智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及發(fā)展

翟偉

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)。

一、ASON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）?？刂破矫娴牧硪魂P(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。

二、ASON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，主要針對呼叫和連接分離情況下的信令流程，研究信令流程對控制平面的可靠性、業(yè)務(wù)優(yōu)先級、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。

我國的主要電信運(yùn)營商對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。

三、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，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。可以在現(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)?？梢哉f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。

四、結(jié)束語

市場的迫切需求和技術(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。