淺談智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其發(fā)展

王進 鐵通陜西分公司，710065

淺談智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其發(fā)展

王進 鐵通陜西分公司，710065

隨著骨干網(wǎng)絡(luò)容量的日益增大以及城域接入能力的多樣化，對傳輸網(wǎng)絡(luò)具備良好自適應(yīng)能力的需求逐步提上日程，于是產(chǎn)生了ASON技術(shù)，本文闡述了ASON光網(wǎng)絡(luò)的組成，對智能光網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)進行了對比分析，分析了智能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況等。

ASON；智能；光網(wǎng)絡(luò)

前言

隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的日漸復(fù)雜，管理、維護的壓力也越來越大，這種人工配置業(yè)務(wù)的方式費力且容易出錯。同時，由于業(yè)務(wù)從申請到真正開通，都是人工進行，尤其當(dāng)牽涉到多廠家的設(shè)備互聯(lián)時，需要人工協(xié)調(diào)，效率很低，通常需要花費幾周甚至幾個月的時間。視頻、多媒體、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，使得原本以語音為對象而設(shè)計的傳輸網(wǎng)絡(luò)不能更好地滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不確定性和不可預(yù)見性，同時為了降低網(wǎng)絡(luò)管理、維護成本，要求光網(wǎng)絡(luò)帶寬能實時、動態(tài)分配。一種能夠自動完成網(wǎng)絡(luò)連接的新型網(wǎng)絡(luò)概念－自動交換傳送網(wǎng)（ASTNAutomatically Switched Transport Network/ASON-Automatically Switched Optical Network）應(yīng)運而生。智能光網(wǎng)絡(luò)是一種自動交換傳送網(wǎng)。由用戶端動態(tài)發(fā)起業(yè)務(wù)請求，自動選擇路由，并通過信令控制實現(xiàn)業(yè)務(wù)連接的建立、拆除。融交換、傳送為一體的新一代光網(wǎng)絡(luò)。

1 ASON光網(wǎng)絡(luò)的組成

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對光傳送網(wǎng)提出更高的帶寬需求和服務(wù)質(zhì)量要求，驅(qū)使光網(wǎng)絡(luò)從傳統(tǒng)的僅提供原始固定帶寬的方式向更易于管理和控制更加靈活和智能化的可運營方向發(fā)展。

智能光網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)正是基于這樣的技術(shù)需求、背景而提出的。它通過對業(yè)務(wù)進行分類，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源業(yè)務(wù)流量進行智能化的配置。并且在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時提供強大的網(wǎng)絡(luò)生存能力。由此賦予了光傳送網(wǎng)實時的提供可配置帶寬和動態(tài)的端到端連接管理能力。

ASON是指一種具有靈活性、高可擴展性的能直接在光層上按需提供服務(wù)的光網(wǎng)絡(luò)。傳輸設(shè)備是ASON的基本傳輸載體，通常提供線性或環(huán)型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。光交叉連接設(shè)備OXC為ASON的核心硬件設(shè)備，為其提供交換平臺。光交叉連接設(shè)備的引入，使組網(wǎng)拓撲從環(huán)型、線性結(jié)構(gòu)演進成高效的網(wǎng)狀拓撲，從而可為尋找最優(yōu)化的光路由或在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時快速尋找保護路由提供可能，同時也便于在全網(wǎng)共享備用資源。ASON自身的伸縮性與網(wǎng)絡(luò)軟件的結(jié)合可提供全網(wǎng)的伸縮性，各種直接向用戶提供的特色服務(wù)都要通過交換平臺實施。按照ITU-TG.8080建議，ASON分為傳送平面、控制平面和管理平面。

此前，光傳送網(wǎng)只有傳送平面和管理平面，沒有分布式智能化的控制平面，因此，ASON概念的提出，使傳輸、交換和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，實現(xiàn)了真正意義的路由設(shè)置、端到端業(yè)務(wù)調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)自動恢復(fù)，它是光傳送網(wǎng)的一次具有里程碑的重大突破。傳送平面包括提供子網(wǎng)絡(luò)連接（SNC）的網(wǎng)元（NE），它具有各種粒度的交換和疏導(dǎo)結(jié)構(gòu)，如光纖交叉連接，波帶和波長交叉連接；具有各種速率和多業(yè)務(wù)的物理接口，如SDH（STM-N），以太網(wǎng)接口，ATM接口以及其他特殊接口等；具有與控制平面交互的連接控制接口（CCI）。

ASON控制平面的核心是利用信令功能實現(xiàn)端到端自動連接的建立，它基于通用交換協(xié)議（GMPLS）族，其智能化實現(xiàn)的前提是傳送平面的網(wǎng)元設(shè)備具備全自動時隙交換的功能(包括SDH時隙和波長時隙)，即時隙信號可以從網(wǎng)元設(shè)備的任意入時隙位置交叉到出時隙位置。

管理平面通過網(wǎng)絡(luò)管理接口T（NMIT）管理傳送平面，通過網(wǎng)絡(luò)管理接口A（NMI-A）管理控制平面，通過結(jié)合控制模塊的鏈路管理協(xié)議（LMP）協(xié)同完成對DCN管理。它主要面向網(wǎng)絡(luò)運營者，側(cè)重于對網(wǎng)絡(luò)運營情況的掌握和網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化配置。

