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光傳送網(wǎng)具有波長(zhǎng)可透明傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，研究光路的損傷原因?qū)W(wǎng)絡(luò)提供可靠連接的影響有著顯著意義。隨著各類可調(diào)諧光器件在網(wǎng)絡(luò)中的普及應(yīng)用，如何在線優(yōu)化它們的參數(shù)配置來(lái)改善網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能，還存在許多研究問(wèn)題需要解決。
光路傳輸?shù)南拗?/p>
傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為：光通道的信號(hào)質(zhì)量都是有保證的，所有光纖鏈路具有標(biāo)準(zhǔn)的傳輸特性。這一假設(shè)對(duì)于不透明光網(wǎng)絡(luò)是適用的，但隨著透明性的引入，傳送網(wǎng)要求在由源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的整條路徑上保持全光的傳輸形態(tài)，對(duì)光連接帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。此時(shí)，光纖的損耗、色散、非線性效應(yīng)，光放大器的ASE噪聲，全光節(jié)點(diǎn)的插損和串?dāng)_等，在經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)距離的光路傳輸后不能再被忽略，這些損傷積累的影響有可能造成到達(dá)接收機(jī)的光信號(hào)不能滿足客戶的QoS要求，從而引起新的阻塞。
解決上述問(wèn)題的方法是在路徑計(jì)算過(guò)程中考慮物理?yè)p傷屬性，即研究基于損傷限制的選路（ICBR）算法，以保證光路具備合適的端到端傳輸質(zhì)量。
傳送網(wǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)要求光網(wǎng)絡(luò)不僅具備自動(dòng)交換的智能，還應(yīng)當(dāng)具有自適應(yīng)傳輸?shù)哪芰�，從而主�?dòng)且快速地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)中傳送平面的傳輸性能，使外界感知不到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的性能變化過(guò)程，而且運(yùn)營(yíng)商可以在很大程度上降低網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本（OPEX）。
目前，全光設(shè)備的3R再生技術(shù)不如電信號(hào)處理那么成熟，物理?yè)p傷對(duì)動(dòng)態(tài)光路建立的影響不能再被忽視。隨著從點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)涞骄W(wǎng)狀拓?fù)涞难葸M(jìn)，光網(wǎng)絡(luò)的靈活性得到進(jìn)一步增強(qiáng)，由于傳輸路徑的動(dòng)態(tài)變化，物理?yè)p傷的補(bǔ)償不可能預(yù)先規(guī)劃，只能在實(shí)際中進(jìn)行動(dòng)態(tài)在線補(bǔ)償。
減少物理?yè)p傷的傳輸控制
實(shí)現(xiàn)基于物理?yè)p傷的傳輸控制包括集中式和分布式兩種方案。前者由一個(gè)獨(dú)立的集中控制網(wǎng)元負(fù)責(zé)重構(gòu)選路、性能評(píng)估和參數(shù)計(jì)算等工作，后者通過(guò)擴(kuò)展控制平面協(xié)議實(shí)現(xiàn)更靈活的性能控制。
1．集中式控制方案
集中式模型下，傳送平面內(nèi)的所有網(wǎng)元都與一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)元實(shí)體相連接，其中包括資源利用率、物理傳輸參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)庫(kù)（NID）。性能監(jiān)測(cè)模塊負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)和更新光路性能狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)收到建路請(qǐng)求時(shí)，由集中控制網(wǎng)元執(zhí)行RWA算法、評(píng)估光路性能和計(jì)算預(yù)設(shè)參數(shù)，然后下發(fā)給控制平面，完成建路。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量不符合要求時(shí)，性能監(jiān)測(cè)模塊告知控制平面，由控制平面節(jié)點(diǎn)上報(bào)給集中控制網(wǎng)元，對(duì)應(yīng)調(diào)整的物理參數(shù)進(jìn)行重新計(jì)算，再由控制平面分發(fā)給傳輸設(shè)備。
