自動光交換網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)應(yīng)用研究*

鄭 秋

(中國電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所 南京 210007)

自動光交換網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)應(yīng)用研究*

鄭 秋

(中國電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所 南京 210007)

介紹了自動光交換網(wǎng)絡(luò)(ASON)的原理和技術(shù)特點(diǎn),運(yùn)用ASON組網(wǎng)需要考慮的相關(guān)問題,以及組網(wǎng)的技術(shù)選擇和接入網(wǎng)方式,描述了軍用ASON網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),最后展望了ASON技術(shù)應(yīng)用前景。

自動光交換網(wǎng)絡(luò); 接入網(wǎng); 組網(wǎng); 軍用光網(wǎng)絡(luò)

Class Number TP393

1 引言

伴隨著科技的迅猛發(fā)展,現(xiàn)代戰(zhàn)爭對通信服務(wù)的要求和種類也在慢慢發(fā)生變化,其用以傳輸數(shù)據(jù)信息,進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,要求具有迅速、準(zhǔn)確、可靠、自動化程度高等特點(diǎn),使得對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求越來越高,原本被認(rèn)為資源足夠的SDH成為了制約因素。隨著光通信技術(shù)的迅速發(fā)展,SDH城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)將會逐步變成邊緣網(wǎng)絡(luò),而光網(wǎng)狀網(wǎng)(optical mesh)將逐步成為下一代核心網(wǎng)或城域網(wǎng)絡(luò)的主要結(jié)構(gòu)。自動交換光網(wǎng)絡(luò)(Automatic Switch Optical Netword,ASON)的出現(xiàn)是傳送網(wǎng)發(fā)展的歷史性突破。ASON是一種利用獨(dú)立的控制平面來實(shí)施動態(tài)配置連接管理的網(wǎng)絡(luò)。ASON控制平面體系結(jié)構(gòu)的核心技術(shù)包括信令技術(shù)、路由技術(shù)和鏈路資源管理技術(shù)等。其中信令技術(shù)用于完成自動交換連接功能、實(shí)現(xiàn)快速的端到端光通路保護(hù)監(jiān)控和恢復(fù),快速地建立、拆除和維護(hù)一條跨于全光網(wǎng)絡(luò)的光路徑;路由技術(shù)執(zhí)行路由操作以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜唾Y源的信息發(fā)現(xiàn),傳遞鏈路狀態(tài)信息并計(jì)算點(diǎn)到另—個節(jié)點(diǎn)的最佳路由通路;鏈路資源管理用于控制信道管理和維護(hù)、傳送鏈路的連通性驗(yàn)證和故障隔離/定位等[1]。

2 ASON技術(shù)簡介

2.1 ASON的原理與特點(diǎn)

ASON由智能化的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所構(gòu)建的光傳輸網(wǎng),以及對光傳輸網(wǎng)進(jìn)行控制管理的光信令控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。從發(fā)展的角度看,網(wǎng)絡(luò)資源管理的智能化將集中在業(yè)務(wù)層上,而光學(xué)資源的管理將通過一個由業(yè)務(wù)層和光傳輸層所共享的集成控制平面提供。ASON的實(shí)現(xiàn)依賴于通用多協(xié)議標(biāo)簽交換(GMPLS)等控制協(xié)議所構(gòu)建的控制平面的完善,以及對智能化光層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),包括光交叉連接(OXC),光分插復(fù)用(OADM)和波長路由器的真正實(shí)現(xiàn)。

自動光交換網(wǎng)絡(luò)具有以下特點(diǎn):

1) 一套設(shè)備即可替代原有多套設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)清晰。

2) 大容量、多粒度的交換,實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)度。

3) 靈活的網(wǎng)狀(MESH)組網(wǎng),自愈性強(qiáng),易擴(kuò)展性、高帶寬利用率。

4) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣影l(fā)現(xiàn)。

5) 網(wǎng)絡(luò)鏈路負(fù)載自動均衡和優(yōu)化,帶寬的動態(tài)分配,提高了帶寬利用率。

6) 基于信令請求快速靈活的開通業(yè)務(wù)。

7) 提供端到端(跨環(huán))業(yè)務(wù)的保護(hù)及差異化服務(wù)。

8) 簡化了網(wǎng)絡(luò)管理并縮短業(yè)務(wù)建立時間。

ASON是一種標(biāo)準(zhǔn)化的智能光傳輸網(wǎng),代表未來光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主流方向,被廣泛認(rèn)為是下一代光傳輸網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù).

