第五講光傳送網(wǎng)的智能化一、光網(wǎng)絡(luò)的智能化趨勢(shì)二、智能光網(wǎng)絡(luò)及其特征三、智能光網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)模型2一、光網(wǎng)絡(luò)的智能化趨勢(shì)光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用現(xiàn)狀DWDM技術(shù)的應(yīng)用，使光傳輸鏈路的容量得到了大幅度地提高，1.6Tbit/sWDM系統(tǒng)已開始商用，實(shí)驗(yàn)室水平已達(dá)到10.9Tbit/s傳輸鏈路的帶寬利用率較低（還不到10%），所使用的波長(zhǎng)主要集中在C波段，只使用了可用波長(zhǎng)25THz中的4THz傳輸鏈路上看，隨著可用波長(zhǎng)從C波段向L和S波段的擴(kuò)展，短期內(nèi)傳輸鏈路的帶寬將不再是光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中最主要的矛盾3光網(wǎng)絡(luò)的智能化趨勢(shì)近兩年傳輸容量未取得突破，研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到：全光互聯(lián)網(wǎng)提高帶寬資源的利用率光網(wǎng)絡(luò)的智能化資源配置的靈活性（自動(dòng)配置）帶寬的自動(dòng)分配4網(wǎng)絡(luò)的智能化趨勢(shì)隨著各種新型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)出現(xiàn)，對(duì)傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)提出了新的需求：對(duì)交換的需求多業(yè)務(wù)要求提高傳送質(zhì)量的要求管理和配置的要求傳統(tǒng)的光傳輸技術(shù)已不能滿足分組化、快速化、多業(yè)務(wù)化等傳輸業(yè)務(wù)需求，而解決這些問(wèn)題的最終出路在于發(fā)展光網(wǎng)絡(luò)的智能化5對(duì)交換的需求隨著網(wǎng)絡(luò)覆蓋面的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，需要在傳送網(wǎng)中引入自動(dòng)交換功能面對(duì)越來(lái)越大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面，利用自愈環(huán)進(jìn)行組網(wǎng)時(shí)帶寬利用率較低，環(huán)間互聯(lián)管理較為復(fù)雜。因而網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)將逐步從環(huán)網(wǎng)轉(zhuǎn)向格狀網(wǎng)，需要引入交換功能傳統(tǒng)WDM設(shè)備設(shè)計(jì)的最初目標(biāo)是用于網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容，但在發(fā)展到以波長(zhǎng)為單位的交叉連接或交換機(jī)以后，必須實(shí)施全網(wǎng)對(duì)交換/交叉連接的控制，才能充分滿足帶寬調(diào)度、保護(hù)或恢復(fù)等需要為進(jìn)一步提高帶寬的利用率，近年來(lái)在節(jié)點(diǎn)設(shè)備上采用了grooming（集散）技術(shù)，而集散功能在自動(dòng)交換中更能充分發(fā)揮其作用6業(yè)務(wù)集散舉例例如：在各個(gè)VC-4中，1到1’只占用4號(hào)VC-4，2－2’是占用1，2，3，4號(hào)VC-4，3－3’只占用1號(hào)VC-4，4－4’只占用14～16號(hào)VC-4?？偣?個(gè)VC-4卻占用了4個(gè)STM-16線路如果我們?cè)贏、B兩點(diǎn)各放一個(gè)具有集散功能的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，設(shè)備通過(guò)復(fù)接和交叉連接功能可以將9個(gè)VC-4放置在AB之間的一個(gè)STM-16線路上，在B點(diǎn)再將它們分散到四個(gè)STM-16光口，根據(jù)數(shù)量、編號(hào)將9個(gè)VC-4對(duì)應(yīng)地傳送到1’，2’，3’，4’。從而大大節(jié)省了A，B間的帶寬資源為了實(shí)現(xiàn)這種集散功能，節(jié)點(diǎn)設(shè)備應(yīng)該：具有充足的線路口，圖（b）需要有5個(gè)STM-16口具有充足的交叉容量，圖（b）中最低限度要有5×16＝80的VC-4交叉容量網(wǎng)管要專門進(jìn)行設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的SDH不易做到，如果集散的顆粒不是VC-4而是VC-12，此時(shí)對(duì)設(shè)備的交叉和網(wǎng)管的要求將會(huì)更高7多業(yè)務(wù)要求SDH的最初設(shè)計(jì)是為了滿足基于電路交換業(yè)務(wù)，其特點(diǎn)是固定劃分工作和保護(hù)帶寬，通路一旦建立即專門為某一業(yè)務(wù)對(duì)象進(jìn)行服務(wù)隨著以IP為代表的分組交換發(fā)展起來(lái)以后，光傳輸鏈路上傳送分組的任務(wù)將日益繁重。