光网络简介
口 包东智
的费用 。
一
、发展轨迹
1．技术发展
目前光纤高速传输技术正沿着扩大单一波长传输
容量、超长距离传输和波分复用(DWDM)系统 3个方
向发展。单一波长传输容量已做到 40Gbit／s，超长距离
传输达到了数千公里无再生，波分复用实验室最高水
平已做到273个波长、每波长 40Gbit／s的 10．9Tbit／s系
统(日本 NEC)。在组网方面，现正从具有分插复用和交
叉连接功能的光联网向利用光交换机构成的智能光网
发展；从环形网向网状网发展；从光一电一光交换向全
光交换发展。智能光网能在容量灵活性 、成本有效性 、
网络可扩展性 、业务提供灵活性 、用户 自助性 、覆 盖性
和可靠性等方面比点到点传输系统和光联网带来更多
的好处 。
2．市场发展
光通信技术市场发展迅速，现已渗入网络的各个
层面 ，从广域 网、城 域网 ，一直到局域网 ；从长途 网、本
地网 、接入网 ，一直到用户驻地网。
1996午至 1999年，Ciena推出了一系列的用于长
途传输和城域网的 DWDM产品，并形成了智能光网络
架构：Ciena Light Works架构。2000年，Ciena又推出了
光业务智能产品——Light Works Toolkit，这一产品可
以帮助运营商、客户灵活提供任何规模、随时开通 、任
何优先级别的下一代业务 。接着 ，Multi Wave Metro
One智能传输方案又把宽带 Internet带入了城域网领
域，并突破传统 SDH／SONET (同步数字系列／光同步
网)系统的成本极限。2000年，Ciena还推出了最新的光
核 心 交 换 产 品——Multi Wave CoredirectorCI，以及
Light WorksOn—Center管理套件，该产品实现跨服务提
供商的网元、网络和服务层的全面管理。Ciena Light
Works是一个综合智能光网络架构，它以全新的光网络
方案创建更简单、更具智能的光网络，获得更大的可扩
展性，简化操作，而且可以显著地降低网络建设和运行
· 20·
据 Frost&Sullivan研究报告，到 2006年，传统的传
输设备的全球市场将缩小到 2000年的一半。新一代系
统，包括具有智能化多信道 DWDM和 SONET／SDH接
口的产品，则在同期内获得 4倍的增长。
二、技术特点
智能光网络作为未来传输网发展的方向已经被业
界所公认。它在技术方面具有以下特点。
1．基于光交换机的光网络
智能光网络由DWDM加光交换机组成 ，它的核心
层设备是光交换机。基于光交换机的光网络的突出优
点是 ，一个设备能够完成几个设备所具有的功能，组网
简单 ，维护方便。
2．动态带宽分配和大容量光交换
智能光网络交换粒度小，并具有疏导功能，这两个
特点为智能光网络实现任意级联 、虚拟容量、虚环保护
和网状恢复等提供了基础。光交换机的大容量表现在
交换矩阵达到几百兆 ，10Gbit／s接 口达到几十个 ，而且
还可以扩展到更大 。
3．组网方式灵活
网状 (Mesh)组 网和虚拟交换环 网状组 网是智能光
网络 的主要组 网方式 ，具 有灵活 、易扩展的特性 ，和数
据网络的组网特点接近。网状网的保护是多种多样的，
除 了线性保护 以外 ，环交换和保护主要采用虚拟交换
环 。
4．信令和路由协议
智能光网络的分布式智能完全依赖于光路由和信
令协议，以替代传统采用集中网络管理实现的智能，分
布式智能达到的网络拓扑发现、电路自动配置等是分
布式智能的主要体现。光路由起到电路的配置作用，当
电路形成以后 ，只是路径的管理和控制。
5．虚拟容量
虚拟容量使光网络服务应用脱离物理平 台的变化
《现代通信)2002年第 12期
维普资讯
智锐疙内给简介、
口包东智
一、发展轨迹
1. 技术发展
目前光纤高速传输技术正沿着扩大单一波长传输
容量、超长距离传输和波分复ffl(DWDM)系统 3 个方
向发展。单一波长传输容量己做到4OGbit/s，超长距离
传输达到了数千公里无再生，波分复用实验室最高水
