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智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及發(fā)展

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作者:張志強(qiáng)張東麗曹祥福
摘要:本文主要介紹了ASON技術(shù)的總體結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù),當(dāng)前ASON的標(biāo)準(zhǔn)研究和應(yīng)用的進(jìn)展,并對(duì)ASON的演進(jìn)策略作了一些探討。
關(guān)鍵詞:ASON總體結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展應(yīng)用演進(jìn)策略
0引言
隨著IP業(yè)務(wù)的持續(xù)快速增長,對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求變得越來越高,同時(shí)由于IP業(yè)務(wù)流量和流向的不確定性,對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的動(dòng)態(tài)分配要求也越來越迫切。為了適應(yīng)IP業(yè)務(wù)的特點(diǎn),光傳輸網(wǎng)絡(luò)開始向支持帶寬動(dòng)態(tài)靈活分配的智能光網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。在這種趨勢(shì)下,自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)應(yīng)運(yùn)而生。ASON網(wǎng)絡(luò)是由信令控制實(shí)現(xiàn)光傳輸網(wǎng)內(nèi)鏈路的連接/拆線、交換、傳送等一系列功能的新一代光網(wǎng)絡(luò)。ASON使得光網(wǎng)絡(luò)具有了智能性,代表了下一代光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。
ASON的主要優(yōu)點(diǎn)有:動(dòng)態(tài)地分配網(wǎng)絡(luò)資源,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的有效利用;快速的在光層直接提供用戶需求的各種業(yè)務(wù);降低了運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用;高效的網(wǎng)絡(luò)管理和保護(hù)技術(shù);便于引入新業(yè)務(wù)?!?span id="tmyyfroktkho" class="Apple-converted-space">

1ASON的總體結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)
在ASON得分層體系結(jié)構(gòu)中,ASON由傳送平面(TP)、控制平面(CP)、管理平面(MP)組成。三個(gè)平面分別完成不同的功能。傳送平面負(fù)責(zé)在管理平面和控制平面的作用下傳送業(yè)務(wù);控制平面根據(jù)業(yè)務(wù)層提出的帶寬需求,控制傳送平面提供動(dòng)態(tài)自動(dòng)的路由;管理平面負(fù)責(zé)對(duì)傳送平面和控制平面進(jìn)行管理。
ASON的最大特色是引入了控制平面??刂破矫媸茿SON的核心,主要包括信令協(xié)議、路由協(xié)議和鏈路資源管理等。其中信令協(xié)議用于分布式連接的建立、維護(hù)和拆除等管理;路由協(xié)議為連接的建立提供選路服務(wù);鏈路資源管理用于鏈路管理,包括控制信道和傳送鏈路的驗(yàn)證和維護(hù)。
控制平面的核心功能是連接控制功能。在ASON中,連接不再是全部由管理層控制實(shí)現(xiàn)的固定連接了。它有三種類型的連接:交換式連接(SC),永久連接(PC)和軟永久性連接(SPC)。控制平面的另一關(guān)鍵技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜唾Y源的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)。主要包括自動(dòng)鄰居發(fā)現(xiàn)(NDISC)和自動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)(SDISC)。自動(dòng)鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議是要解決光網(wǎng)絡(luò)中對(duì)新增節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)以及處理問題。而自動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)是要解決對(duì)新發(fā)現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)功能的確認(rèn)問題,通過業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn),相鄰網(wǎng)元能夠了解每個(gè)網(wǎng)元提供的業(yè)務(wù)和確定可選的接口。
信令、路由和資源發(fā)現(xiàn)是實(shí)現(xiàn)ASON的三大關(guān)鍵技術(shù),而這三個(gè)方面的研究工作可以說是實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)智能化的重點(diǎn)和難點(diǎn)之所在,一旦這些問題得到解決,光網(wǎng)絡(luò)智能化的進(jìn)程將向前邁出關(guān)鍵的一步。
2ASON的研究進(jìn)展及應(yīng)用
經(jīng)過不斷的研究和實(shí)踐,ASON技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作和實(shí)際應(yīng)用取得了巨大的進(jìn)步。目前國際和國內(nèi)的ASON標(biāo)準(zhǔn)化方面有了顯著進(jìn)展,ASON產(chǎn)品逐步趨于完善和成熟,電信運(yùn)營商已經(jīng)開始了ASON網(wǎng)絡(luò)的試驗(yàn)和建設(shè)。
負(fù)責(zé)ASON標(biāo)準(zhǔn)化工作的主要國際標(biāo)準(zhǔn)組織包括國際電信聯(lián)盟(ITU-T)、互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)以及光互聯(lián)論壇(OIF)。ITU-T是從整體結(jié)構(gòu)的角度研究智能光網(wǎng)絡(luò)。它提出了ASON的體系結(jié)構(gòu)和總體要求,以及信令、路由、自動(dòng)發(fā)現(xiàn)等系列建議,還對(duì)保護(hù)恢復(fù)、連接允許控制、管理平面等方面進(jìn)行了規(guī)范。目前,ITU-T的研究方向是繼續(xù)加強(qiáng)G.8080,逐步解決多層的呼叫和處理問題,解決多層情況下的路由和信令問題;在信令方面,主要針對(duì)呼叫和連接分離情況下的信令流程,研究信令流程對(duì)控制平面的可靠性、業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、重路由、保護(hù)和恢復(fù)等方面的支持;在路由方面,主要考慮控制平面對(duì)路由互聯(lián)的策略、路由和保護(hù)恢復(fù)方面的問題以及多層的路由問題;在自動(dòng)發(fā)現(xiàn)方面,對(duì)ECC發(fā)現(xiàn)消息格式進(jìn)行擴(kuò)展,提供層鄰接發(fā)現(xiàn)的附加程序。IETF的主要工作是定義用于智能光網(wǎng)絡(luò)的控制協(xié)議。它提出了通用多協(xié)議標(biāo)記交換(GMPLS)的一系列標(biāo)準(zhǔn)草案,包括信令協(xié)議(RSVP-TE/CR-LDP)、路由協(xié)議(OSPF)、鏈路管理協(xié)議(LMP)等。目前,IETF正在討論有關(guān)鏈路管理(LMP)、基于GMPLS的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)恢復(fù)以及域間路由等方面的標(biāo)準(zhǔn)草案。OIF主要關(guān)注的是IP客戶端,OIF已經(jīng)規(guī)范了智能光網(wǎng)絡(luò)的用戶接口(UNI),用于各光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)互連的網(wǎng)絡(luò)接口(NNI)尚在進(jìn)行當(dāng)中,E-NNI有了一個(gè)初步的定義。目前,OIF一方面主要是進(jìn)一步完善UNI2.0,包括連接和控制的分離問題、多樣性路由的雙歸屬問題、無中斷的連接調(diào)整操作、1:N的信令保護(hù)、對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持、對(duì)G.709接口的支持以及UNI接口的發(fā)現(xiàn)程序等方面的內(nèi)容。另一方面,OIF還將進(jìn)一步完善NNI1.0,完善E-NNI接口的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