ASON的發(fā)展趨勢:

1) 采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu);

2) 開發(fā)控制平面的性能;

3) 提高網(wǎng)管平面的性能;

4) 改善傳輸平面的性能。

為了實(shí)現(xiàn)ASON網(wǎng)絡(luò)的高生存性、高擴(kuò)展性、靈活性和智能性,ASON傳輸平面在組網(wǎng)能力、硬件能力和軟件能力等方面與傳統(tǒng)的SDH設(shè)備完全不同,ASON必須同時具有數(shù)字交叉連接(DXC)和多路分插復(fù)用器(MADM)的功能,支持不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?包括網(wǎng)狀網(wǎng)、多環(huán)套接,環(huán)網(wǎng)、鏈等。為了實(shí)現(xiàn)ASON功能,傳送平面必須具備配合控制平面完成業(yè)務(wù)和鄰居的自動發(fā)現(xiàn)能力、傳送平面鏈路和網(wǎng)元的狀態(tài)通告能力、信號監(jiān)控和故障檢測能力、光層的故障保護(hù)恢復(fù)能力,以及路徑的動態(tài)配置和拆除能力[2]。

2.2 ASON的體系結(jié)構(gòu)和接口規(guī)范

圖1 ASON體系架構(gòu)

ASON的接口定義了不同平面之間的通信規(guī)則,是網(wǎng)絡(luò)中不同功能實(shí)體之間的連接渠道。不同平面通過不同的接口相連接,同一平面內(nèi)部的不同功能區(qū)域也使用不同類型的接口相通。ASON網(wǎng)絡(luò)邏輯上分為UNI(用戶-網(wǎng)絡(luò)接口),I-NNI(內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)接口)和E-NNI(外部網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)接口)三個部分[3]。

1) UNI:UNI主要運(yùn)行在光網(wǎng)絡(luò)客戶端和光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間,是業(yè)務(wù)請求者和業(yè)務(wù)提供者控制平面實(shí)體間的雙向信令接口,也是不同域、不同層面之間的信令接口。通過這個接口,可以實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)客戶端和光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連通。UNI的主要功能是完成二者間的連接建立、連接拆除、連接修改、狀態(tài)查詢,可選的功能有鄰居發(fā)現(xiàn)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)等。目前在業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議制定得最為完善和成熟的是OIF的UNI協(xié)議。它不僅制定了一整套切實(shí)可行的UNI信令協(xié)議(RSVP或LDP)、控制信道的實(shí)現(xiàn)(隨路信令、非隨路信令和準(zhǔn)隨路信令)和維護(hù),以及相應(yīng)幀封裝標(biāo)準(zhǔn),而且還提供了一套業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)和拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)機(jī)制。

2) I-NNI:I-NNI它是同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部或網(wǎng)絡(luò)與可信網(wǎng)絡(luò)實(shí)體控制層的通信接口,用于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理域內(nèi)部OCS的相互通信。由于在域內(nèi)運(yùn)行的一般是同一個廠商的設(shè)備,因此沒有建議標(biāo)準(zhǔn)化,每個設(shè)備廠商可以使用專有的接口協(xié)議,也可以使用眾所周知的接口協(xié)議。

3) E-NNI:E-NNI是網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的控制層雙向信令接口,網(wǎng)絡(luò)與外部不可信網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的控制層的通信接口。這種情況通常發(fā)生在不同運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)上,E-NNI接口信令將屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的拓?fù)涞刃畔ⅰＶС趾艚锌刂?、資源發(fā)現(xiàn)、連接控制、連接選擇、連接路由選擇。與I-NNI不同,它是在不同域間交換路由可達(dá)性信息,屏蔽了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的拓?fù)湫畔?。對多層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)間的E-NNI信息交互尤其是標(biāo)準(zhǔn)化的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