雖然分組傳送也可以用固定帶寬的方式以解決，但帶寬的分配與分組的實(shí)際大小很難匹配，將造成帶寬的巨大浪費(fèi)新一代SDH多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)是一種針對(duì)基于上述兩種業(yè)務(wù)的傳送技術(shù)，具有PDH、SDH、ATM以及以太等多種業(yè)務(wù)接口，可以很好地解決不同業(yè)務(wù)進(jìn)入SDH的接入問(wèn)題當(dāng)利用多業(yè)務(wù)平臺(tái)設(shè)備組建一個(gè)較大的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)，只有將多業(yè)務(wù)能力同全網(wǎng)可控制、可管理的交換功能結(jié)合起來(lái)，才能進(jìn)一步地發(fā)揮多業(yè)務(wù)平臺(tái)的工作效率，提高帶寬的利用率8提高傳送質(zhì)量的要求傳統(tǒng)SDH設(shè)備和一般基于WDM的多波長(zhǎng)設(shè)備都只能平等地對(duì)待來(lái)自不同接口、不同類型的業(yè)務(wù)由于多業(yè)務(wù)的引入、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)對(duì)象的多樣化、不同用戶對(duì)實(shí)時(shí)性要求的不同，以及對(duì)付費(fèi)的重要性等方面存在著明顯差異，因而要求傳送網(wǎng)能夠?qū)Σ煌瑯I(yè)務(wù)采取不同QoS的傳輸機(jī)制由于多業(yè)務(wù)平臺(tái)通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)來(lái)解決此問(wèn)題，因而受到了網(wǎng)管處理能力的限制，只能初步地在網(wǎng)絡(luò)覆蓋面不大的情況下解決，進(jìn)一步的發(fā)展需要建立一個(gè)獨(dú)立的控制平面9管理和配置的要求傳統(tǒng)SDH設(shè)備和WDM設(shè)備主要依靠網(wǎng)管來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)的性能、安全、配置、維護(hù)、計(jì)費(fèi)、告警等，隨著網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜化，網(wǎng)管任務(wù)將日益繁重在配置管理方面，需求和能力之間存在著較大矛盾：當(dāng)需要在網(wǎng)絡(luò)中建立一條通路時(shí)，在SDH環(huán)內(nèi)是通過(guò)主站逐站地在網(wǎng)管上調(diào)出各站的配置表，并向它們發(fā)出指令以開通這條通路途經(jīng)各站相應(yīng)的交叉連接；在OADM、OXC組成的WDM網(wǎng)絡(luò)中波長(zhǎng)配置也需要采用相似的開通方式由于波長(zhǎng)、通路、VPN、帶寬都成為電信服務(wù)的交易顆粒，在用戶需要時(shí)要求網(wǎng)管能夠快速地開通和提供這些顆粒的配置，在較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中完成這種配置的時(shí)間將會(huì)很長(zhǎng)，因而光傳送網(wǎng)中需要具備快速配置和提供業(yè)務(wù)的能力10二、智能光網(wǎng)絡(luò)及其特征1、智能光網(wǎng)絡(luò)的概念2、智能光網(wǎng)絡(luò)的主要特征3、智能光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)4、智能光網(wǎng)絡(luò)的控制平面111、智能光網(wǎng)絡(luò)的概念智能光網(wǎng)絡(luò)目前還沒(méi)有公認(rèn)的定義，因此有許多不同的解釋，歸納起來(lái)有以下特點(diǎn)：強(qiáng)大而靈活的傳送和交換能力，支持復(fù)雜拓?fù)涞木W(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)完成光通路端到端的連接根據(jù)業(yè)務(wù)量和不同用戶的QoS要求自動(dòng)進(jìn)行帶寬分配分布式的控制開放的網(wǎng)絡(luò)管理以業(yè)務(wù)為中心，支持多業(yè)務(wù)122、智能光網(wǎng)絡(luò)的主要特征（1）智能化的自動(dòng)配置（2）智能化的網(wǎng)元自動(dòng)發(fā)現(xiàn)（3）智能化的分等級(jí)傳輸（4）智能化的分布式智能13（1）智能化的自動(dòng)配置SDH的出現(xiàn)使網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程配置成為可能雖然從PDH到SDH，設(shè)備具備遠(yuǎn)程配置能力是一大進(jìn)步，但在傳統(tǒng)SDH或WDM網(wǎng)絡(luò)中，配置是一項(xiàng)繁煩而又細(xì)致的操作盡管網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漭^為簡(jiǎn)單時(shí)，尚可忍受每一個(gè)站點(diǎn)各項(xiàng)配置所要花費(fèi)的時(shí)間，但是在網(wǎng)絡(luò)覆蓋面更大，途經(jīng)的節(jié)點(diǎn)更多時(shí)，人工配置時(shí)間將會(huì)更長(zhǎng)，通常需要幾個(gè)小時(shí)甚至幾天、幾個(gè)月才能完成采用網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)配置，情況則大不相同。