智能光纤网络管理系统通信协议设计研究

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　　摘要：本文主要围绕着智能化光纤网络的管理系统内部通信协议相关设计开展深入研究及探讨，望能够为今后这一方面的技术设计实践工作提供指导性的意见或者参考。
　　关键词：智能;光纤网络;管理系统;通信协议;设计
　　中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）08-0018-02
　　0 引言
　　现阶段，伴随着时代不断进步发展，互联网的协议业务实现了突破性的发展，网络宽带迎来了新的挑战。对此，深入研究智能化光纤网络的管理系统内部通信协议相关设计，对于我国今后光纤网络整体规划建设来说有着一定积极意义与作用，需得的网络通信技术相关领域的广泛关注与重视。
　　1 智能化的ODO架构
　　ODO，是以PON设备为基础FTTH的光缆网络，为ONU、OLT二者间提供着光传输的通道。而智能化的ODO，它是一传统ODO为基础所建立的一种智能化光纤网络，内设OSS综合的管理平台、智能化ODO的管理系统、ODO智能化设备、ODO智能化管理的终端、四部分接口、带有波段电子标签。
　　2 设计通信协议的基础
　　2.1 通信协议主要设计技术
　　2.1.1 设计帧结构技术
　　在通信协议当中，帧的类型主要包括：数据帧、控制帧、管理帧等。帧不同格式所提供功能往往存在着差异，在组成域方面不同。一般是由帧头与数据表形式所构成。帧中包含着编号、地质、数据、长度、校验、控制等域。帧结构具体设计期间，各个域均需考虑在内。
　　2.1.2 通信控制技术
　　通信协议，若不是面向连接，便为无连接，主要依靠着信息传输方是否有需要与信息接收的一方保持对话联系，处于非预先联系状态传输信息，希望信息接受的一方可顺序接收相应信息内容。
　　（1）面向连接通信。它属于网络协议的一种，需信息传输方、接收方建立联系，以该联系维持对话状态。面向连接服务，即为通信双方通信期间，需先建立好通信线路，实现过程包括建立、使用与释放连接。TCP协议，即为面向连接一种服务协议。
　　（2）无连接通信控制。无连接通信控制，主要是将信息传输至特定点后无需任何操作，由信息接收方来检查所接收信息是否存在着丢失或错误问题。无连接信息传输期间，所有信息数据均属于独立单元，传输信息一端与接收端在进行信息传输前期，无协商，所有信息均有源地址与目的地址，传输方只负责传输信息，接收方无信息分组整理与检测等操作，若所接收信息存在错误分组，则将会被删除。因而，无连接通信控制在信息传输方面具有一定便捷性。
　　2.2 L2CAP协议
　　L2CAP协议，属于逻辑链路的控制及适配协议，主要负责适配基带上层协议。L2CAP功能包括：协议信道的复用、分段及重组、信道流控、差错控制。在HCI上Host实现L2CAP运行，Host更高层及低层的协议栈信息传输即可实现。该层主要负责在协议栈与Host间，分割与重组所交换信息，提供协议多路的处理能力。同时，L2CAP可允许较高级别协议及应用系统程序传输、接收64KB长上层的信息数据包，提供着缓存信息数据、重新拆组包的功能。
　　3 光纤数据的交换协议OFDEP
　　3.1 OFDEP通信的网络架构
　　针对智能化的光纤网管理系统内部智能终端、智能化设备之间通信协议的设计，其核心部分是设计信息传输协议，应考虑到传输信息安全、稳定、效率、可靠性等。智能管理的终端及多个智能化设备相互间，设计为一对多主从式通讯结构。整个通讯过程，均由该智能管理的终端实现主控，各个智能ODN的设备在该管理终端控制条件下，实现与系统管理终端相互间信息交换，具体的交互内容如光纤口的运行状态、所有光纤口所对应用户信息等。智能终端，其与智能化设备相互间通信的OFDEP，属于以L2CAP面向连接传输信息协议为基础光纤数据的交互协议。智能终端，该主通信的控制端，以安卓手机系统为基础。通信段中，智能ODN的设备需独立开发设计。
　　3.2 设计OFDEP通信协议
　　3.2.1 OFDEP的报文格式
　　OFDEP信息數据包的格式包括：Sport源端口、Tport目标端口、Seq序号、Ack Seq确认序号、Slide win滑动窗口、Length信息数据长度、Data（75Octes）信息数据。
　　3.2.2 OFDEP的状态机
　　OFDEP，属于以L2CAP为基础主从结构面向连接通信协议。主通信端的智能管理系统终端关闭状态下，发松连接请求，以等待智能OFDEP的设备返回并确认连接信息，即可进入到连接状态，智能管理系统终端与智能ODN的设备可确立连接关系实现数据信息交互，交互完毕，将连接断开，并由智能管理系统终端来向智能ODN的设备端口发送相应断开连接的请求，智能ODN的设备端口受到端口连接的请求信息后，即可返回并确认信息，即可断开双方连接。因智能管理系统终端及智能ODN的设备属于主从关系，自通信端口智能ODN的设备端口最初为关闭状态，而后进入到侦听的状态之中，该状态之下接收智能管理系统终端连接请求之后，便会反馈连接确认信息，连接成功建立，智能管理系统终端及智能ODN的设备可实现信息数据交换，交换完毕，智能管理系统终端向智能ODN的设备发生断开连接的请求，智能ODN的设备返回确认该信息后，可成功断开连接。
　　3.2.3 建立OFDEP的连接
　　即便OFDEP属于主从结构通信协议，但该OFDEP类似于面向连接通信，连接建立期间均需借助三次握手这一机制，具体过程设计如下：智能管理系统终端发送建立连接的SYN请求，智能ODN的设备SYN+ACK响应着其所发送建立连接的SYN请求，智能管理系统终端对ACK+1连接建立予以确认。
　　3.2.4 拆除OFDEP的连接 　　不同于常规对等的网络，这种主从结构式OFDEP，借助三次挥手式断开连接操作机制，具体过程设计如下：智能管理系统终端发送断开连接的FIN请求，智能ODN的设备ACK+FIN响应着其所发送断开连接的FIN请求，智能管理系统终端对ACK+1连接建立予以确认。
　　3.2.5 信息數据交换
　　智能管理系统终端意图读取所在控制端指定内容，可向智能ODN的设备端来发送相应报文READ命令，智能ODN的设备端在接收后会返回确认该ACK+DATA报文，打包数据返回传输智能管理系统终端，智能管理系统终端及时接受、显示该数据信息内容。智能管理系统终端对信息内容有添加或修改意向时，会向智能ODN的设备端来发送相应WRT报文命令，该智能ODN的设备端在接收后会放入到自身所带缓冲区，写入IC芯片内。
　　4 结语
　　综上所述，本次课题研究中所设计智能化光纤网络的管理系统内部通信协议，可有效应用在智能化光纤网络的管理系统内部，实现智能管理系统终端及智能ODN的设备相互间的有效通信，达到便捷化交互信息数据的目的。
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　　Research on Communication Protocol Design of Intelligent Optical Network Management System
　　HU Xia
　　（Hunan Post and Telecommunications Vocational and Technical College， Changsha Hunan  410015）
　　Abstract：This paper focuses on the in-depth research and discussion on the design of internal communication protocols for intelligent optical network management systems. It is hoped that it can provide guidance or reference for future technical design and practice in this area.
　　Key words：intelligence; optical fiber network; management system; communication protocol; design
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