在ASON中,各層平面間的接口連接如下:控制平面和傳輸平面之間通過連接控制接口(CCI)相連,建立光交換機(jī)端口之間的連接;管理平面則通過網(wǎng)絡(luò)管理接口A(NMI-A)和網(wǎng)絡(luò)管理接口T(NMI-T)分別與控制平面及傳輸平面相連,NMI-A和NMI-T的作用是實(shí)現(xiàn)管理平面對控制平面和傳輸平面的管理,接口中的信息主要是相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理信息。

3 ASON的組網(wǎng)應(yīng)用

隨著ASON技術(shù)的逐步發(fā)展,國內(nèi)外的運(yùn)營商開始在其網(wǎng)絡(luò)中逐步部署ASON或者構(gòu)建實(shí)驗(yàn)網(wǎng)。ASON設(shè)備首先由CIENA在北美AT&T網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行部署,共有100多個節(jié)點(diǎn),主要應(yīng)用于骨干網(wǎng)。隨后,Sycamore在日本NTT骨干網(wǎng)絡(luò)部署了40個節(jié)點(diǎn)的ASON網(wǎng)絡(luò),以承載語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。國內(nèi)則從2004年開始,首次在省內(nèi)干線網(wǎng)和城域?qū)用嬉肓薃SON技術(shù),如CIENA在吉林鐵通,LUCENT在江蘇電信,ALCATEL在北京通信的城域傳送網(wǎng)核心層采用了ASON技術(shù)。

3.1 ASON組網(wǎng)技術(shù)的選擇

1) 組網(wǎng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)模型的選擇

ASON的網(wǎng)絡(luò)模型有兩種:重疊模型和對等模型。重疊模型將光傳送層特定的控制智能完全放在光傳送層獨(dú)立實(shí)施,無須客戶層干預(yù),有兩個獨(dú)立的控制面,一個在核心光傳輸網(wǎng)絡(luò)中,而另一個在客戶網(wǎng)絡(luò)層,具體體現(xiàn)在用戶網(wǎng)絡(luò)接口處,即客戶層設(shè)備與核心光傳輸網(wǎng)絡(luò)之間不交換路由信息,各自獨(dú)立選路,都有獨(dú)立的拓?fù)洹Φ饶Ｐ褪菍⒐鈧魉蛯拥目刂浦悄苻D(zhuǎn)移到客戶層,由客戶層來實(shí)現(xiàn)端到端的控制。對等模型的復(fù)雜度高于重疊模型。

2) 業(yè)務(wù)調(diào)用方式的選擇

ASON網(wǎng)絡(luò)用戶網(wǎng)絡(luò)接口上的調(diào)用模型根據(jù)客戶端是否與UNI-C(靠近用戶端的用戶網(wǎng)絡(luò)接口)分離分為直接調(diào)用和間接調(diào)用兩種,直接調(diào)用方式由客戶端設(shè)備直接進(jìn)行網(wǎng)路業(yè)務(wù)的調(diào)用,即由客戶端本身實(shí)現(xiàn)UNI-C功能。間接調(diào)用則是通過代理UNI-C替代一個甚至多個客戶端實(shí)現(xiàn)UNI功能。

3) 信令傳送方式的選擇

在信令的傳送方式上,纖內(nèi)控制由于控制信道和數(shù)據(jù)信道在物理傳輸上不分離,物理鏈路的損毀會同時影響控制平面和已建立的數(shù)據(jù)傳送連接。如果利用外部IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行纖外控制有可能產(chǎn)生安全隱患和其他不確定因素,為兼顧安全性和魯棒性,ASON的信令傳送方式采用專用信道實(shí)現(xiàn)纖外控制。

4) 控制平面上信令協(xié)議的選擇

目前ITU-T建議的信令協(xié)議有三個:

(1)G7713.1:專用網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議(PNNI)。

(2)G7713.2:資源預(yù)留協(xié)議流量工程擴(kuò)展協(xié)議(RSVP-TE)。

(3)G7713.3:路由受限-標(biāo)志分配協(xié)議(CR-LDP)。

其中,PNNI基于ATM的協(xié)議,復(fù)雜性高,適用范圍窄,主要在RSVP和LDP之間選擇,二者均是基于LMP消息的信令協(xié)議,由于RSVP的“軟狀態(tài)”特性要求在所建立的連接上周期性地傳送信令消息,進(jìn)行狀態(tài)刷新,通常認(rèn)為并不適合在傳送網(wǎng)中應(yīng)用。因此,一種觀點(diǎn)認(rèn)為光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該在傳送網(wǎng)中利用LDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)跨越傳送網(wǎng)的連接建立,在兩端UNI-C和UNI-N之間則采取RSVP信令協(xié)議。端到端的連接將由兩個RSVP協(xié)議負(fù)責(zé)建立兩端的“單跳”連接和采用LDP協(xié)議的傳送網(wǎng)建立的連接共同組成。

5) 保護(hù)策略的選擇

根據(jù)COS(服務(wù)質(zhì)量等級)所區(qū)分的各種業(yè)務(wù)等級,將選擇相應(yīng)的保護(hù)/恢復(fù)方式,保護(hù)策略基于網(wǎng)狀網(wǎng)的模型,業(yè)務(wù)等級劃分為五種:

(1)“platinum”級:具有鏈路級和端到端路徑級的雙重保護(hù),采用1+1或1:1方式,由網(wǎng)絡(luò)提供專用鏈路和路徑加以保護(hù),保護(hù)時間達(dá)到50ms以下。

(2)“Gold”級:業(yè)務(wù)利用1:n方式,具有鏈路級和路徑級的共享保護(hù)。第一個失效連接的保護(hù)時間在50ms以下,之后失效的連接保護(hù)時間在200ms以內(nèi)。

(3)“Silver”級:業(yè)務(wù)采取路徑恢復(fù)的方式,在網(wǎng)狀網(wǎng)中加以動態(tài)保護(hù),恢復(fù)時間一般在2到5s之內(nèi);

(4)“Bronze”級:業(yè)務(wù)不提供任何保護(hù)方式。

(5)“Lead”級:業(yè)務(wù)優(yōu)先級最低,通常情況下使用保護(hù)路徑進(jìn)行傳輸,在保護(hù)路徑需要提供保護(hù)時,此類業(yè)務(wù)會馬上停止[4]。

3.2 ASON的光纖接入網(wǎng)

同傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)相比,智能光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將由環(huán)網(wǎng)為主轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀網(wǎng)為主,附以部分環(huán)網(wǎng)和鏈路,同時網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)具有智能性。ASON網(wǎng)絡(luò)通常在核心網(wǎng)絡(luò)中使用,終端接入核心網(wǎng)盡管有多種方式,但是光纖接入是其中的重要組成部分,特別是無源光纖網(wǎng)絡(luò)(PON)應(yīng)用較廣,由接入網(wǎng)和核心網(wǎng)共同組成了整個智能光網(wǎng)格網(wǎng)。

1) 接入網(wǎng)在整個網(wǎng)絡(luò)中的位置

圖2 光纖接入網(wǎng)在ASON網(wǎng)絡(luò)中的位置

2) 常用無源光接入

無源接入基于某種技術(shù)的無源光網(wǎng)路(PON),目前常見有基于ATM的APON,基于以太網(wǎng)的EPON或GPON,基于WDM(密集型波分復(fù)用)的PON稱為WDM-PON。

(1)APON

APON以ATM為承載協(xié)議,支持時延小及可變速率的業(yè)務(wù),多業(yè)務(wù)接入能力強(qiáng),其典型的主干下行速率達(dá)到622Mbit/s,但分路后給各個用戶的帶寬很小。