目前所開發(fā)的智能光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品中，只需要操作人員告訴以下三個(gè)因素：起于何處，止于何處，所需的速率多少，便可由網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)完成配置過(guò)程，在幾分鐘或幾小時(shí)內(nèi)即可完成網(wǎng)絡(luò)的配置14智能化的自動(dòng)配置最近開發(fā)的部分多業(yè)務(wù)平臺(tái)（MSTP）設(shè)備已經(jīng)采用了自動(dòng)配置，只是沒(méi)有專門的控制平面目前還沒(méi)有利用MSTP進(jìn)行大覆蓋面的組網(wǎng)的先例，現(xiàn)有MSTP設(shè)備在較大網(wǎng)絡(luò)中，特別是在格狀網(wǎng)中的自動(dòng)配置性能還有待進(jìn)一步的研究但是目前具有控制平面能力的產(chǎn)品，經(jīng)使用驗(yàn)證自動(dòng)配置可以較好地進(jìn)行實(shí)施觀點(diǎn)：在網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜時(shí)，智能配置功能如果還是由網(wǎng)管系統(tǒng)來(lái)完成，自動(dòng)配置的工作效率依然將會(huì)很低雖然實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)配置，但配置時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)在智能光網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)設(shè)備的自動(dòng)配置應(yīng)該由專門的控制平面來(lái)完成15（2）智能化的網(wǎng)元自動(dòng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)元自動(dòng)發(fā)現(xiàn)：指在網(wǎng)絡(luò)中新增一個(gè)節(jié)點(diǎn)，或者一個(gè)節(jié)點(diǎn)從網(wǎng)絡(luò)中退出時(shí)，網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)這些情況，并相應(yīng)地采取一些處理措施網(wǎng)元的變化可以是因業(yè)務(wù)原因由操作者加入或退出一些節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)元設(shè)備，也可以是因節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，導(dǎo)致部分節(jié)點(diǎn)不能再承擔(dān)其中的工作16智能化的網(wǎng)元自動(dòng)發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)有必要嗎？提出此疑問(wèn)基于以下幾點(diǎn)：通常我們所接觸到的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)比較少，節(jié)點(diǎn)的加入和退出很容易被人為發(fā)現(xiàn)目前還沒(méi)有開展較多諸如電路出租的長(zhǎng)期業(yè)務(wù)，常用的短期業(yè)務(wù)（如會(huì)展、賽事、應(yīng)急等）臨時(shí)增加節(jié)點(diǎn)的情況很少出現(xiàn)大部分網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有實(shí)行分布式的管理和控制，除網(wǎng)管中心外，各節(jié)點(diǎn)對(duì)其它節(jié)點(diǎn)的情況并不關(guān)心17智能化的網(wǎng)元自動(dòng)發(fā)現(xiàn)在覆蓋面較大的網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)將大大增加，而且由于網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)的臨時(shí)或長(zhǎng)期變動(dòng)，或者是由于業(yè)務(wù)的需要，經(jīng)常會(huì)引起節(jié)點(diǎn)的變動(dòng)，這時(shí)便有必要引入自動(dòng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)通常，節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)是通過(guò)發(fā)生事件節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)對(duì)此進(jìn)行檢測(cè)，并向全網(wǎng)進(jìn)行廣播，因而又將其稱為鄰居自動(dòng)發(fā)現(xiàn)18（3）智能化的分等級(jí)傳輸電信網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)必然將映射到傳送網(wǎng)中，電信業(yè)務(wù)的種類、服務(wù)對(duì)象、每種服務(wù)的要求，以及收費(fèi)水平等都隨著電信業(yè)的發(fā)展呈多樣化、細(xì)致化的發(fā)展趨勢(shì)根據(jù)傳送網(wǎng)的“映射”現(xiàn)象，以上差別可以歸納為服務(wù)質(zhì)量QoS的差別，根據(jù)QoS的不同要求進(jìn)行傳輸，這是電信發(fā)展對(duì)傳送網(wǎng