光网络热点技术综述

2019-11-03 18:12:34

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供稿：网友

北京邮电大学龚倩　　Internet爆炸性增长，推动了通信信息技术（信息处理和传送）和网络技术的迅速发展。随着信息化程度的不断加深，人类对通信的容量、速度、质量以及服务种类的要求也越来越高。个人计算机和互联网的普及、数据业务与电子邮件通信以及各种宽带接入技术的飞速发展都给今天的通信网络提出了革命性的要求，并给整个网络的技术模式、整体架构及业务节点的实现方式、组网形态、业务能力等诸多方面都带来了深远的影响。在以ip为代表的数据业务量喷气式增长和新型业务不断涌现所导致的巨大带宽需求的刺激下，只有光波技术才能为现有的及未来的宽带业务提供强有力的发展平台并使之造福人类。在充分挖掘光通信技术潜力，不遗余力地利用光纤所赋予的巨大带宽的过程中，波分复用（WDM）技术以扩容简单、成本低廉等独有的优势逐渐显露出来。波分复用技术首先推的是双波长WDM（1310/1550nm）系统，此类系统在80年代就在美国AT&T网中使用，速率为2×1.7Gbit/s。但是一直到90年代中期，波分复用技术的发展才开始进入到一个高速发展阶段。从1996年开始，波分复用技术不断向着更多的复用波长、更高的单信道速率和更大的总传输容量方向发展。各大通讯设备制造商和传输产品研究实验室竞相推出更高传输速率和更大传输容量的系统，甚至出现了节节攀比的态势。表面上来看，似乎光网络的发展硕果累累、前景可观，但是随着单波长速率和复用波长数量的不断增加，一些物理效应对信号质量的损伤不可避免，而且对光子器件也提出了更高的要求。所有这一切都成为高速大容量系统走向实用化的桎梏。光纤作为一种很好的传输媒介所具有的优良特性已被大家所共知，但是有一点必须注意，那就是只有当光纤通过适当的、合理的、科学的体系结构互联以后才能组成真正理想的网络体系结构，以提供高速、宽带、高质量的业务。当电子设备逐步达到其物理极限时，波分复用、光交换技术以其独有的技术优势和多波长特性，正在向人们展示通过波长通道直接进行联网（即光网络）的巨大潜力和光辉前景。光网络技术的迅速发展为互联网日益膨胀的信息流量提供了强大的网络支持。更为重要的是，光放大器和波分复用等光通信新技术的不断进步，不仅强化了光网络的重要地位，而且将光逐渐扩大到网络边缘并显示出强大的生命力。

　　带宽、服务内容、盈利模式是光网络发展必须考虑的问题，他们驱使光交换层的交换能力要不断增强，并使之向更易于管理、更加灵活和更强劲，同时业务指配和故障恢复也能够更快地自动完成并具有智能的方向发展。所有这一切都给光网络的发展提出了更加苛刻的技术挑战，而且定位了光网络未来的发展目标。针对数据业务的高效传送问题，通过对光网络结构的研究使我们深刻意识到，如果没有对网络设备的功能潜力和限制因素的全面了解和掌握，则不可能设计出高效合理的符合实际需要的网络结构来。同样如果对所使用的光传输系统的原理、物理约束没有深刻的认识，则开发出来的新型光网络设备同样会受到限制甚至是无用的。有鉴于此，目前光网络的发展已从狂热追捧回归到理性发展，逐渐集中到切实解决阻碍光网络发展普及的技术障碍的正确轨道上来了。近期光网络研究的热点主要集中在关键器件、网络控制与管理、故障管理、光组播技术、IP over WDM、流量整合疏导、光分组交换和智能自动交换光网络等等。下面逐一讲述。

　　关键器件与技术

　　要创建多点光网络所需的网元设备，首先需要高度功能化的光子设备，如发射接收设备、波长控制器、动态增益平衡器、光交换设备以及波长转换器等光器件。幸运的是，由于较早地认识到光网络将依赖于高度功能化的光器件，导致集成光子概念得以较早地形成。

