自動交换光网络的体系架构和演进路线.docVIP

自动交换光网络的体系架构和演进路线 韦乐平 摘要：自动交换光网络的出现是传送网概念的重大历史性突破，本文首先介绍这种新型传送体制的基本概念和发展，然后介绍其标准化框架和进展，接下来简要介绍其控制面的功能要求，信令及相关接口，选路和信令网，控制面结构，网络性能要求等总体问题的规范和考虑，最后论述IP层与光层的融合以及两种基本网络演进结构的特点。 关键词：光网络 智能光网络 自动交换光网络 一、自动交换光网络的基本概念和发展 近几年来，随着IP业务的快速增长，对网络带宽的需求不仅变得越来越大，而且由于IP业务量本身的不确定性和不可预见性，对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。传统的主要靠人工配置网络连接的原始方法耗时费力易出错，不仅难以适应现代网络和新业务提供拓展的需要，也难以适应市场竞争的需要。一种能够自动完成网络连接的新型网络概念——自动交换传送网（ITU-T SG13命名为ASTN，主要从高层描述）或自动交换光网络（ITU-T SG15命名为ASON，主要从更详细的结构描述）应运而生。这是一种利用独立的ASTN/ASON控制面通过各种传送网（包括SDH或OTN）来实施自动连接管理的网络，这种具有独立控制面的光网络又称为智能光传送网，简称智能光网络。 在网络中引入ASTN/ASON的主要好处有：允许将网络资源动态地分配给路由，缩短了业务层升级扩容时间，明显增加业务层节点的业务量负荷；具有可扩展的信令能力集；快速的业务提供和拓展；降低维护管理运营费用；光层的快速业务恢复能力；减少了用于新技术配置管理的运行支持系统软件的需要，只需维护一个动态数据库，也减少了人工出错机会；还可以引入新的业务类型，诸如按需带宽业务、波长批发、波长出租、分级的带宽业务、动态波长分配租用业务、带宽交易、光拨号业务、动态路由分配、光层虚拟专用网(VPN)等，使传统的传送网向业务网方向演进。自动交换光网络将成为未来传送网发展的重要方向和市场机遇。 二、自动交换光网络的标准化框架和进展 目前涉及自动交换光网络标准工作的国际标准组织和准标准组织有国际电信联盟电信标准部(ITU-T),光互联论坛(OIF)和互联网工程任务组(IETF)，每一个组织都有自己的一套结构原理和要求，并由此开发控制面机制。 ITU-T作为唯一的全球电信标准的权威制定组织，正在全力推进这一重要领域的标准化进程。ITU-T采用的是传统的从上往下设计方法，主要负责网络体系结构、网络性能和设备功能要求以及物理层规范等，已经完成了一系列标准。IETF则重在规范具体协议和信令，正在利用现有信令协议的扩展和修改来开发ASON控制面，包括RSVP-TE和CR-LDP，倾向前者。起初，IETF的信令要求主要基于对等模型，即全平面结构，无明确的UNI和NNI概念，近来也覆盖客户-服务者关系，即重叠网模型，但基本倾向和内核仍然是对等模型。OIF的位置处于两者之间，其规范试图结合两者，但更多地基于结构式方法，即重叠网模型，从ASTN/ASON控制面的结构原理和要求开始，主要规范UNI和NNI，目前已经完成UNI 1.0版本并演示了多厂家的互操作性，正在开发2.0版本，计划增强接口功能，NNI的规范工作也有进展。 从理论上三者的工作领域没有冲突，但实际上由于技术、文化和政治的差异，导致具体问题上的冲突，特别是ITU-T和IETF之间还有不少冲突的地方，正在协调解决。下面主要介绍ITU-T的标准工作状态。 目前，ITU有关自动交换光网络的建议分为五类，即网络结构、传送面、管理面、数据通信网和控制面，四个功能平面间的关系如图1所示，其中传送面负责提供用户信息的传送手段；管理面负责监视传送面上所传业务的性能以及传送面本身功能的管理；控制面负责各种交换连接的建立、重配置或修改以及实施恢复功能，由传送网承载；数据通信网负责传送管理面和控制面的消息。在传统传送网中，网络仅仅由传送面、管理面和数据通信网组成，而自动交换光网络除了上述三部分外，还多了一个控制面。 ITU有关自动交换光网络的建议，共有五类，其内容为： ? 网络结构：G.871定义了光传送网建议框架结构，G.872定义了光传送网结构； ? 传送面：G.709定义了光网络的网络节点接口，包括帧结构和开销规定， 图1 传统传送网和自动交换光网络 G.959.1定义了光网络域间物理接口，G.693定义了光网络的局内物理接口，G.798定义了传输网络设备功能描述，G.8251定义了OTN NNI的抖动和漂移要求，G.7041定义了通用组帧规程，G.7042定义了虚级联信号的自动链路容量调整方案，G.664定义了光传送网安全要求； ? 管理面：G.874定义了OTN网元的管理，G.8741定义了光传送网网元