(2)EPON和GPON

基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò)稱為EPON或GPON,GPON又稱為千兆無源光網(wǎng)絡(luò),與APON相比,其上下行速率有所提高,具有較低的用戶設(shè)備成本,除幀結(jié)構(gòu)不同外所用技術(shù)與APON相同。EPON的上下行速率為1.25Gbit/s,對于IP業(yè)務(wù)具有較好的支持能力及效率,并且實(shí)現(xiàn)技術(shù)簡單。相對EPON,GPON更注重對多業(yè)務(wù)的支持能力,業(yè)務(wù)接口更為豐富,一般具有GE、FE、STM_1和E1等接口,能非常有效地支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和TDM業(yè)務(wù)。GPON可提供1.244Gbit/s和2.488Gbit/s的下行速率和ITU規(guī)定的多種標(biāo)準(zhǔn)上行速率,傳輸距離至少達(dá)到20km[5]。

(3)WDM-PON

基于WDM的PON稱為WDM-PON。WDM-PON可以利用WDM技術(shù)給每個用戶提供一路波長,因此不需要對光信號進(jìn)行分路,在WDM-PON中可采用不同的波長支持不同的業(yè)務(wù)。在本質(zhì)上,WDM-PON更為簡單,是一種基于波長、虛擬架構(gòu)的點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。但WDM-PON采用的器件成本高、初期建設(shè)投資大[6]。

4 網(wǎng)路建設(shè)的關(guān)鍵問題與解決措施

在組建ASON網(wǎng)絡(luò)時,需要考慮傳送平面的技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)生存性、路由和連接控制,管理平面及地址空間管理。

1) 傳送平面的技術(shù)考慮

在進(jìn)行傳送層面實(shí)際組網(wǎng)時,需要從網(wǎng)絡(luò)的延續(xù)性和未來數(shù)年技術(shù)成熟度及演進(jìn)趨勢等角度進(jìn)行全面考慮。如果在光層實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),節(jié)點(diǎn)必須具有大規(guī)模光交換能力,光交叉連接矩陣是其中的關(guān)鍵因素,對其的基本要求是無阻塞、低延遲、低損耗、寬帶和電信級的可靠性,需要關(guān)注信道間的串?dāng)_(CROSS-TALK)問題。網(wǎng)絡(luò)有時要求節(jié)點(diǎn)具有單向、雙向或廣播功能,這對最大化功能、最低化成本的合理設(shè)計(jì)光網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)提出了挑戰(zhàn)。

2) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)生存性

光網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng),首先考慮的是網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋵?shí)際上與網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)、生存性和資源利用率等因素密切相關(guān),ASON可以由高連接度的網(wǎng)狀網(wǎng)構(gòu)成,也可以在原有SDH和WDM環(huán)網(wǎng)的基礎(chǔ)上互聯(lián)得到。環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)提供完善的保護(hù)倒換能力,網(wǎng)狀網(wǎng)提供了相對高的資源利用率和共享式的保護(hù)倒換策略。如果現(xiàn)有光傳輸網(wǎng)路不具有智能,使得網(wǎng)路端到端的連接動態(tài)無法實(shí)現(xiàn),就會成為全網(wǎng)智能化的瓶頸,因此,ASON的引入必須解決與現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通,最大限度保護(hù)運(yùn)營商或國家的投資。另外,網(wǎng)絡(luò)的生存性是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要考慮的重要因素之一,當(dāng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)失效或設(shè)備失效后,仍能提供可接受的業(yè)務(wù)服務(wù)等級,保護(hù)倒換和恢復(fù)是光網(wǎng)絡(luò)生存性保證的主要方法,它通過預(yù)留或再路由來快速恢復(fù)因網(wǎng)絡(luò)故障中斷的業(yè)務(wù),作為代價(jià),保護(hù)的策略會帶來相當(dāng)?shù)馁Y源耗費(fèi)。盡管出現(xiàn)這種情況,在ASON中,仍然需要通過相應(yīng)的策略來保證網(wǎng)絡(luò)的高生存性,可以通過虛擬環(huán)、共享保護(hù)和重新動態(tài)路由等方式,在提供網(wǎng)絡(luò)所需的保護(hù)/恢復(fù)能力的同時,實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)省。

