张 煦
一、通信网从电向光的方向发展
当人们谈起未来的国家通信网和国际通信网发展趋向时，一定会提到“Internet”，有人把它叫作“因特网”，也有人把它译成“互联网”或“国际互联网”。近年出现关于通信网的规约和应用，最普通的是Internet Protocol，简称IP。尤其为了加快发展数据通信，把通信网组成IP通信网，在设计未来的多业务通信网时，也要充分利用IP规约，使Internet能够发展得更好。
另一方面，光纤光缆应用于通信传输线路很成功，尤其是配合使用密集波分多路系统（DWDM）和光纤放大器（EDFA），大大地增加了传输容量和延长了传输距离，更加充分发挥了光纤线路的优越性。随着通信业务量要求的快速增长，为公众服务的通信网必须相应地扩大容量。对此，通信网每一结点内部的交换机盘也倾向于利用光的功能，就是说，交换机盘中原有的电器件有必要更换为新的光器件。这样，通信网从线路到设备全面地从电更换为光，真正实现电通信向光通信进化的过程，这也表明，电的Internet必向光的Internet进化。
当然，完整的光通信网必须做到：用户连接至核心网，再连接至对方用户，两个边缘全部采用光技术和光设备，这意味着，虽然有了各种光纤传输线路和光核心网器件，还要让光设备扩充至终端用户，让用户与用户之间具备完整的光设备，具有完整的光信号通路，才能真正构成光的Internet。
相应地，在进化为未来的Internet的过程中，应当为它设计完整的“控制平面”。这包含许多实际必需的功能，诸如按主叫用户所需随时立即提供连通被叫用户的全程光通路、光层对可能发生故障的保护和恢复、光层的业务工程以及带宽业务管理等等。而且，鉴于未来通信网必将推行IP网，以及相应的多规约标记交换（MPLS）、多规约波长交换（MP*9姿S）和通用的MPLS即GMPLS等，光通信网应当采用以IP为中心的控制平面。
近年来，国际上提出“Internet时代”的说法，意味着现在国际广泛使用的Internet正以快速步伐进行技术革新，特别是近年来光器件和光网络的技术创新内容相当丰富、速度相当迅猛，自然地引起网络革命，不仅光技术和光组网的改革超过Internet本身的改革，而且两者融合一起，促使原来的Internet结构作出相当大程度的革新，导致在不远的将来真正实现光的Internet，在通信发展史上揭开新的一页。
二、光Internet的网络结构
未来光Internet的网络结构可能有内核心，再套以外核心，两者都是环形。内核心是由若干个Tbit/s级的POP（Point of Piesence）连成环形，但它们也可按需要加接斜格形。连接的线路都将是加装密集波分多路（DWDM）的光纤线路，有些是长距离加装光纤放大器（EDFA）和拉曼放大的线路。这样，内核心的每个Tbit/s级的POP各自连接几个Gbit/s级的POP，或者通过Gbit/s的光以太网连接几个Gbit/s级的POP，这些都是在外核心范围。这些位于外核心的许多Gbit/s级POP又利用DWDM的光纤线路连成大环形，这是外核心的环形，每段线路的距离不长。这些位于外环内的各个Gbit/s级POP可能分别参与各个光的城域网（MAN），每一MAN各有多个城市光结点（node）连成环形，而这些光结点可能结合各自的Gbit/s级的光以太网。
上述核心网内有Tbit/s级的POP，它们内部各有光波长控制的交换机，分别连接若干个Tbit/s级的标记交换路由器（LSR，Label Switching Router），也有经过若干个长距离的DWDM/OLS（光路系统，Optical Line Sys*9鄄tem）分别连往Tbit/s级的POP，或者经过普通的DWDM/OLS或经过光的分插复接器OADM连往Gbit/s级的POP。核心网中有很重要的光线路系统OLS，它们容量很大，以适应实际的光纤线路情况，例如每根光纤加装了DWDM，可能传输多至几百路光载波波长，而每路光载波波长可以各载荷数字信号40Gbit/s；它们又可以用于超长距离传输，甚至长达4 000km而没有利用电子的再生设施。核心网中还必然设置其他的光交换器件设备，诸如光交叉连接系统（OXC）和光分插复接器（OADM）等。
支持光Internet的还有城域网（MAN）和吉比特以太网（GbE）或者10Gbit/s的10GbE，可能还有广域网（WAN）和局域网（LAN）。它们都可以是光的网，特别是光的以太网，在光Internet的结构中占相当重要的部分。按照传统的想法，以太网GbE和10GbE只能是在大企业大楼内才会较多配置和实际安装使用，但是，不少学者近期却有把握地作出预测，认为在不远的将来，高速以太网将在较大范围迅速发展，甚至很多居民住宅用户也将广泛装用。未来的这些GbE和10GbE将和现在的电话网、ISDN、电缆modem或DSL等装置那样普遍，就是说，在不远的将来，光的Internet必将深入至城域网、局域网和以太网，从企业大楼延伸至普通居民住宅。
三、光Internet的连接模型和控制平面
对于光Internet，高层的网络结构应该考虑到各个分网络和所有用户。相应地，必须考虑两类接口，即用户与光网的光接口O-UNI（Optical-User Network Inter*9鄄face）和光网与光网的光接口O-NNI（Optical-Network Network Interface）。这些接口宜于具备统一的设计，以便必要的控制信息能够顺利流通。如果统一规划得周密和恰当，就可能使控制信息简单通用，并减少控制路由信息的类别。
对于光Internet，标记交换路由器（LSR）和IP路由器可能比一般IP骨干网起到较特殊的作用，做到按需提供光的带宽，从而加大动态功能和提高业务灵活性。O-UNI就是这些新的控制接口。
既然光器件和光系统技术在近年来都经历着不断的改进，就有把握预测，几年以后一定还会有更多的新的、有用的技术陆续出现。为了让未来的新技术能够顺利地、并且不致于耗资、耗时过多地在网络中引用，有必要准备一种灵活的控制平面，特别在路由和信令方面提供多种功能。尤其为了未来的光Internet能真正实现，控制平面更是必要，包括IP/MPLS层的几种控制规约和相应的算法。
对于光层，需要建立控制平面，而在光层与IP/MPLS层之间，也必须建立层间控制平面，以便在一个总的和一套规约的情况下，实现所有可能的各种业务和连接模型。这种控制平面包括整套以IP/MPLS为中心的算法，以及分布在各结点中运用的规约。除了保证接通和恢复光通路的全程途径外，还要利用更完善的信令规约，进一步实现更畅通的双向光通路，还要充分推行“业务工程”（traffic engineering）
综上所述，Internet在各方面正在积极发展和改进，新一代的Internet骨干必将是光的Internet。对此，不仅在光系统方面将有很大的革新，例如更好地组合光分插复接器（OADM）和光交叉连接系统（OXC），便于形成新的网络结构和带宽管理，还有分布的控制平面，充分利用优良的规约和软件组合。
----《现代通信》
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