平己做鬓 273 个波长、每波长 40Gbitls 的 τbit/s 系
统(日本 NEC)o 在组院方面，理正从具有分插复用和交
叉连接功能的光联网肉和用光交换机掏成的智能光网
发展:从环彭跨向阿状网发展;从光一电一党交换向全
无交换发展。智能光湾能在容量灵活性、戚本有效性、
网络可扩展性、业务提供灵活性、用户自助'桂、覆盖性
和可靠性等方面比点到点传输系统和光联商带来更多
的好处C
2. 市场发展
先通信技术市场发展迅速，现已渗入网络的各个
层面，从广域网、城域网，一直到蜀域商;从长途网、本
地网、接入网，一直到用户驻地到。
1996 年至 1999 年， Ciena 推出了一系列的用于长
途传输和城域网的 DWDM 产品，并形成了智能光网络
架构:Ciena Light W orks 架椅。20∞年， Ciena 又推出了
党业务智能产品--Light Works Toolkit，这一产品可
以帮助运营商、客户灵活提供任何规模、随时开通、任
何优先级别的下一代业务。接着，Multi Wave Metro
One 智能传输方案又把宽带 Internet 带入了城域网领
域，并突破传统 SDH/SONET (同步数字系列/光离步
陪)系统的成本极限c20∞年，Ciena 还挂出了最薪的光
核心交换产品--Multi Wave CoredirectorCI，以及
Light 骂rorksOn-Center 管理套件，该产品实震跨服务提
供商的阿元、网络租服务层的全面管理。 Ciena Light
Works 是一个综合智能光网络架梅，它以全新的光网络
方案缸i建更简单、更具智能的光网络，获得更大的可扩
展性，简化操作，国亘可以显著地降母网络建设和运行
的费用。
据 Frost&Sullivan 研究报告，到 2∞6 年，传统的传
输设备的全球市场将缩小到 20∞年的一半。新一代系
统，包括具有智能化多信道 DWDM 和 SONET/SDH 接
口的产品，翔在民黯内获得 4 锚的增长。
二、技术特点
智能光网络#为未来传输网发展的方向已经被业
界院公认。它在技术方面具有以下特点 O
1. 基于光交换机的光网络
智能光网络由 DWDM 细光交换极组成，它的核心
是设备是光交换机。基于无交接机的光到络的突出优
点是，一个设备能够完成几个设备所具有前功能，短两
简单，维护方便。
2. 动态带宽分重E租大容量光交换
智能光网络交换鞋度小，并具有疏导功能，这两个
特点为智能光网络实现任意级联、虚拟容量、虚环保护
和网状恢复等提供了基础 c 光交换机的大容量表现在
交换矩阵达到几百亮. lOGbit/s 接口达到几十个，再且
还可以扩展到更大 O
3. 组南方式灵活
阿状(Mesh)组网租虚拟交换环到扶组湾是智能光
商络的主要辑同方式，具有灵活、易扩展的特娃，和数
据网络的组网特点接近。网状冽的保护是多种多样的，
除了线性保护以外，环交换和保护主要采用虚拟交换
环。
4. 信令和路也讲议
智能光同络的分布式智能完全弦赖于无路由和信
令协议，以替代传统采用集中网络管理实现前智能，分
布式智能达到的网络拓扑发现、电路自动配置等是分
布式智能的主要体现。光路由起到电路的配置作用，当
电路形成以后，只是路径约管理和控制 O
5. 虚拟窑量
虚拟容量便无网络服务应用兢离物理平台的变化
.20. 《现代通信)2002 年第 12 期
和特征的限制，将虚拟内存概念扩展到了光网络中，允
许光网络服务在任何跨度下 ，利用全部可获得的容量，
而不管实际传输的容量。带宽是一个共享池，可优化分
配到光服务中，在智能光网络中主要采用疏导等技术
实现。
三、关键技术
智能光网络有两项关键技术：硬件光交叉和软件
选路算法。
1．硬件光交叉技术
智能光网络的硬件光交叉，采用新技术实现全光
OXC是一种方向。如朗讯公司的Lamb—daRouter，该波
长路由器基于贝尔实验室的微机械专利技术 ，使用 256
个精微的光反射镜对光信号进行路由选配，而无须像
现在这样先将光信号转换为电信号。它能够在点到点