)的新要求19智能化的分等級(jí)傳輸20智能化的分等級(jí)傳輸新一代光傳送網(wǎng)采取了分級(jí)的辦法，根據(jù)用戶對(duì)QoS的要求、用戶付費(fèi)的差別、用戶業(yè)務(wù)在政治、經(jīng)濟(jì)等方面的重要性差別等，將不同業(yè)務(wù)分別納入到不同的級(jí)別：首先是網(wǎng)絡(luò)生存性方面，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)應(yīng)先保證高優(yōu)先級(jí)的傳送然后是通信質(zhì)量，如傳輸時(shí)延、誤碼率、采用通信質(zhì)量高低不同的線路路由等21（4）智能化的分布式智能分布式智能：將網(wǎng)絡(luò)智能分布到不同的網(wǎng)元上，而不是采用網(wǎng)管系統(tǒng)集中式對(duì)網(wǎng)元配置形成的智能分布式智能具有下列優(yōu)勢(shì)：隨著網(wǎng)絡(luò)日趨復(fù)雜、節(jié)點(diǎn)越來(lái)越多，集中式通訊方式的速度將越來(lái)越慢，而分布式控制可以使控制速度和準(zhǔn)確性等得到大幅度的提高由于控制功能不再集中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)中的網(wǎng)元設(shè)備必須要存儲(chǔ)其它節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)元的狀態(tài)，并能夠智能地保持相互之間的協(xié)調(diào)光網(wǎng)絡(luò)的分布式智能依賴于光路由和信令協(xié)議，以替代傳統(tǒng)采用集中網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)現(xiàn)的智能22智能化的分布式智能通過(guò)分布式智能可提供的網(wǎng)絡(luò)智能化功能主要有：網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)：通過(guò)單個(gè)網(wǎng)元獲取全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)端到端電路配置：可以通過(guò)協(xié)議為網(wǎng)元之間建立電路，也可以通過(guò)對(duì)單個(gè)網(wǎng)元的操作實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中端到端電路的配置端到端恢復(fù)路徑查找：當(dāng)需要對(duì)端到端的電路進(jìn)行恢復(fù)時(shí)，網(wǎng)元將根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和帶寬使用情況查找一條合適的路徑，對(duì)端到端電路進(jìn)行恢復(fù)提供虛擬容量：通過(guò)計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)任意帶寬大小的相鄰級(jí)聯(lián)或虛級(jí)聯(lián)，組成非標(biāo)準(zhǔn)的帶寬容量（如“STM-2”的容量）。當(dāng)容量超過(guò)波長(zhǎng)的帶寬容量時(shí)，可以采用波長(zhǎng)捆綁的方式提供更大的帶寬容量233、智能光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)（1）Mesh拓?fù)涞膽?yīng)用（2）網(wǎng)絡(luò)生存性上的優(yōu)勢(shì)24（1）Mesh拓?fù)涞膽?yīng)用Mesh拓?fù)涞膽?yīng)用為光互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)打下了基礎(chǔ)目前的大多數(shù)骨干網(wǎng)都已具有Mesh的物理拓?fù)洌诰W(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)時(shí)之所以采用環(huán)網(wǎng)而非Mesh網(wǎng)，主要是考慮了網(wǎng)絡(luò)生存性，只有在智能光網(wǎng)絡(luò)下Mesh拓?fù)洳拍芨玫匕l(fā)揮其優(yōu)勢(shì)Mesh網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)與恢復(fù)需要執(zhí)行復(fù)雜的恢復(fù)算法，時(shí)間延遲比較大，一般情況下難以做到50ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)與恢復(fù)傳統(tǒng)傳送網(wǎng)中的保護(hù)與恢復(fù)是依靠網(wǎng)管功能來(lái)執(zhí)行的，而當(dāng)前的網(wǎng)管能力有限、運(yùn)行速度慢，在網(wǎng)絡(luò)故障或繁忙時(shí)便不堪重負(fù)，更不要說(shuō)處理復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)算法25Mesh拓?fù)涞膽?yīng)用智能光網(wǎng)絡(luò)對(duì)Mesh網(wǎng)的支持主要表現(xiàn)在以下方面：恢復(fù)算法的支持：格狀網(wǎng)絡(luò)需要采用較為復(fù)雜的恢復(fù)運(yùn)算，且只有在一個(gè)強(qiáng)大的控制平面支持下才能實(shí)施格狀網(wǎng)的恢復(fù)算法最初主要借助于網(wǎng)管系統(tǒng)的計(jì)算能力，如果網