摘要:该文介绍了智能光网络的特点、体系结构、业务连接方式、主要技术，结合智能光网络的工程实例，分析了其优秀的智能特性和在电力通信中应用的优点。
当前光纤通信采用的SDH技术以TDM业务传输和集中网络管理为主，随着IP数据量的飞速增长，在快速、高效、动态的IP数据特性面前，传输网络的控制管理能力始终是其发展的软肋，已经满足不了要求。为解决问题，在光传输组网技术上叠加以IP技术为基础的网络智能化技术，形成具有智能性的光网络——自动交换光网络，即智能光网络，ITU-T在G.8080给出了详细的定义。智能光网络是一种自动交换传送网，由用户端动态发起业务请求，自动选择路由，并通过信令控制实现业务连接的建立、拆除[1]。智能光网络以软件为核心的，其优势集中表现在组网应用的动态、灵活、高效和智能方面。
1 智能光网络技术的体系结构
智能光网络体系结构由传送平面、控制平面和管理平面组成，在传统光传送网的传送实体和网络管理实体的基础上增加了一个控制平面，各平面之间通过相关接口相连。
控制平面：控制平面是智能光网络的核心部分，它包括一系列信令和路由协议，完成呼叫控制和连接控制，具有动态路由连接、自动业务和资源发现、状态新型分发、通道建立连接和通道连接管理功能。
传送平面：转发和传递用户数据，为用户提供端到端信息传递，并传送开销。
管理平面：负责所有平面间的协调和配合，完成传送平面和整个系统的维护功能，管理平面为网络管理者提供对设备的管理能力。
其中有3个标准接口，UNI：用户网络接口，负责用户请求的接入，包含呼叫安全和认证管理等。CCI：连接控制接口，功能为光传送网元的端口间建立连接。NMI：网络管理接口，实现管理平面与控制平面及传送平面之间功能的协调[1] 。
2 智能光网络技术的业务连接方式
智能光网络支持永久连接、软永久连接和交换连接，在智能光网络中引入交换连接，是智能光网络成为交换式智能网络的核心所在。
永久连接(PC)：控制平面在永久连接中并不起作用，用管理平面向网元发起配置请求；或者用人工配置端到端连接通道的每个网元。
交换连接(SC)：通过控制平面在连接端点间建立信令式连接，控制平面通过UNI接口接收用户请求，经控制平面的处理后在传送平面中提供一条可满足用户需求的光通道，并把结果报告给管理平面。
软永久连接(SPC)：由管理平面和控制平面共同完成软永久连接,用户到用户的连接为混合方式连接，用户到网络部分由管理平面提供永久性连接（PC）；而网络部分的连接通过管理平面向控制平面发起请求，然后由控制平面完成交换连接（SC）。
3 智能光网络的关键技术
信令技术：信令技术是核心技术之一，信令协议用于分布式连接的建立、维护和拆除等管理。信令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。当前采用的信令协议有PNNI、GMPLS RSVP-PE和GMPLS CR-LDP[2]。
路由技术：路由技术是智能光网络中控制平面的一项重要技术，路由协议为连接的建立提供路径服务，支持分级路由、逐跳路由和源路由。对于域内路由协议主要是GMPLS建议的两中协议：OSPF-TE和IS-IS-TE协议；域间路由协议主要有DDRP和BGP。
链路资源管理技术：链路管理协议（LMP）运行于邻接节点之间的传输平面上，用于进行链路的提供，并管理节点间的双向控制信道，它包括以下核心的功能：控制信道管理、链路连接性验证以及故障定位和隔离。它是实现光路自动配置和管理的基础和关键。
自动发现技术：自动发现是指网络通过信令协议实现网络资源的自动识别，包含物理媒介层上的发现、层邻接的发现、控制实体的逻辑邻接的发现以及业务发现。
生存性技术：网络的生存性技术是保证网络在发生故障时对受损业务进行保护和恢复，在智能光网络中网络的生存性是基于GMPLS协议的。
