智能光网络技术白皮书(华为)

智能光网络技术白皮书

第1章智能光网络的背景

1.1 智能光网络的起源

传统SDH光网络主要为语音业务而设计，如图1-1，其拓扑结构以线形和环形为主，业务配置时，需要逐环、逐点配置业务路径及时隙，难以实时管理，网

络拓扑的变化不能实时反映到网管。虽然在这些拓扑结构下实现的保护方式有着

快速保护倒换的优点，但其网络扩展性差，并且带宽利用率较低（由于环网保护

需要预留一半带宽）。随着网络规模越来越大，网络结构的日渐复杂，管理、维

护的压力也越来越大，这种配置业务的方式风险较高；同时，由于业务从申请到

真正开通，都是人工进行，尤其当牵涉到多厂家的设备互连时，需要人工协调，

效率很低，通常需要花费几周甚至几个月的时间。人们希望借助新技术，实现业

务的动态申请、选路、业务自动建立，从而简化网络的业务管理，降低运营成本。

这样智能光网络就应运而生。

图1-1传统网络结构图

在传统的光网络中引入动态交换的概念不仅是十几年来传送网概念的重大历史性突破，也是传送技术的一次重要突破。总的看来，在光网络中引入智能特性

的主要好处有：

灵活的Mesh组网

●网络拓扑自动发现

●缩短业务建立时间，带宽的动态申请和释放

●网络链路负载自动均衡和优化

●简化网络管理

●最终实现不同网络互连、互通

●提供新的增值业务：按需带宽、带宽出租、批发、贸易、光虚拟专用网

（OVPN）、业务等级协定（SLA）等，使传统的传送网向业务网演进1.2 智能光网络的成本分析

对于传统传输网络来讲，运营者面对着如下的问题：

●网络缺少实时的业务供给能力，业务配置时间过长，主要原因是人工操作，所

需时间按月计算

●带宽利用率过低，网络不能满负荷运转

●网络中备用容量过大，缺少先进保护、恢复和路由选择功能

●不能提供可个性化的多项服务以供选择所损失的利润

●送达服务到用户手中需要长时间的计划和分配周期所损失的利润

●不能按照服务水平协议满足客户的要求所损失的利润

发展智能光网络对于运营商的机会在于：

●智能光网络网元集成了MADM和DCS设备的功能，简化了网络结构，降低

了投资费用

●智能化充分优化并挖掘了现在网络带宽及线路的潜力，提高了网络资源的利用

率，从而提高了经济效益

●分布式智能在新型光网络中推行个性化光通信服务的经济的效果，它是服务供

应商网络运行和管理的焦点所在。智能光网络使服务供应商能够低成本的在

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，使之成为有效运行、能够赢

利的网络

●光网络的可扩展性也是节省费用的主要因素，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

但是运营商希望网络尽量保持稳定，对于全网范围内的业务配置、保护恢复等有

全面的管理，因此，如果网络动态程度过高，对运营机制会是一个挑战。

1.3 传统网元和智能网元的比较

在智能光网络中网元和非智能光网络中网元相比不同之处在于：

●对信令通道的支持

在智能光网络中各网元间需要进行路由和信令的协调，需要相应的物理通道承载这些信息；无论这些通道的物理形式是什么，都有相应的字节表示路由或者信令，并且在网元间生成、传送和解释，这些工作在智能光网络的网元中相应的智能软件包完成的，但现有光网络中就不存在这些功能，如图1-2。

●CPU、内存等的支持

和非智能网元相比，智能网元不但需要原有的处理功能，而且增加了对智能软件包的处理功能，这意味着智能网元需要更好的配置，如更快的CPU，更大的内存等。

图1-2非智能网元和智能网元的比较

第2章智能光网络的网络模型

在智能光网络概念诞生之初，对其最终要实现的网络模型和演进结构，业界有较

为热烈的争论，争论的焦点是网络的融合到底以什么结构来实现。目前主要有两

种网络模型：重迭模型（Overlay Model）和对等模型（Peer Model）。重迭模型

（Overlay Model）即客户-服务模型，将业务层和传送层之间的关系明确地定义为

客户层/服务层结构。对等模型（Peer Model）也称为集成模型，网络中所有的网

元（路由器、光网络网元）都处于对等的关系，网元都清楚全网的资源状况。在

对这两种模型进行描述前先介绍两个相关概念：UNI和NNI。

UNI（User Network Interface）即用户与网络间的接口，是不同域、不同层面之间

的信令接口。UNI不支持选路功能，其所完成的主要任务包括：连接的建立、连

接的拆除、状态信息交换、自动发现和实现用户业务传送。目前在业界标准协议

制定得最为完善和成熟的是OIF的UNI协议，它不仅制定了一整套切实可行的UNI

信令协议（RSVP或LDP）、控制信道的实现和维护以及相应帧封装标准，而且

还提供了一套业务发现和拓扑发现机制。

NNI（Network-to-Network Interface）即网络节点接口，可分为两种类型：外部网

络节点接口（E-NNI）和内部网络节点接口（I-NNI）。

●E-NNI：外部网络节点接口

E-NNI是网络与外部网络之间的控制面双向信令接口。这种情况通常发生在不

同运营商网络之间的互联上。E-NNI接口信令将屏蔽网络内部的拓扑等信息，

其传送的主要信息包括呼叫控制、资源发现、连接控制、连接选择和连接选路。

通过这个接口信令，智能光网络可以被划分成几个子网管理域，E-NNI可以实

现这几个域间的端到端的连接控制。

●内部网络节点接口（I-NNI）

I-NNI是指同一网络内部的控制面双向信令接口。这种情况通常发生在同一运营

商网络内部的互联上。I-NNI将提供网络内部的拓扑等信息，其所传递的信息将

被用来进行选路和路由。其传送的主要信息包括资源发现、连接控制、连接选

择和连接选路。通过这个接口信令，智能光网可以实现域内的端到端的连接控

制。

2.1 重叠模型(Overlay Model)

重迭模型又称客户-服务者模型，如图2-1，这种模型的基本思路是将光网络层的控制功能（如路由和信令）完全在本层独立完成，此时光网络层作为服务层，成为一个开放的通信传送平台，可以为包括IP业务层在内的所有客户层提供动态互联。因此这种模型有两个独立的控制平面：光网络层（服务层）和IP业务层（客户层），它们的关系集中体现在用户-网络接口（UNI）处，即边缘客户设备（客户层）与光网络设备（服务层）之间，两者之间不交换路由信息，独立选路，边缘客户层设备（客户层）看不