　　研究或发明可用于WDM的新技术和新器件具有极其重要的意义，一种新技术或新器件可使整个系统的性能大大改善，有时会推翻整个旧系统。以光网络构建未来高速、大容量的信息网络系统除了需要集成开关矩阵、波长变换器、新型光纤、OADM和OXC等关键器件及系统设备外，还需要重点解决超高速光传输、WDM滤波器（复用与解复用器）、高性能集成探测器和可调谐激光器阵列和各种集成阵列波导器件等关键器件技术，可以说它们是构造光网络的物质基础。

　　高速外调制器技术

　　发射模块是波分复用系统特别是密集波分复用系统中的关键器件之一，发射模块性能的好坏直接影响整个系统的性能。目前的密集波分复用系统的发射模块主要由DFB（分布反馈式）激光器和高速外调制器构成。随着系统的单信道速率由2.5Gbit/s向10Gbit/s、40Gbit/s发展，外调制器的性能对系统的传输距离和传输容量起着越来越大的作用。在10Gb/s和40Gb/s的密集波分复用系统中，主要使用了铌酸锂的外调制器，此类外调制器使用了马赫干涉仪的原理，可以提供比原有的电吸收（EA）外调制器更好的性能。目前10Gbit/s的外调制器可以实现零啁啾的调制性能，可以大大增加传输距离。相比电吸收外调制器，铌酸锂外调制器可以实现更好的系统性能，特别是在10Gbit/s和40Gbit/s的系统中。但该外调制器不易和激光器封装在一起，而电吸收外调制器可以较好地和激光器封装在同一个模块中。目前Nortel已推出了10Gbit/s的集成了激光器和电吸收外调制器的发射模块。从目前的发展趋势可以看出，铌酸锂外调制器和电吸收外调制器将仍然是下一步密集波分复用系统中主要的外调制方式，铌酸锂器件在高速调制中可以获得更好的传输性能，而电吸收器件的封装更为容易，使用方便，成本相对较低。

　　宽带光放大技术

　　掺铒光纤放大器（EDFA）是波分复用系统实现商用化的关键。EDFA的增益、平坦谱线宽度、噪声系数、饱和特性对该系统有很大的影响。目前使用的放大器的增益一般可以达到30dB，平坦谱线宽度在25-30nm左右，可以满足整个C波段的波分复用要求。但随着系统不断发展，系统的工作波长已开始拓展到L和S波段。目前主要有两种新型的光放大器件可以满足系统的这个要求，一种是可以将平坦增益谱线扩展到整个L波段的新型EDFA，一般是利用分布式泵浦，同时在掺铒光纤中添加其他元素实现的。另一种是利用光纤中的非线性喇曼效应进行光放大的喇曼放大器。喇曼放大器可以对L和S波段的信号实现非常平坦的放大，相对于普通的EDFA，喇曼放大器噪声系数较小，放大性能比较好，不足之处是增益较小，但这可以利用分布式结构加以改进。综上所述，结合宽带掺铒光纤放大器和喇曼放大器的光放大器组合将是下一步大容量高速率密集波分复用系统的必然选择。新型的复用/解复用器技术

　　在目前波分复用特别是密集波分复用系统中应用的复用/解复用器主要采用多层介质膜技术，采用多层介质膜技术的复用/解复用器可以满足系统在信道带宽、隔离度、偏振敏感性和介入损耗方面的要求，特别是在少于32波的系统中有比较好的表现。但在信道数特别多的系统中，成本较高，而且性能也不能完全满足用户的要求。但随着AWG（阵列波导光栅）波分复用/解复用器和Interleaver器件的发展，则可以在信道数大于32信道时满足系统的要求。利用AWG可以比较方便地实现40波以上的复用/解复用功能，介损、隔离度和多层介质膜的器件相比也基本一样，成本上和相同波长的多层介质膜器件相比也较有优势，而且使用更为灵活方便。目前存在的问题主要是AWG的温度敏感特性，但已有报道，通过良好的温控电路，可以使AWG的温度特性稳定在20GHz的偏差左右。而Interleaver器件的推出可以说是密集波分复用系统中复用/解复用器技术的一个重大突破。