4 工程应用
2006年浙江电力某局采用智能光网络设备，组成覆盖下属变电站和供电所的智能光网络，网络结构分为两个层面：核心层和汇聚层。核心层由4个结点组成，两两相连，组成一个10Gbit/s的网状网，汇聚层由两个2.5 Gbit/s的环网组成。
该智能光网络采用分布式智能技术、分布式控制平面、分布式的路由及恢复控制，具有良好的网络扩展性、强壮的网络生存性，提供调度自动化数据、电能数据、变电站图像监控、电话语音、办公自动化、用电营销等业务的综合传输。
4.1 主要智能功能
拓扑自动发现：利用智能控制协议生成网络拓扑、自动发现节点和链路。拓扑自动发现包含逻辑路由拓扑的自动发现和物理拓扑的自动发现。每个网元依据所掌握的信息自动地计算整个网络拓扑。一旦在相邻的设备之间出现新的物理连接，则该连接会立即被自动发现，不需要在设备间进行物理连接的人工配置，从而保证在网络里实际连接一致性和精确性，避免了人工管理带来的差错[3]。
端到端的业务自动配置：利用智能控制协议建立端到端业务指配，自动路由连接是由信令和路由协议在起止网元上创建的最佳路由连接。根据现有的网络条件、用户指定的连接限制和服务类型，信令协议自动地进行端到端连接的指配、在网络里创建所有的动态交叉连接，并在以后将此连接作为单个端到端的实体进行管理。
多重保护和恢复机制：智能光网络提供的环保护倒换、线路保护倒换的倒换时间小于50ms，当所有的环保护、线路保护都失效的时候，智能光网络可以通过信令建立恢复路由并执行网状网恢复。网状网恢复将以全网的空闲链路为备份对业务提供保护，可最大限度地提高网络的带宽利用率及可用性。尤为突出的是其抵御多点同时故障的能力，实现了只要有一条路径存在，业务就能得到恢复，这是环型网无法比拟的。
多等级服务保护：可提供四个级别的MESH组网保护[3]：钻石级业务保护：提供永久性的l+l保护恢复，保护时间小于20ms，用于调度自动化、保护等实时性业务。金级业务保护：提供l∶l失效后的恢复，恢复时间小于50ms，用于语音、多媒体、视频等业务。银级业务保护：提供实时动态重路由恢复，恢复时间在几百毫秒到2s之间，用于一般的IP数据业务，如办公自动化、WEB浏览等。铜级：没有保护，故障情况下将被丢弃。
分布式智能：智能功能分布在各个网元上，当集中网管无效时，网元可以通过信令在网络中建立业务并执行网状网保护恢复。
流量工程：通过在网络中实施流量工程，可使网络负载均衡，提高带宽利用率[3]。
4.2 相比较传统的光网络，智能光网络带来的优点
智能光网络可在以下几个方面为电力光网络带来优点。
网络结构变化：从传统的环网发展到MESH网状组网，MESH组网方式提高网络的生存性，提供多种保护和恢复方式，有效抵抗网络多点故障，可实现网络的无极扩展，提供端到端（跨环）业务的保护，实现网络负载的自动均衡和优化。
业务提供变化：具有自动发现功能，电路的自动配置充分降低维护难度，可大大缩短业务的提供时间；灵活提供不同的业务等级，满足目前迅速发展的差异化服务的需要。
业务平台变化：带宽的动态分配，较好地提高带宽利用率，同时基于信令请求快速灵活的开通业务，可快速响应新增业务，具有增值能力。
互联互通变化：可实现不同厂商的互通，不同网络的互通，最终实现不同网络的统一网管。
5 结束语
自动交换光网络是融交换、传送为一体的新一代光网络技术，当前在国内外电信运营商中已经有很多的应用，并取得了很好的效果[4]。当前电力通信光网络也从SDH第一代光网络技术向智能光网络发展，以解决当前网络中存在的问题。电力系统智能光网络的建设是一个逐步发展的过程，在建设中应科学规划、设施，以实现现有的网络逐步向智能光网络演进。智能光网络的智能特性将从网络结构、业务提供、业务平台、互联互通等给电力光网络带来新的有特色的应用。