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)功能由網(wǎng)管來(lái)執(zhí)行，在節(jié)點(diǎn)數(shù)和網(wǎng)元數(shù)量較大時(shí)，網(wǎng)管系統(tǒng)既要管理，又要進(jìn)行恢復(fù)運(yùn)算，將難堪重負(fù)傳統(tǒng)DXC已推出多年，它具有基于SDH的交叉連接功能，并且采用網(wǎng)管來(lái)進(jìn)行恢復(fù)運(yùn)算，使得其網(wǎng)管系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)相對(duì)于ADM而言很復(fù)雜，進(jìn)而導(dǎo)致DXC成本很高，影響了格狀網(wǎng)的推廣與應(yīng)用只有獨(dú)立出一個(gè)控制平面，格狀網(wǎng)的大覆蓋面應(yīng)用才有可能得以實(shí)施

26Mesh拓?fù)涞膽?yīng)用新算法的支持：在一個(gè)較大的格狀網(wǎng)絡(luò)中，各區(qū)域的負(fù)載需要保持一定的平衡，而此過(guò)程需要引入新的算法考慮到各區(qū)段資源的不平衡會(huì)對(duì)恢復(fù)過(guò)程帶來(lái)影響，通過(guò)運(yùn)算不僅要使故障能夠得到快速恢復(fù)，而且還要使網(wǎng)絡(luò)中不會(huì)出現(xiàn)一些區(qū)段資源占用較多，一些區(qū)段占用較少的情況通常為了達(dá)到這種平衡，恢復(fù)所采用的迂回路由將不完全遵守路徑最短的原則。這也會(huì)給控制功能帶來(lái)更多、更復(fù)雜的要求27Mesh拓?fù)涞膽?yīng)用分布式控制的支持：為執(zhí)行大量的恢復(fù)運(yùn)算以及其他一些控制功能，Mesh網(wǎng)需要采取分布式的控制方法，將網(wǎng)絡(luò)的控制機(jī)能分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)的控制單元協(xié)作完成（分布式智能），而這一點(diǎn)只有在智能光網(wǎng)絡(luò)中才能做到28Mesh子拓?fù)涞膽?yīng)用子拓?fù)涠x：目前，一些節(jié)點(diǎn)設(shè)備可以提供以下能力：利用設(shè)備的傳輸媒介組成格狀網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)的物理拓?fù)?，并借助于系統(tǒng)中的波長(zhǎng)，或VC-n、VC-n-Xc組成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)，我們將其稱為子拓?fù)渥油負(fù)淇梢允且粋€(gè)子鏈、一個(gè)子環(huán)或者一個(gè)子格狀網(wǎng)實(shí)際物理拓?fù)渲忻恳粋€(gè)子拓?fù)淇梢酝ㄟ^(guò)人機(jī)界面進(jìn)行定義29Mesh子拓?fù)涞膽?yīng)用利用子拓?fù)鋵⒛承┲匾恼军c(diǎn)用環(huán)連接后，對(duì)它們備有50％的保護(hù)容量，可以保證站點(diǎn)的高可靠運(yùn)行，而且還可以用格狀網(wǎng)對(duì)某些站點(diǎn)進(jìn)行連接，充分利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膬?yōu)勢(shì)例如：假設(shè)Ｂ、E、Ｆ、Ｃ四點(diǎn)用一個(gè)ＶＣ-４構(gòu)成１＋１的通道保護(hù)環(huán)；A、B、E、H、G、D組成容量為VC-4-4c的環(huán)；B、C、F、I、H、E組成容量為VC-４分插VC-12的復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)；其余的VC-４（每?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)間的VC-4數(shù)目不等）構(gòu)成格狀網(wǎng)，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)機(jī)制在環(huán)狀子拓?fù)渲?，如果EB光纖發(fā)生中斷，BEFC子環(huán)中原來(lái)由B-E之間構(gòu)成的業(yè)務(wù)在50ms內(nèi)經(jīng)F-C-B重新構(gòu)成。同樣，在ABEHGD子環(huán)中從H到B之間的VC-n將在50ms之內(nèi)重新構(gòu)成E-H-G-D-A-B通路在格狀子拓?fù)渲?，F(xiàn)-E-B間的業(yè)務(wù)，HB間的業(yè)務(wù)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)操作都可以找到各自的迂回路由30Mesh子拓?fù)涞膽?yīng)用業(yè)務(wù)的靈活配置對(duì)某些寬帶業(yè)務(wù)，可以沿著寬帶業(yè)務(wù)的路由開設(shè)適合于該帶寬的子拓?fù)?