　　新型光纤及其相关技术

　　光纤是光纤通信的传输媒介，目前在线路中大量使用的一般是G.652光纤，也就是普通的单模光纤，在2.5Gbit/s的密集波分复用系统中，使用普通的单模光纤可以达到比较好的传输效果，基本可以满足用户的需求。但在10Gbit/s的多信道系统中，使用普通的G.652光纤所引起的色散相对较大，对系统的限制就较大。为获得更好的性能，朗讯和康宁公司相继推出了非零色散位移光纤，此类光纤在1550nm波段保持很小的色散，既降低了整个系统的色散，又防止了非线性效应对系统的影响。特别适合密集波分复用系统的长途传输应用。康宁公司还推出了大有效面积光纤，纤芯直径很小，大大降低了色散，但利用折射率的变化，使平均有效面积加大，抑制了非线性效应的发生。朗讯公司推出了全波光纤，有效地克服了1400nm波段由于OH-根引起的较大的损耗，此类光纤提供了宽度接近300nm的可用带宽，特别在稀疏波分复用系统中有很大的应用前途。由此可见，光纤的发展大大促进了波分复用系统的发展。相关的信道监控技术

　　随着波分复用系统，特别是密集波分复用系统的发展，在传输途中，尤其是在中继节点对传输中各个信道光信号质量监测就显得非常重要。目前E-TEK、Bookham、Sensors等公司相继推出了对各个信道进行监测的模块。主要有两种技术：一种是利用波导结构＋光探测器阵列。波导结构主要由AWG或多层介质膜构成。此类结构的监控模块扫描速度极快，结构比较稳定，缺点是成本较高，而且可监控的波长数固定，系统扩展时需要另加模块。另一种是利用外腔滤波结构＋单个光探测器。使用时利用外腔的可调谐性能扫描整个工作波段。此类结构可监控的波长数较多，系统升级时也无需改变模块的结构，成本也较低。缺点在于扫描速度相对较慢，每次只能扫描一个波长，扫描时间一般在秒级。

　　网络控制与管理

　　现存传送网向光传送网的演进给电信网的网络管理系统带来了更大的挑战。需要对网络层和网元层进行有效的管理，并建立能实施故障管理、配置管理、性能管理和安全管理的管理网络。光网络的控制与管理系统是实现光网络的重要组成部分，它通过用于光层处理的开销通道和光层控制信令与管理信息对光网络进行有效的控制和管理，如：边缘节点的带宽请求；网络拓扑、带宽资源、路由信息的传递；动态路由选择和波长分配；网络保护、恢复、重新配置；以及对光设备和光通道进行性能监测，完成各种管理功能等。

　　光通道的选路和波长分配算法（RWA）是光网络的核心问题之一。它解决如何寻找一条合适的光通道并合理地分配通道所使用的波长，使有限的资源充分发挥作用，以提供尽可能大的通信容量。当获得了路由信息后在波长路由光网络里就需要网络控制机制来建立和拆除网络连接（即光通道），收到连接建立请求后，控制与管理机制就须选择合适路由、分配波长、并配置网络中相关的OXC交换机构，此外还要提供网络状态更新信息。网络控制与管理的目标是：1、使连接请求的阻塞概率最小化；2、使连接建立时间最小化；3、使控制开销的带宽最小化；4、使网络可升级性最大化。

　　控制与管理机制分为集中式和分布式，其中分布式网络控制机制更健壮，所以应用得更多些。分布式机制又可分为基于链路状态和基于分布式路由两种。基于链路状态的机制通常采用开放式最短路径优先（OSPF）算法。基于分布式路由的机制通常采用Bellman－Ford选路算法。

　　对于WDM网络，由于其模拟网络的本质，其处理的对象是光频率和光信号，与之相关的光域参数很难获得。因此无法在光域上对客户信号进行有效的监视，更无法像SDH网络那样将这一过程进行标准化。