3) 呼叫連接控制和路由

呼叫是表示為一個網(wǎng)絡(luò)層次的用戶提供的服務(wù),連接是網(wǎng)絡(luò)用于提供該服務(wù)的一種手段。ASON控制平面規(guī)范了呼叫和連接控制的分離,目的是減少中間連接控制節(jié)點(diǎn)的冗余呼叫控制信息。根據(jù)連接的能力和方向,ASON的呼叫和連接管理應(yīng)支持單向點(diǎn)到點(diǎn)連接,雙向點(diǎn)到點(diǎn)連接,單向點(diǎn)到多點(diǎn)連接。根據(jù)控制連接的主題不同,呼叫和連接管理支持三種基本連接類型:永久連接(PC),交換連接(SC)和軟永久連接(SPC);ASON的連接控制功能包括連接建立、連接釋放、連接狀態(tài)維護(hù)、連接屬性查詢、連接屬性修改、保護(hù)和恢復(fù)[7]。

路由功能用于跨越一個或多個運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的連接建立提供選路服務(wù)。路由功能包括可達(dá)性信息傳播、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?資源信息發(fā)布以及通道計(jì)算。ASON路由功能結(jié)構(gòu)包括與協(xié)議無關(guān)的元件,如路由控制器(RC)和鏈路資源管理器(LRM)以及與協(xié)議相關(guān)的元件,如協(xié)議控制器(PC),路由控制器負(fù)責(zé)處理路由所必須的抽象信息。協(xié)議控制器根據(jù)信息交換所經(jīng)過的參考點(diǎn)(如E-NMI,I-NNI),處理與協(xié)議相關(guān)的消息,并將路由原語傳遞給路由控制器[8]。圖3給出路由功能結(jié)構(gòu)和元件的示意圖。

圖3 路由功能元件關(guān)系圖

4) 管理平面及地址空間管理

ASON對管理的需求不同于傳統(tǒng)的SDH或WDM網(wǎng)絡(luò),因?yàn)榇罅康墓ぷ饕呀?jīng)轉(zhuǎn)移到控制層面,通過分布式控制自動完成。ASON在用戶網(wǎng)絡(luò)和傳送網(wǎng)絡(luò)之間采取獨(dú)立的尋址方式和分離的地址空間,使得傳送網(wǎng)絡(luò)的升級和變化不會影響到用戶端,同時,新用戶的添加也不會對傳送網(wǎng)絡(luò)造成影響。

5 ASON在軍用通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

ASON組網(wǎng)技術(shù)在軍用通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實(shí)施建設(shè)中的應(yīng)用,是未來的通信建設(shè)發(fā)展方向之一,特別是在軍用光通信網(wǎng)格的建設(shè)中,具有十分明顯的優(yōu)勢,具體體現(xiàn)在以下幾個方面:

1) 生存能力強(qiáng)。ASON柵格組網(wǎng),當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或部分節(jié)點(diǎn)被毀時,只要網(wǎng)絡(luò)中還有可達(dá)的路由就可以對業(yè)務(wù)實(shí)施保護(hù),通過迂回的路由實(shí)現(xiàn)互通,網(wǎng)路的生存能力優(yōu)于SDH網(wǎng)。

2) 可提供多等級的業(yè)務(wù)。ASON網(wǎng)絡(luò)對不同等級的作戰(zhàn)部分可以提供不同的保護(hù)恢復(fù)方式,為保護(hù)單位提供差異化的、可選擇的服務(wù),滿足部隊(duì)用戶不同的等級需求。

3) 資源利用率高。ASON網(wǎng)絡(luò)可以按照需求為作戰(zhàn)分隊(duì)選擇最優(yōu)的路由,還可以采取保護(hù)資源共享的方法,理論上資源利用率不會小于50%。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B通度較傳統(tǒng)基于SDH高,資源的利用率也較傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)高。

4) 網(wǎng)絡(luò)性能高。由于OXC(光交叉連接設(shè)備)和OADM(光分插復(fù)用設(shè)備)的引入,光信號可以在光層進(jìn)行路由的選擇,這可以最大限度降低由IP路由帶來的信號時延和信號抖動,有力提升了信號的QOS(服務(wù)質(zhì)量)[9]。