2 智能光網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)比較

2.1 傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)運營中的問題

業(yè)務(wù)端到端生成需要網(wǎng)管逐段配置且時間長，不能實現(xiàn)端到端業(yè)務(wù)的快速自動生成和保護。

不能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負載的自動均衡和優(yōu)化。

業(yè)務(wù)質(zhì)量單一，無法實現(xiàn)差異化服務(wù)。

不能實現(xiàn)實時管理，網(wǎng)絡(luò)拓撲的變化不能實時反映到網(wǎng)管。

網(wǎng)管層次多、設(shè)備多（DXC、ADM、DWDM等設(shè)備網(wǎng)管不統(tǒng)一）。

骨干層多套設(shè)備重疊，光口互聯(lián)多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

拓撲多為環(huán)，跨環(huán)節(jié)點成為業(yè)務(wù)調(diào)度的瓶頸。

SDH環(huán)需要預(yù)留50%保護帶寬，帶寬利用率低。

2.2 智能光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的需求

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求增長迅速，將成為未來的主流業(yè)務(wù)。

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的突發(fā)性帶寬需求，給傳輸網(wǎng)絡(luò)的半靜態(tài)模式帶來挑戰(zhàn)。

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速增長，對傳輸網(wǎng)絡(luò)的可擴展性提出了更高要求。

客戶設(shè)備（路由器、交換機）管理簡單、即插即用。

光網(wǎng)必須能提供大的帶寬并迅速開通業(yè)務(wù)。

光網(wǎng)必須能提供多樣的應(yīng)用與業(yè)務(wù)。

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，使得原本以語音為對象而設(shè)計的傳輸網(wǎng)絡(luò)將無法更好地滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。

2.3 智能光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點

智能技術(shù)引入光網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)的動態(tài)申請、選路、業(yè)務(wù)自動建立，從而簡化網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)管理，降低運營成本，客戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)備直接通過信令向光網(wǎng)絡(luò)發(fā)起帶寬請求，光網(wǎng)絡(luò)根據(jù)請求搜索滿足要求的業(yè)務(wù)路徑，并在這條路徑上將業(yè)務(wù)配置下發(fā)到各網(wǎng)元節(jié)點，實現(xiàn)業(yè)務(wù)自動建立。

一套設(shè)備即可代替原有多套設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)清晰。

大容量、多粒度的交換實現(xiàn)靈活調(diào)度。

自適應(yīng)的Mesh網(wǎng)絡(luò)具有非常好的擴展性。

帶寬的動態(tài)分配，較好地提高帶寬利用率。

基于信令請求快速靈活的開通業(yè)務(wù)。

提供端到端（跨環(huán)）業(yè)務(wù)的保護。

網(wǎng)絡(luò)負載的自動均衡和優(yōu)化。

提供業(yè)務(wù)SLA，實現(xiàn)差異化服務(wù)。

簡化了網(wǎng)絡(luò)管理，最終實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一網(wǎng)管。

3 智能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

在傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)中引入動態(tài)交換的概念不僅是十幾年來傳送網(wǎng)概念的重大歷史性突破，也是傳送網(wǎng)技術(shù)的一次重要突破。總的看來，在網(wǎng)絡(luò)中引入ASTN/ ASON 的主要好處有：

靈活的Mesh 組網(wǎng)，自愈性強、易擴展性、高帶寬利用率。

網(wǎng)絡(luò)拓撲自動發(fā)現(xiàn)。

縮短業(yè)務(wù)建立時間，帶寬的動態(tài)申請和釋放。

網(wǎng)絡(luò)鏈路負載自動均衡和優(yōu)化。

簡化網(wǎng)絡(luò)管理。

最終實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)互連、互通。

提供新的增值業(yè)務(wù)：按需帶寬分配、帶寬出租和批發(fā)、光虛擬專用網(wǎng)（OVPNOptical Virtual Private Network）、業(yè)務(wù)等級協(xié)定（SLA-Service Level Agreement）等，使傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)向業(yè)務(wù)網(wǎng)演進。

總之，光網(wǎng)絡(luò)從廉價的帶寬傳送網(wǎng)轉(zhuǎn)向直接提供贏利服務(wù)和應(yīng)用的業(yè)務(wù)網(wǎng)。

4 結(jié)束語

對于ASON網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，其標(biāo)準化進程的加快，將實現(xiàn)不同廠商設(shè)備的互通和互操作，同時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從環(huán)網(wǎng)向網(wǎng)狀網(wǎng)演進，著重了網(wǎng)狀網(wǎng)物理平臺的建設(shè)及系統(tǒng)資源的完善和優(yōu)化，隨著ASON技術(shù)的逐步成熟，未來幾年將進入實用化階段。ASON利用單一的控制平面，可以實現(xiàn)跨廠商、跨運營商管理域OTN/SDH 傳送平面的統(tǒng)一控制，完成端到端的電路建立、保護和恢復(fù)，解決了端到端配置、保護和恢復(fù)、電路SLA等問題。可以相信，ASON網(wǎng)絡(luò)體系將為網(wǎng)絡(luò)運營商和服務(wù)商帶來新的業(yè)務(wù)增長點，創(chuàng)造巨大的市場機遇與經(jīng)濟效益。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.15.046

王進 現(xiàn)為鐵通陜西分公司副總經(jīng)理。