　　除了光网络的性能监视和测量之外,另外一个重要问题是在网络节点到底需要哪些运行、管理和维护(OAM)信息，以及这些信息是如何传送的。网络节点所需的信息可以分为两类，一种是与特定光通道相联系的且必须与该光通道随路传送的信息；另外一类是与具体光通道无关，不需要随路传送的信息。前一类信息的传送方式是主要问题，而后一类信息的传送可以通过使用监控信道波长进行传送。

　　光网络的控制与管理开销通道主要有：共路方式，主要采用光监控信道（OSC）实现；随路方式，有多种实现技术，如副载波调制（SCM）、数字封装（Digital Wrapper）等；综合方式，用不同方式解决不同的问题，如在OCH层采用随路方式，而在OMS层和OTS层采用共路方式，以解决对光放大器的监控。WDM网络中的管理和控制开销可以在专门的控制信道上传递，控制信道要维护信令协议、网络拓扑协议、状态更新协议和故障恢复协议等。此外，也可以像MPLS那样采用带内信令，这就是所谓的多协议波长交换（MPLmS）。

　　光网络控制与管理平台主要负责提供和维护连接，管理网络资源，对路由选择、提供、连接请求进行计算，以及在网络中沿选择的路由请求和建立连接的信令机制。一旦成功地建立了连接，就必须根据业务级别合同进行连接的维护。光网络的控制与管理配置模式有以下几种：＊软永久电路模式（SPC）：SPC模式对于传统设备与光核心网相连接特别重要。ATM、FR可以通过管理系统（SPC模式）把接口交换到光网络。

　　＊用户网络接口模式（UNI）：也称客户机－服务器（client-server）模式，这种模式使终端系统和光网络之间的相互作用仅限于建立和拆除连接的简单请求。

　　＊对等（peer）模式：此模式应用于IP网络比较有利，路由器可与OXC具有同等地位，共享路由信息和控制智能。目前正在研究在对等模式中共享信息的程度。

　　故障管理

　　WDM技术虽然大大提高了光纤的使用带宽，但同时也使断纤所影响的业务量增大。因此WDM光网络的保护恢复至关重要。波长路由光网络和其他网络一样，当网络元素（例如光纤、交叉连接器等）发生故障时，会导致多条光信道失效，从而导致大量的数据丢失。以前关于光网络故障管理的研究工作主要集中在环形拓扑网络中的单根光纤链路故障的保护策略的研究，现在已逐渐转移到格形网拓扑结构的网络上来了。

　　网络的生存策略有很多，既可以是基于专用的资源备份，也可以是基于动态恢复策略。专用的资源备份型生存策略包括自动保护倒换和自愈环，他们是通过专用网络资源来恢复失效的业务。通常，动态恢复能够更有效地利用网络资源，而且能够使网络从各种各样的故障中恢复过来；相反专用容量的恢复策略却能够提供更快速的、更可靠的恢复。

　　光组播技术

　　组播技术是通信网络将发起端的信息复制多份同时传递给多个接收端的一种信息传递技术。将点到点的光连接方式扩展为点到多点的光连接，就形成了组播，我们也可以将其称作“光树”。光树技术的应用能够使一个节点中的一个发射机同时具有多个逻辑上的邻居节点，从而使原本物理连接关系十分简单的一个网络的逻辑互联图变得复杂多样，而且使得原有的一些物理连接的跳数大大降低。如果在一个WDM光网络中嵌入一套光树连接，则可以增强该网络的单播、组播和广播能力，但是相应地就需要网络具有支持组播的光交换机和更高的功率阈值以弥补由于信号分割而造成的功率损耗。