，如用于?shù)字復(fù)用的組網(wǎng)，可以采用VC-4級(jí)聯(lián)的子環(huán)或子格狀網(wǎng)由于子網(wǎng)的帶寬可以設(shè)置，可以根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的需求來(lái)選擇VC級(jí)聯(lián)的個(gè)數(shù)，從而可以更充分地利用帶寬資源如用于波長(zhǎng)組網(wǎng)，可以利用某些設(shè)備的波長(zhǎng)級(jí)聯(lián)功能組成子拓樸，以滿足較大帶寬的需求31Mesh子拓?fù)涞膽?yīng)用簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如果物理路由已確定，可以在每個(gè)或部分節(jié)點(diǎn)部署具有子拓?fù)淠芰Φ墓?jié)點(diǎn)設(shè)備，使原網(wǎng)絡(luò)的路由簡(jiǎn)化、網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度更為靈活根據(jù)需要和切換時(shí)間的要求，可以將原網(wǎng)絡(luò)中由環(huán)覆蓋的節(jié)點(diǎn)用子環(huán)連通，也可以將其納入到格狀網(wǎng)的子拓?fù)渲?，從而使原?lái)的跨環(huán)業(yè)務(wù)用新的子環(huán)進(jìn)行連通32Mesh子拓?fù)涞膽?yīng)用將環(huán)間互聯(lián)拓?fù)滢D(zhuǎn)化為格狀網(wǎng)中的子網(wǎng)覆蓋同樣數(shù)量的節(jié)點(diǎn)，若采用環(huán)間互聯(lián)的方式要求有兩個(gè)互通節(jié)點(diǎn)，且需要運(yùn)行drop-continue機(jī)制，使網(wǎng)絡(luò)變得更為復(fù)雜如果采用格狀網(wǎng)的方式便可以用一個(gè)子環(huán)來(lái)進(jìn)行連接，將環(huán)間互聯(lián)轉(zhuǎn)化為單一的環(huán)，從而避免了環(huán)間互聯(lián)中所問(wèn)題的出現(xiàn)33Mesh子拓?fù)涞膽?yīng)用將邊緣環(huán)“吸收”到主拓?fù)?，使網(wǎng)絡(luò)得以扁平化骨干網(wǎng)絡(luò)和邊緣網(wǎng)絡(luò)分別存在于兩個(gè)不同的層面，當(dāng)邊緣環(huán)放入骨干網(wǎng)絡(luò)后，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔銜?huì)得到一定的簡(jiǎn)化34（2）網(wǎng)絡(luò)生存性優(yōu)勢(shì)環(huán)網(wǎng)保護(hù)倒換的帶寬利用率較低，通常需要配置50%的冗余容量，而在Mesh網(wǎng)的光傳送網(wǎng)中一般只需留有30%的冗余容量即可（降低保護(hù)帶寬容量）在環(huán)網(wǎng)保護(hù)中，所留的保護(hù)帶寬通常是固定的帶寬容量，隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，這種資源預(yù)留方式難以適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)突發(fā)、多變的特點(diǎn)（動(dòng)態(tài)保護(hù)帶寬資源）35自愈環(huán)概念單向環(huán)兩條反向傳輸?shù)墓饫w分別稱之為內(nèi)環(huán)和外環(huán)，其中外環(huán)為工作環(huán)，內(nèi)環(huán)為備用環(huán)，用于外環(huán)的保護(hù)節(jié)點(diǎn)AB之間傳送A到B的通信信號(hào)，而B到A的通信信號(hào)則從余下的工作光纖傳送，即從C經(jīng)D再到AA到B和B到A的信號(hào)是通過(guò)同一個(gè)方向（圖中為順時(shí)針?lè)较颍﹤鬏數(shù)?。如果AB之間的短路徑出現(xiàn)故障，則由保護(hù)環(huán)中AB之間的長(zhǎng)路徑代替36自愈環(huán)概念雙向環(huán)外環(huán)A到B的短路徑用來(lái)傳A到B的信號(hào)，內(nèi)環(huán)的A到B長(zhǎng)路徑也傳A到B的信號(hào)，兩者之間一個(gè)是主用，另一個(gè)為備用，發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)相應(yīng)的備用路徑對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳輸A到B和B到A分別具有兩條路徑，彼此互為保護(hù)，在未發(fā)生故障時(shí)都采用短路徑對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳輸，A到B和B到A的傳輸方向是反向的37SDH自愈環(huán)通道保護(hù)環(huán)

主要思路：并發(fā)優(yōu)收通常通道保護(hù)環(huán)的倒換只需在接收端進(jìn)行判決整個(gè)倒換過(guò)程不需要在網(wǎng)絡(luò)中傳送命令，不需要節(jié)點(diǎn)間為倒換信息進(jìn)行任何通信，只需在倒換完成后向網(wǎng)管報(bào)告即可38SDH自愈環(huán)復(fù)用段共享保護(hù)自愈環(huán)復(fù)用段：SDH的ADM之間的部分共享：保護(hù)通道是全環(huán)共享的，任一復(fù)用段出現(xiàn)中斷都可以用其他復(fù)用段的保護(hù)通道39WDM自愈環(huán)WDM自愈環(huán)原理與SDH大致相同，其中最重要一點(diǎn)是波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換SDH節(jié)點(diǎn)將一個(gè)VC-n交叉到另一個(gè)VC-n通道，是一種時(shí)分復(fù)用不同時(shí)隙間的轉(zhuǎn)化過(guò)程，WDM中使用的是光開關(guān)交叉，由于開關(guān)本身和波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，因而就存在著一個(gè)問(wèn)題：使用交叉前的波長(zhǎng)，還是使用另一波長(zhǎng)？如果是使用另一個(gè)波長(zhǎng)，則需要通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，首先將波長(zhǎng)變換為電信號(hào)，再將其調(diào)制成另一波長(zhǎng)的光載波，從成本和網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單性來(lái)看，最好是對(duì)同波長(zhǎng)進(jìn)行交叉，但波長(zhǎng)變換可以更充分地利用波長(zhǎng)資源例如：節(jié)點(diǎn)A、E間的通路是新加的一條通路，如果沒(méi)有波長(zhǎng)變換，A到E間的通路將無(wú)法開通40多環(huán)互連自愈網(wǎng)