连接的两个节点间迅速建立一条虚光通路，大大节约
了时间，其 256个信道支持 SONET／SDH标准，每个接
口速率最高可达 40Gbit／s，并提供网络恢复功能，支持
基于 Mesh的光网络 ，能够与 ATM交换机和 IP路由器
互连。波长路由器被认为是波长颗粒度和 IP网智能 的
结合。同时，采用光一电一光的手段来实现大容量的光
波长交叉 OXC也是一种手段。如思科的S15900系统，
支持 256个 OC一48接口，交换矩阵容量为 640Gbit／s，
并可以无阻塞地升级到 160Tbit／s，该系统能支持 1+1
的倒换(与通道保护法类似，用双发选收的机制实现保
护)。Mesh网中端到端的波长路由恢复时间也在 50ms
以内。
2．软件选路算法
软件选路算法是智能光网络的核心 ，因为 自动光
网络就是需要增加光网的智能 ，使点到点 的光管道成
为有弹性的可管理的光网。比较可行的方案是结合
MPLS(多协议标记交换)和 OSPF(开放式最短路径优
先)，制订适合波长路由的新的路由协议。智能光网络
的网元具有智能性 ，网元能够主动和其他网元交换链
路及容量信息，从而掌握全网状态。网络状态无时无刻
不在发生变化，网络的节点数也可能很多，甚至达到数
千个，波长和中继链路达到数万条。因此 ，网元间交换
信息时，信息数据库必须具有实时动态性 、可扩展性及
可收敛性。
四、提供的服务
智能光网络能提供怎样的服务?这是运营商最关
心 的问题之一。
1．个性化服务
智能光网络减少整体费用，追求更具有竞争力的
个性化服务。
2．灵活的光网络服务
智能光网络能够提供下列服务：波长批发、波长出
租、带宽运营等业务；动态的点对点配置，可以根据用
户的需要提供服务；为适应数据业务的流量动态变化 ，
提供电路和交换保护环的动态调整服务；在灵活的虚
拟容量和级联下的一系列创新光网络服务，如超宽带
宽服务和非标准带宽服务。
3．虚拟光网络t光 VPN)
虚拟光网络使网络运营商可以分割网络的物理资
源提供给每一个末端用户，使用户像对 自己的网络一
样进行配置、安全监视和管理。电信运营商通过优化带
宽使用，减少运营成本 ，建立可区分性增值服务 ，对从
波分复用到 S 一N的粒度提供简单的点对点配置，实
现安全性的分割网络资源，为用户提供多种保护(线 ，
环 ，网状)和恢复机制。
五、经济性
智能光网络的经济性主要包括以下几个方面 ：单
机集成了多种 ADM和 DCS(动态信道选择)设备，简化
了网络，降低了投资费用；充分优化并挖掘了现有网络
带宽及线路潜力，提高了网络资源的利用率，从而提高
了智能光网络的整体经济效益 ；分布式智能在光网络
中推行个性化光通信服务的经济效果，是服务供应商
网络运行和管理的焦点所在 ，智能光传输体系使服务
供应商能够以低成本在先进的光网络中提供个性化光
通信服务；分布式智能使光网络提供 自动化的快速的
点对点的配置能力，增强了运营商快速提供优质服务
的能力，降低了网络的操作费用 ，成为有效运行、能赢
利的网络；光网络的可扩展性是节省费用的主要因素
之一 ，智能光网络的灵活组网和扩展能力，为电信运行
商节约网络扩展的费用。
六、结束语
数据业务的飞速增长，对传输网络的带宽资源形
成巨大压力。如何提高传输带宽的利用率，是电信运营
商们非常关心的问题。从传送网技术体制演进的角度
来看，智能光网络将传统网络中 ATM交换机和路由器
的 2、3层 的包交换功能 ，与 DXC (数据交叉连接器)、
OXC(光交叉连接器)的电路 、光路交叉连接功能有机
地融合起来 ，将成为下一代光传送网的技术基础。
《现代通信))2002年第 12期 ·21·
维普资讯
和特征的限制，将虚报内存攒念扩展到了光网络中，允
许光网络服务在任何跨度下，利用全部可获得的容量，
司不管实际传输的容量。带宽是一个共享池，可优化分
配到克服务中，在智能无网络中主要采用疏导等技术
实现。
三、关键技术
智能光同结有两项关键技术:硬件无交叉和软件
选路算法。
1.噩悻先交叉技术
智能光陌络的硬件光交叉，采用新技术实理全光