　　需要组播技术支持的一些业务类型有：视频会议、软件/文件的传递和镜像站点的文件复制、虚拟现实游戏、互联网新闻信息的传播和电子邮件列表等。尽管对需要组播技术支持的业务需求很大，但由于现有的网络都是主要面向点到点通信而设计的，所以并不能有效地支持组播功能。随着技术的进步，组播应用将越来越流行和对带宽需求越来越强烈，势必需要下层通信网络提供组播通信能力。具有组播能力的WDM广域网不仅能够对组播业务提供有效的选路支持，同时由于组播技术的引入使得网络具有更丰富的逻辑连接拓扑，因此它同时也会大大增强网络对单播业务选路的灵活性。要建立提供组播功能的新型光网络，就必须开发支持组播功能的新型波长路由交换机和研究组播选路与波长分配算法。

　　支持组播功能的波长路由交换机结构：使用光分波器就可以将一路输入光信号分割成多路输出信号，而且各路光信号的功率大小可以通过分波器的分波比来控制和管理。图1就给出了一种2×2组播波长路由交换机的结构，其中每一条链路支持4路波长信号。从每一条输入光纤链路上输入的光信号首先被解复用器（DEMUX）解复用成分立的波长信号，然后各路波长信号被光交换机进行交换，其中单播信号直接被交换到相应的输出光纤链路上，而其中需要执行组播功能的那些信号被交换输出到与该交换机相连的分波器背板上（光交换机中的分波器背板也可以提供光信号放大、波长转换、组播信号再生等高级功能，当然也可以提供更灵活的单播连接）。例如在图1中假设λa是单播信号而λb是组播信号，分波器的输出端与一个小型光交换机相连，该小交换机可以将组播信号分别交换到不同的输出光纤链路上，从而实现组播功能。由于分波器是一种无源器件，则具有n路等功率分波能力的分波器输出端的信号功率是输入信号功率的1/n。为了能够使每一路信号都能够被正确检测，则要求每一路分光信号的功率必须不小于一个功率阈值，因此就限制了光交换机提供组播功能的能力。

　　组播路由和波长分配技术：通信网络中的组播问题常常通过网络中的Steiner树问题（SPN：Steiner tree PRoblem in networks）来描述。值得注意的是SPN也是一个NP-Complete问题，在实际中要解决这个问题仍然需要使用启发式算法。

　　IP over WDM

　　基于IP的互联网数据的爆炸式增长所造成的带宽饥渴和WDM所固有的超宽带的带宽潜力导致了国际上对IP over WDM光互联网的研究热潮。在IP over WDM光互联网中，网络节点由波长路由交换机和IP路由器构成，每一个节点都通过光纤与其他节点相连，从而形成一个格形网拓扑的物理连接图。任何两个IP路由器都可以通过该网络中的一条全光WDM通道互联，这时所有通过相互连接的IP路由器而建立起来的光通道系列就形成了一个逻辑互联图。

　　在中间网络节点使用波长路由交换机通过合适的路由和波长分配算法，就可以建立起一条光通道，从而为一个节点建立起一系列逻辑上的邻接节点，而实际中这些节点有可能是地理上分布得很远的节点，这就是说一套光通道在物理连接拓扑上嵌入了一个逻辑连接拓扑。在逻辑拓扑中，两个节点之间的一条光通道不仅承载着该通道所连接的两个节点之间的通信信息，而且也承载着该光通道上游其他节点到该通道下游其他节点的通信信息。在不是通过逻辑拓扑直接连接的节点之间仍然能够通过使用所谓的“多跳”技术进行通信，也就是通过位于逻辑拓扑中的中间节点使用电子分组交换技术。这种电子分组交换能力可以通过该节点的IP路由器、ATM交换机等来完成，相应地就形成了

　　IP over WDM和ATM over WDM网络。

　　在这种光互联网中，诸如光纤等网络器件的故障和失效都会导致大量的信息丢失。对IP over WDM网络来说主要有两种业务保护策略：一种是由WDM光层提供保护（例如为每一条光通道都建立一条备份光通道）；另一种是由IP层来提供业务恢复。

　　设计IP over WDM网络的几个思路：

　　1、IP/WDM接口：开发一种支持现有的IP协议的WDM接口以实现IP over WDM，这种方法并不是最好的方法，但是如果要在互联网中使用WDM技术则必须采用这种接口。