隨著網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞陌l(fā)展，在利用環(huán)網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，保護(hù)方案隨著環(huán)的數(shù)目增多而變得越來(lái)越復(fù)雜環(huán)環(huán)相交是將一個(gè)環(huán)的兩對(duì)分插口同另一個(gè)環(huán)的分插口相連，以保證節(jié)點(diǎn)或連線發(fā)生故障時(shí)還有另一對(duì)口可用需要采取drop-continue的方法對(duì)它們的交叉連接狀態(tài)進(jìn)行配置，后面的環(huán)在連向前面的分插口時(shí)到底選用哪一個(gè)口，需要在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中進(jìn)行自動(dòng)調(diào)度41Mesh恢復(fù)機(jī)制分類

在基于格狀網(wǎng)的光傳送網(wǎng)中生存性不僅僅限制在保護(hù)這個(gè)層次，還可以利用網(wǎng)絡(luò)中的其它資源對(duì)故障進(jìn)行恢復(fù)處理，進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)生存性的性能在線計(jì)算方案優(yōu)點(diǎn)：不需要配置龐大的保護(hù)路由表預(yù)計(jì)算路由表方案優(yōu)點(diǎn)：能夠更容易地控制保護(hù)帶寬的使用，支持更多優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)42多層網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制在當(dāng)前的多層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，僅僅利用單層的網(wǎng)絡(luò)生存性技術(shù)難以在多層網(wǎng)絡(luò)中獲得滿意的故障恢復(fù)效果，需要引入新的解決方案，即多層網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制多層網(wǎng)絡(luò)的生存性：指在多層網(wǎng)絡(luò)之間可能存在的單層網(wǎng)絡(luò)生存性方案及這些方案之間的相互作用，通過(guò)對(duì)單層恢復(fù)方案的有效協(xié)調(diào)，以獲得對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障的有效恢復(fù)多層網(wǎng)絡(luò)生存性的核心問(wèn)題之一是如何實(shí)現(xiàn)多層網(wǎng)絡(luò)生存性的協(xié)調(diào)在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)中由于技術(shù)原因?qū)崿F(xiàn)有效的層間協(xié)調(diào)還有困難，而智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提出為實(shí)現(xiàn)多層網(wǎng)絡(luò)生存性的協(xié)調(diào)創(chuàng)造了條件43多層網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制通常，客戶層檢測(cè)到故障后便立即啟動(dòng)客戶層恢復(fù)機(jī)制，由于客戶層檢測(cè)時(shí)間快于光層保護(hù)時(shí)間，在光層未完全實(shí)施保護(hù)機(jī)制前便可能開始了客戶層恢復(fù)，這種不同層面生存性的相互作用會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定光層和客戶層之間的協(xié)調(diào)策略：在客戶層中設(shè)置一個(gè)延遲時(shí)間，讓客戶層在延遲一段時(shí)間后才啟動(dòng)保護(hù)策略，以便光層有足夠的時(shí)間完成保護(hù)措施在客戶層與光層間引進(jìn)恢復(fù)令牌，當(dāng)故障恢復(fù)實(shí)施層（光層）不能完成故障恢復(fù)時(shí)，恢復(fù)令牌將轉(zhuǎn)到另一層（客戶層），以觸發(fā)該層的故障恢復(fù)動(dòng)作在多層保護(hù)方案的選擇上，建議由客戶層來(lái)處理復(fù)雜故障，光層僅對(duì)單個(gè)鏈路故障進(jìn)行處理這種方式（但客戶層處理效率相對(duì)較低）444、智能光網(wǎng)絡(luò)的控制平面智能光網(wǎng)絡(luò)中的自動(dòng)配置、網(wǎng)元自