。XC 是一种方向。如朗讯公司的Lamb-daRouter，该波
长路由器基于贝忽实验室的微机械专利技术，使用 256
个蜻徽的光反射镜对党信号进行路由选配，雨无须像
现在这样先将光信号转换为电信号 C 它能够在点到点
连接的两个节点闰迅速建立-条虚光通路，大大节约
了时间，其 256 个信道支持 50NET/SDH 标准，每个接
臼速率最高可达 40Gbit/s ，并提供网络恢复功能，支持
基于 Mesh 的先网络，能够与 ATM 交换挠和 IP 路由器
互连。波长路由器被认为是波长颗拉度和 IP 网智能的
结合。同时，采用光一电一党的手段来实现大容量的先
波长交叉 OXC 也是一种手段 O 如 JÆJ，科的 515900 系统，
支持 256 个 OC-48 接口，交换矩阵容量为 640Gbit/s ，
并可以无距塞地升级到 160Tbit/s，该系统能支持 1+1
的但i换(与通道保护法类缸，用政发选枚的提审i实现保
护) 0 Mesh 网中端到端的波长路由极复时间也在 50ms
以内 O
2. 软件选路算法
软件选路算法是智能无网络的核心，因为自动光
网络辑是需要增加光网的智能，使点到点的先管道成
为有弹性的可管理的光网。比较可行的方案是结合
MPLS( 多协议标记交换)和 05PF(开放式最短路径优
先) ，制订适合波长路由的新的路由协议。智能先网络
的同元具有智能性，同元能够主动和其他同元交换链
路及容量信息，从而掌握全网状态 O 网络状态无时无刻
不在发生变化，同结的节点数也丐能很多，甚至达费数
子个，波长和中继链路达到数万条。因此，网元间交换
信患时，信息数据库必须具有实时动态性、可扩展性及
可收敛性C
四、提供的ßIl务
智能光网络能提供怎样的服务?这是运营商最关
毛的问题之一。
1. 个性化服务
智能光网络减少整掉费用，追求更具有竞争力的
个性化服务。
2. 灵活的光再结ßI务
智能先网络能够提供下列服务:波长批发、法长出
租、带宽运营等业务;动态的点琦点配置，可以模据眉
户的需要提供服务:为适应数据业务的流量动态变化，
提供电路和交换保护环的动态调整服务:在灵活的虚
拟容量和级联下的一系列创新光同结服务，如超宽带
宽服务和非标准带宽服务 C
3. 虚报先罔络{竞 VPN)
虚m光网络使网络运营离可以分费网络的物理资
摞提供给每一个末端用户，使用户 f象对自己的网络
样进行配置、安全监视和管理。电信运营商通过统化带
宽使用，藏少运营戚本，建立可区分性增植服务，对从
按分复用窍 5TS-N 的粒度提供简单的点对点配置，实
现安全性的分割网络资源，为用户提供多种保护(线，
环，网技〉和恢复机制。
五、经济性
智能光网络的经济进主要包括以下几个方面:单
机集成了多种 ADM 和 DC5(动态信道选择〉设备，简化
了网络，薛截了投资费用;充分优化并挖握了现有网络
苦宽及线路潜力，提高了网络资涯的利眉率，从商提高
了智能光阿培的整体经济效益;分布式智能在光网络
中推行个性化光通信服务的经济效果，是服务供应商
网络运行和管理的焦点所在，智能光传输体系使服务
供应商能够以低或本在先进的光肉络中提供个性化光
通信服务;分布式智能使无网络提供自动化的快速的
点对点的配置能力，增强了运营商快速提供优震服务
的能力，降纸了网络的操作费用，成为有效运行、能赢
利的网络;光阿络的可扩展性是节省费用的主要因素
之一，智能光网络的灵活组网和扩展徨力，为电信运行
商节约网络扩展的费用。
六、结束语
数据业务的飞速增长，对传输网络的苦宽资摞形
成巨大压力 O 如何提高传辑带宽的和I]m率，是电信运营
商们非常关，心的问题 o M.传送网技术体制演进的角度
来看，智能光商络将传统网络中 ATM 交换机和路由器
的 23 层的包交换功能，与 DXC (数据交叉连接器)、
OXC(光交叉连接器)的电路、光路交叉连接功能有极
地融合起来，将成为下-1-t光传送网的技术基础 c
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