是：周期性和指令性掃描來路和去路光信號中的波長序 列，記錄每個波長的波長值、功率值、o s n r 等參數(shù)。和網(wǎng)管軟件進(jìn)行通信， 執(zhí)行網(wǎng)管指令，上報相關(guān)參數(shù)。 網(wǎng)管系統(tǒng)模塊由管理站和代理端構(gòu)成。管理站是運(yùn)行在p c 機(jī)上的一套軟 件系統(tǒng)。代理端有多個，其形式和作用是相似的，其中的任意一個為運(yùn)行在電 路板上的嵌入式軟件。管理站和代理端協(xié)同工作，完成以下功能：1 ) 從來路 o s c 通道及本電路板提取信息，并提交給管理站；2 ) 管理站接收網(wǎng)管操作員 的指令，并下發(fā)給代理端，由代理端軟硬件協(xié)同工作，以實(shí)現(xiàn)指令在物理上的 執(zhí)行。 網(wǎng)管適配器模塊由適配器板卡和板載軟件構(gòu)成。管理站和代理端協(xié)同工 作，完成以下功能：1 ) 從來路o s c 通道及本電路板提取信息，并提交給管理 站：2 ) 管理站接收網(wǎng)管操作員的指令，并下發(fā)給代理端，由代理端軟硬件協(xié) 同工作，以實(shí)現(xiàn)指令在物理上的執(zhí)行。 o s