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、分等級(jí)傳輸、分布式智能等特征，以及Mesh拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)需要一個(gè)強(qiáng)大的控制平面來(lái)支撐管理平面無(wú)力再兼顧控制平面的功能在智能光網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)之前，簡(jiǎn)單的控制平面功能是利用網(wǎng)管來(lái)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的工作具有不平衡性，網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)網(wǎng)管系統(tǒng)本身可能已不堪重負(fù)，難以再執(zhí)行控制功能分離出一個(gè)獨(dú)立的控制平面是光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)，獨(dú)立控制平面的出現(xiàn)是光網(wǎng)絡(luò)智能化發(fā)展的基礎(chǔ)，也是智能光網(wǎng)絡(luò)最為主要的一個(gè)特征45控制平面的形成46控制平面主要功能控制平面主要包括三個(gè)基本功能：資源發(fā)現(xiàn)：提供網(wǎng)絡(luò)的可用資源（如端口、帶寬和復(fù)用能力等）路由控制：提供路由能力、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)和流量控制等功能連接管理：通過(guò)上述管理完成端到端的業(yè)務(wù)配置，包括連接創(chuàng)建、連接刪除、連接修改和連接查詢以及連接恢復(fù)等子功能47控制平面VS管理平面控制平面的引入將傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)的管理體系演變成基于管理平面、控制平面和傳送平面的新型多層面管理結(jié)構(gòu)控制平面的出現(xiàn)并非就減輕了管理平面的負(fù)擔(dān)，只是兩者的對(duì)象不同而已48管理平面的變化ION的管理平面與傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)管系統(tǒng)有以下不同：管理范圍不同：ION管理平面不僅要管理傳送平面，還要對(duì)控制平面和新增功能進(jìn)行管理，管理的范圍更廣管理方式不同：控制平面的引入將呼叫控制功能從傳統(tǒng)網(wǎng)管系統(tǒng)中分離出來(lái)，連接的建立通過(guò)控制平面中的信令交換來(lái)完成，是一種分散式控制系統(tǒng)，而傳統(tǒng)網(wǎng)管系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)管理與連接控制是一體的，是一種集中式控制系統(tǒng)管理的側(cè)重點(diǎn)不同：傳統(tǒng)網(wǎng)管系統(tǒng)的管理主要集中在對(duì)設(shè)備的管理上，很少涉及對(duì)業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)管理，而ION管理平面?zhèn)戎赜趯?duì)業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)管理開放性不同：傳統(tǒng)網(wǎng)管系統(tǒng)是一個(gè)封閉的子網(wǎng)，與其它平面間互操作性較差，而ION中管理平面將傳送平面、控制平面以及系統(tǒng)作為一個(gè)整體動(dòng)態(tài)地進(jìn)行管理，不同平面之間用接口相連，不同平面間的互操作較好49三、智能光網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)模型傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)向自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)主要有兩種方式：由ITU、OIF（光互聯(lián)論壇）和ODSI（光域業(yè)務(wù)互連）等組織提出的域業(yè)務(wù)模型（重疊模型）IETF所提出的統(tǒng)一業(yè)務(wù)模型（對(duì)等模型）50重疊（Overlay）模型光網(wǎng)絡(luò)與客戶層網(wǎng)絡(luò)采用相互獨(dú)立的控制方式，光網(wǎng)絡(luò)具有智能，由光網(wǎng)絡(luò)控制光通道的建立/刪除/選路，光網(wǎng)絡(luò)與路由器網(wǎng)絡(luò)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的UNI接口交換信息主要特征：有兩個(gè)獨(dú)立的控制層面；UNI接口51重疊模型的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一透明的光網(wǎng)絡(luò)層平臺(tái)，支持多客戶層信號(hào)，不限定于IP路由器通過(guò)UUI接口將光網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼?xì)節(jié)向用戶屏蔽起來(lái)，一定程度上有利于光網(wǎng)絡(luò)的安全和管理允許光網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)和IP層技術(shù)各自演進(jìn)