5) 網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性強(qiáng)。SDH環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中,只要有某一個區(qū)段需要擴(kuò)容,就需要對整個環(huán)形網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容,而柵格型ASON網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容只需對那些需要擴(kuò)容的鏈路進(jìn)行即可,并且可以根據(jù)實(shí)際情況,在一些節(jié)點(diǎn)之間增加光纖連接,從而改變ASON的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

6) 維護(hù)成本相對較低。ASON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集成度高,初次建設(shè)投資高,但后期擴(kuò)容與SDH相比具有成本優(yōu)勢,在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時更為經(jīng)濟(jì),在網(wǎng)絡(luò)接口中配備自動資源發(fā)現(xiàn)、自動業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)等功能,可以進(jìn)一步減輕設(shè)備互聯(lián)所需要的人工干預(yù)和手工配置,引入網(wǎng)絡(luò)智能有利于降低維護(hù)成本。

7) 能提供新業(yè)務(wù)。ASON能夠提供很多新型的業(yè)務(wù),如OVPN(光虛擬專網(wǎng))和BOD(按需提供帶寬),實(shí)時動態(tài)地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),可以避免擁塞。在GIG-BE計(jì)劃中,美軍主要采用的技術(shù)和做法有:(1)采用密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù),然后升級為ASON技術(shù);(2)采用多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS技術(shù)),然后升級為GMPLS技術(shù);(3)兼容原有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),充分利用現(xiàn)有資源[10]。

6 結(jié)語

隨著ASON技術(shù)的不斷發(fā)展,以及ITUT、OIF和IETF等標(biāo)準(zhǔn)組織逐步完成標(biāo)準(zhǔn)的制定,ASON技術(shù)已經(jīng)具備了實(shí)現(xiàn)商用的能力。對于軍用通信網(wǎng)而言,ASON技術(shù)的引入可以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的快速配置能力,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速提供以取得戰(zhàn)場先機(jī),提高業(yè)務(wù)的生存性、有效抵抗網(wǎng)絡(luò)多點(diǎn)故障、真正達(dá)到99.999%以上級的電信級業(yè)務(wù)等級,靈活提供不同的業(yè)務(wù)等級,滿足目前迅速發(fā)展的差異化服務(wù)的需要,充分降低維護(hù)難度,通過信令實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)的快速調(diào)配和自動保護(hù),提高運(yùn)營效率,軍用光網(wǎng)絡(luò)正逐步向智能化光網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。

[1] 自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)技術(shù)要求.第一部分.體系結(jié)構(gòu)和總要求[S]. GB/T21645.1-2008.11-18.

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[3] 劉冬梅.下一代網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)研究-網(wǎng)格、光網(wǎng)絡(luò)和ASON[J].電訊工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化,2008(3):17-20.

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[8] 吳姍姍.面向信息柵格的異構(gòu)資源通用管理機(jī)制[J].指揮信息系統(tǒng)與技術(shù),2012(2):32-37.

[9] 陳麒,楚國鋒.自動光交換網(wǎng)絡(luò)在軍用網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用[J].中國新通信,2009(6):23-25.

[10] 王琦,任曉明,姜楠.自動光交換網(wǎng)絡(luò)與軍事應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界,2010(10):68-70.

Application Research of ASON Constructing Network

ZHENG Qiu

(The 28thResearch Institute of China Electronics Group Corporation, Nanjing 210007)

The principle and the technique feature of automatic switch optical network(ASON) are introduced firstly. Utilizing the related issues in the networking for ASON, the technique selection and access way of the networking, the characteristic of ASON is presented for military use. Finally the application prospect of ASON is given.

ASON, access network, networking, military optical network

2013年8月9日,

2013年9月24日

鄭秋,男,碩士,高級工程師,研究方向:指揮所通信專用設(shè)備及通信總體技術(shù)。

TP393

10.3969/j.issn1672-9730.2014.02.004