　　2、增强的WDM接口：开发一种面向WDM的新型IP和TCP协议版本，我们可以称作IPvWDM和TCPvWDM；开发合适的网络控制和管理（NC&M）接口，它既可以兼容传统的协议如帧中继，如果必要也可以提供直接的WDM接入；提供宽带隧道支持，例如给需要大容量的用户提供全光“粗”管道。

　　3、互通能力：支持多WDM背板结构，每一个背板作为一个自动系统使用内部的协议机制，同时通过边缘网关、波长转换器等支持背板之间的互通，这样，一些Internet原理就可以引入到下一代Internet中。

　　WDM环网中的流量疏导

　　流量疏导技术就是研究如何将不同速率的业务流、不同类型的低速率业务打包成高速数据流的过程。在由WDM/SDH构成的环网中，每一路波长可以通过TDM方式承载很多低速率的业务流。这时每一路业务连接的速率都是一个时隙容量的整数倍，并且是通过多条TDM虚连接在两个节点之间建立起来的。上路和下路一个虚连接只能在该连接的两个终端节点上完成，因此，即使在该虚连接上存在电的分插复用器，也只能直通这个时隙而不能执行分插复用。

　　在静态业务模型下，当将虚连接装到波长上时可以通过优化处理，最大限度地节约所需的ADM数量。单环网络在非标准业务模型下的流量疏导问题可以通过整数线性规划来描述，通过分别在单跳和多跳情况下使用不同的启发式算法计算的结果表明：当流量疏导比率较大时，多跳方案比单跳方案所结余的ADM量大，但多跳方案所消耗的带宽量较大。在多环互联情况下，不同的环互联策略也同样影响所需的设备数量，直接通过光层实现互联结余的ADM数量最大；多级互联方案的设备结余数量居中；而采用纯数字交叉连接互联方式所需的波长数量最少，但所需的ADM最多。

　　光分组交换

　　随着电信与计算机通信的融合，数据业务量正在逐步超过话音业务量。这也就意味着许多现存的电路交换网络将不得不升级到分组交换网络。在WDM提供大量可用带宽的同时，光交换技术的进步也已经使我们可以支配WDM网络中的带宽。在众多的交换技术中，光子分组交换技术以其高速和对数据速率、数据格式透明和良好的重构性而表现出独有的优势。

　　光缓存技术是光分组网中最重要的问题。在信头识别和处理过程中需要光缓存技术对分组进行延时，此外，在解决交换机输入/输出端口的分组竞争时也要使用光缓存技术。在分组交换网络中所采用的冲突解决方案在很大程度上影响网络的丢包率、平均分组时延、平均跳距和吞吐量等网络性能。在WDM光分组交换网络中主要通过波长域、空间域和时间域来解决分组对资源的竞争，相应地存在波长转换、路由（空间）偏射和光延迟线三种方法。这三种策略各有利弊。

　　光分组交换网络既可以是同步网络也可以是异步网络，同步网络的分组长度为定长，则解决分组冲突容易，但需要同步处理增加了硬件成本。异步分组交换无需同步处理但其冲突解决更加困难。

　　即使对超长距离的WDM传输来说，10-12的误码率已能够很好满足要求，但这样的BER仍不能适用于光分组网。这是因为在波长路由光网络中用误码率来表示信息错误比例，而在光分组网中则用误分组率来表示，所以光分组网中一个误比特会导致整个分组的错误，从而误分组率会很高。所以，光分组网对传输质量的要求很高。　　因为在光域中缺少像电域里那样丰富多样的逻辑器件，所以信头识别和同步是又一个难题。解决方案之一是在交换节点处装配光与门阵列，根据信头地址来选择多个分组的路由。若已获得同步，则进入交换节点的分组被送入延时阵列，同时用固定的关键字与信头字节相与，从而识别信头信息，并根据获取的信头信息选择路由，将分组送至相应的交换输出端口。