我國的主要電信運(yùn)營商對(duì)ASON技術(shù)投入了極大的關(guān)注,積極開展了相關(guān)技術(shù)研究和經(jīng)濟(jì)性分析,并著手ASON網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和建設(shè)。目前,ASON組網(wǎng)還存在一些問題:比如接口規(guī)范不完善,無法實(shí)現(xiàn)多廠商設(shè)備的混合組網(wǎng);域間保護(hù)恢復(fù)技術(shù)還不成熟;支持UNI的客戶設(shè)備較少等。這些問題有賴于標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善和產(chǎn)品的不斷成熟。
3智能光網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)策略
智能光網(wǎng)絡(luò)具有先進(jìn)的技術(shù)和突出的優(yōu)勢(shì),是構(gòu)建新一代光網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一。根據(jù)自身業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要,合理的引入和開展新業(yè)務(wù)新運(yùn)營模式,逐步向智能光網(wǎng)絡(luò)演進(jìn);要保證與原有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的良好兼容和業(yè)務(wù)的平滑過渡。    
目前我國已經(jīng)投入巨資建立起了規(guī)模龐大的SDH和WDM網(wǎng)絡(luò),它們承擔(dān)著的骨干網(wǎng)絡(luò)的信息傳送任務(wù),這些網(wǎng)絡(luò)不具有智能。鑒于此種情況,在發(fā)展ASON網(wǎng)絡(luò)的策略方面,可以采取分兩步走的方式:
第一步:在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中引入智能光網(wǎng)絡(luò)集中控制系統(tǒng),向外提供標(biāo)準(zhǔn)的UNI接口,實(shí)現(xiàn)流量工程和帶寬按需自動(dòng)配置??梢栽诂F(xiàn)有光傳輸網(wǎng)的層面選擇幾個(gè)核心大節(jié)點(diǎn)配置大型交叉連接系統(tǒng),這種方式可以首先屏蔽現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的多廠商環(huán)境,構(gòu)建一個(gè)基于網(wǎng)格狀網(wǎng)的靈活、強(qiáng)大的智能核心層,或者保持現(xiàn)有傳輸網(wǎng)不做變動(dòng)。第二步:待智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù),特別是NNI信令協(xié)議最終實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,例如GMPLS/G.ason等技術(shù)的進(jìn)一步成熟,可以在網(wǎng)絡(luò)中建立信令機(jī)制。對(duì)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的帶寬配置仍可以繼續(xù)由集中控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。可以說未來兩種方式將并存,只有這樣才可能保證全網(wǎng)的端到端配置。如果最終全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了GMPLS/G.ason,網(wǎng)管系統(tǒng)將演變成網(wǎng)絡(luò)資源的管理監(jiān)控系統(tǒng)和業(yè)務(wù)的政策服務(wù)器,提供諸如網(wǎng)絡(luò)性能,故障處理和資源監(jiān)控等功能,將繼續(xù)在未來智能光網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮必不可少的重要作用。
4結(jié)束語
市場(chǎng)的迫切需求和技術(shù)的不斷進(jìn)步使得ASON技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,它的出現(xiàn)深刻地改變了光傳輸網(wǎng)的體系和功能,為光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶來一個(gè)質(zhì)的飛躍。然而,ASON從一個(gè)概念發(fā)展到成熟應(yīng)用還需要做大量的工作,需要相關(guān)組織加快研究,盡快完善ASON標(biāo)準(zhǔn),需要設(shè)備廠商生產(chǎn)出成熟可靠的產(chǎn)品,需要運(yùn)營商謹(jǐn)慎、積極地探索網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。隨著ASON標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展的加快和ASON設(shè)備的進(jìn)一步成熟,ASON即將步入實(shí)用化階段。現(xiàn)有光傳輸網(wǎng)向ASON網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)是光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì),隨著技術(shù)的成熟,ASON將發(fā)揮越來越大的作用。
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