該方案的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)優(yōu)人員可以通過(guò)集中數(shù)據(jù)庫(kù)完整詳盡地得知整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的情況（如可利用的資源、拓?fù)洹⑽锢韰?shù)等）。所有的路由選擇都可從全局角度考慮，通過(guò)集中優(yōu)化算法得到最優(yōu)結(jié)果。該方案主要問(wèn)題是：缺乏靈活性和互操作能力；算法復(fù)雜、實(shí)時(shí)性較差，不適合時(shí)間敏感度高的業(yè)務(wù)；集中控制節(jié)點(diǎn)信息交互頻繁，可能造成處理延時(shí)。
2．分布式控制方案
分布式控制模式下，傳送網(wǎng)通過(guò)擴(kuò)展控制平面協(xié)議以實(shí)現(xiàn)分布式傳輸控制（見(jiàn)圖1），包括分布式路由和分布式信令方案兩種不同的解決思路。
在分布式路由方案中，傳送網(wǎng)為了收集和傳送各鏈路物理參數(shù)信息及流量工程（TE）屬性，需要對(duì)當(dāng)前GMPLS路由協(xié)議（如OSPF-TE）做一些擴(kuò)展。因此，每個(gè)控制平面節(jié)點(diǎn)（CPE）都構(gòu)建一個(gè)全局的網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)庫(kù)（NID）。當(dāng)連接請(qǐng)求到達(dá)源節(jié)點(diǎn)時(shí)，RWA根據(jù)自己的NID和連接請(qǐng)求中的約束條件計(jì)算出符合端到端光信號(hào)質(zhì)量的路由，然后把路由信息提交給GMPLS信令協(xié)議（如RSVP-TE），由信令完成建路過(guò)程。當(dāng)信號(hào)質(zhì)量不符合要求時(shí)，性能監(jiān)測(cè)模塊告知控制平面，由控制平面節(jié)點(diǎn)重新計(jì)算應(yīng)調(diào)整的物理參數(shù)，并通過(guò)信令分發(fā)給傳輸設(shè)備。分布式路由方案優(yōu)點(diǎn)是各節(jié)點(diǎn)都了解全網(wǎng)的情況，在建路之前，擴(kuò)展的路由模塊可以優(yōu)化選路，并計(jì)算物理參數(shù)，然后由信令模塊完成建路過(guò)程。然而，這種方案也有本身的局限性，由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要得知全網(wǎng)的情況，只要全網(wǎng)狀態(tài)有改變，就必須通過(guò)泛洪信息通知全網(wǎng)，不僅占用大量網(wǎng)絡(luò)資源，還會(huì)存在更新延時(shí)，使各節(jié)點(diǎn)無(wú)法保持同步，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化頻繁時(shí)將影響整體性能。
在分布式信令方式中，傳送網(wǎng)通過(guò)信令擴(kuò)展可在光路建立流程中實(shí)現(xiàn)光信號(hào)質(zhì)量的在線動(dòng)態(tài)估計(jì)和物理參數(shù)調(diào)整。在這種方式下，當(dāng)前的路由協(xié)議不需要做改動(dòng)，各節(jié)點(diǎn)只需存有本地信息數(shù)據(jù)庫(kù)（LID）。GMPLS信令協(xié)議里引入包含網(wǎng)絡(luò)物理傳輸參數(shù)的對(duì)象，當(dāng)收到建路請(qǐng)求時(shí)，源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行源路由計(jì)算，然后由信令從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)收集各節(jié)點(diǎn)和相關(guān)鏈路、可調(diào)器件的物理參數(shù)；目的端引入光路評(píng)估模塊，結(jié)合物理參數(shù)對(duì)光路的性能進(jìn)行評(píng)估；如果計(jì)算出的傳輸損傷沒(méi)有超過(guò)可容忍范圍，節(jié)點(diǎn)建立連接同時(shí)回送響應(yīng)消息至源節(jié)點(diǎn)；回送過(guò)程中，按照光路評(píng)估結(jié)果對(duì)傳輸設(shè)備進(jìn)行重新設(shè)置。分布式信令方式并不需要任何鏈路物理參數(shù)信息的全局泛洪，它只是在建路消息中收集所經(jīng)各節(jié)點(diǎn)與鏈路的物理參數(shù)信息，由目的節(jié)點(diǎn)的路由評(píng)估模塊來(lái)做判斷和計(jì)算。分布式信令方式的主要優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，避免了通信同步的問(wèn)題。但其本身也有一定缺點(diǎn)，由于在源節(jié)點(diǎn)的路由計(jì)算并沒(méi)有考慮傳輸過(guò)程中的物理?yè)p傷，該方案所得到的不是最優(yōu)路由，建路請(qǐng)求在目的節(jié)點(diǎn)判斷時(shí)可能被拒絕，從而增加建路時(shí)延。