　　智能自动交换光网络

　　所谓智能自动交换光网络，就是网络的管理和控制具有智能化特点，能够动态地、自动地完成端到端光通道的建立、拆除和修改，并且当网络出现故障时，能够根据网络拓扑信息、可用的资源信息、配置信息等动态地指配最佳恢复路由。

　　为了满足今天高速组网应用的需求，光网络层的自动化和智能化不仅很实用而且对实现新的高质量的宽带业务是非常必要的。最近，在组网技术方面的两项技术进展使得对光网络带宽的动态指配成为可能。首先是由于可重构型的光联网节点如光交叉连接器和光分插复用器的开发成功，使得由网络提供商动态指配带宽成为现实，在这些新型可重构的光网络节点设备的控制通路中使用了现有的数据网络控制协议(如多协议标签交换、开放式最短路径优先)来决定路由。另外由于在IP路由器、ATM交换机等设备中强化了流量工程和基于约束条件的路由技术，从而允许这些设备动态决定什么时候和什么位置，它们需要增加或减少多少带宽。这两种技术的使用，为传统的光网络引入了智能控制和管理信令，从而使得光网络具有了智能性和自动性，它为发展按需分配带宽和买卖带宽的新型商业模式提供了条件。

　　对光通道的自动控制和智能交换具有下列优点：

* 具有流量工程能力：它允许每个用户对网络资源进行动态管理。

* 业务恢复能力：在网络性能恶化的情况下，能维持对业务的一定水平的恢复能力。

* 按需动态指配带宽：将光网络资源与数据业务分布自动地联系起来，形成快速、高性价比的光传送网。

* 可提供新型服务：光的虚拟专网（O-VPN），并为发展新型带宽交易、带宽租赁业务铺平了道路。

　　网络带宽的巨大增长促使各种组织致力于传统IP网络协议的修改以使之能够支持QoS，特别是对应于来自语音和实时图像传输方面对QoS的迫切要求。在提供QoS保证和优化组网模式的可用技术方案方面，多协议标签交换是其中一种被广泛接纳和备受青睐的技术，它使得无连接的IP协议具有了面向连接的特性。

　　WDM传输设备的波长数飞速增长以及光交换机的实用化，使得第三层的交换或IP/MPLS直接运行在波长级上成为可能，因此基于MPLS控制平台的IP Over Optical技术近来发展十分迅速，相关的标准正在以空前的速度制定。许多标准化组织和行业协会都在极力促进MPLS和WDM的无缝结合，以求为Internet构建统一的网络结构。

　　智能光网络的发展前景是美好的。在这样的网络基础之上，根据网络的可用资源，智能光纤网络可以在几分钟内开通一个光网络的虚拟专网（OVPN），相比之下，要在物理层上建立一个基于SDH/SONET的光纤服务连接，则需要几个月的时间。通过智能光纤网络可以构建一个利润非常大的市场，通过在带宽贸易群集点上把销售方和购买方连接起来，智能光纤网络可以实现带宽贸易。这在目前尽管执行起来还存在着一定的难度，但广阔的应用前景和迅猛的技术发展已经明确了光网络的这一发展方向。

　　随着光网络和光技术的不断发展，光网络承载的业务逐渐向综合业务发展，成为完全的业务传送平台，光传送网不仅实现业务传输的功能，还完成业务的实时提供、分层分级管理、资源调配与释放、保护、计费等功能，光网络逐渐成为可运营的核心基础网络。面对今天经济持续疲软的国际大环境，光网络的研究人员必须致力于攻克制约光网络发展的基础技术，包括开发高效实用的光子器件、可动态重构的光交换设备、智能化的网络管理系统，同时彻底解决宽带接入的瓶颈，使光网络所具有的带宽优势彻底得到释放。只有务实的工作和技术上的突破才能真正为光网络的腾飞打下坚实的基础。而政府管理部门也必须在政策上给予支持，为推动光网络发展的增值服务铺平道路，同时运营商要积极开拓新型增值服务寻找光网络的盈利模式，真正使光网络所具有的优势得到发挥，只有这样，才能真正迎来光网络光辉灿烂的明天。

摘自《通讯世界》2002.3

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