下一代傳送網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)淺析

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關(guān)鍵詞: 下一代傳送網(wǎng)的技術(shù)
    摘要: 下一代傳送網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)淺析
    一、引言
    傳送網(wǎng)是整個(gè)電信網(wǎng)的基礎(chǔ),它為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所承載的業(yè)務(wù)提供傳輸通道和傳輸平臺(tái)。隨著近年來(lái)電信業(yè)務(wù)對(duì)帶寬需求的不斷提高,光傳送網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模在不斷擴(kuò)大,為業(yè)務(wù)網(wǎng)提供了巨大的帶寬資源,同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)的生存性、可擴(kuò)展性方面也有了巨大的進(jìn)步。
    作為網(wǎng)絡(luò)的傳送層面,下一代傳送網(wǎng)的目標(biāo)就是為了滿足下一代網(wǎng)絡(luò)的傳送需求。結(jié)合下一代網(wǎng)絡(luò)的特征,如基于分組技術(shù),能夠提供包括電信業(yè)務(wù)在內(nèi)的多種業(yè)務(wù),在業(yè)務(wù)相關(guān)功能與傳送層傳送相關(guān)功能分離的基礎(chǔ)上,能夠利用多種寬帶、有QoS支持能力的傳送技術(shù)等方面的特征,下一代傳送網(wǎng)應(yīng)當(dāng)滿足從分組到波長(zhǎng)的傳送需求,同時(shí)支持多種業(yè)務(wù):利用高速率、大容量的傳送技術(shù)提供充足的帶寬資源;具有端到端的業(yè)務(wù)等級(jí)和透明的傳輸能力;引入控制平面,解決網(wǎng)絡(luò)智能性和動(dòng)態(tài)性的結(jié)合,同時(shí)提供與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通的能力??傊?,下一代傳送網(wǎng)的特征將隨著下一代網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的發(fā)展而逐步明確,與業(yè)務(wù)的密切結(jié)合是下一代傳送網(wǎng)的一個(gè)重要特征。
    發(fā)展到今天,光傳送網(wǎng)已經(jīng)在帶寬和容量上能夠滿足業(yè)務(wù)網(wǎng)的需求,起碼在技術(shù)上已經(jīng)不是不可解決的問(wèn)題,需要考慮的則是投資與回報(bào)的關(guān)系等運(yùn)營(yíng)方面的問(wèn)題。下一代傳送網(wǎng)應(yīng)該向什么方向發(fā)展呢?對(duì)于下一代的說(shuō)法,可謂是仁者見(jiàn)仁,智者見(jiàn)智的問(wèn)題,在不同時(shí)期有不同的內(nèi)涵。綜合近年來(lái)的發(fā)展,一般認(rèn)為下一代光傳送網(wǎng)的技術(shù)趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾方面。
    二、傳送網(wǎng)的智能化
    目前,無(wú)論是制造商還是運(yùn)營(yíng)商都一致認(rèn)為傳送網(wǎng)智能化是傳送網(wǎng)發(fā)展的方向之一。這是由于近幾年來(lái),隨著IP業(yè)務(wù)的爆炸性增長(zhǎng),對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求不僅變得越來(lái)越大,而且由于IP業(yè)務(wù)量本身的不確定性和不可預(yù)見(jiàn)性,對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的動(dòng)態(tài)分配要求也越來(lái)越迫切。主要靠人工配置網(wǎng)絡(luò)連以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源連接的原始方法耗時(shí)費(fèi)力、容易出錯(cuò),不僅難以滿足現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和新業(yè)務(wù)拓展的要求,也難以適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。于是,一種能夠自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò)連接的新型網(wǎng)絡(luò)概念——智能的自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)應(yīng)運(yùn)而生。ASON是利用獨(dú)立的控制平面來(lái)實(shí)施動(dòng)態(tài)配置連接管理的網(wǎng)絡(luò),而過(guò)去傳送網(wǎng)只涉及客戶層信號(hào)的傳送、復(fù)用、交叉連接、監(jiān)控和生存性處理,通常不含交換功能,只具備較低的智能。因此,在傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)中引入動(dòng)態(tài)交換的概念不僅是幾十年來(lái)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,使傳送網(wǎng)具備了自動(dòng)選路和管理的更高智能。而且,這類新型網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要特點(diǎn)是支持多種客戶信號(hào),是一種獨(dú)立于客戶和技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。
    ASON指的是以SDH和光傳送網(wǎng)(OTN)為基礎(chǔ)的自動(dòng)交換傳送網(wǎng),它用控制平面來(lái)完成配置和連接管理的光傳送網(wǎng),以光纖為物理傳輸媒質(zhì),SDH和OTN等光傳輸系統(tǒng)構(gòu)成的具有智能的光傳送網(wǎng)。根據(jù)其功能可分為傳送平面、控制平面和管理平面,這三個(gè)平面相對(duì)獨(dú)立,互相之間又協(xié)調(diào)工作。
    與傳統(tǒng)傳送技術(shù)相比,ASON技術(shù)的特點(diǎn)是引入了控制平面,控制平面的主要功能是通過(guò)信令來(lái)支持建立、拆除和維護(hù)端到端連接的能力,并通過(guò)選路來(lái)選擇最合適的路徑,以及與此緊密相關(guān)的需要提供適當(dāng)?shù)拿Q和地址機(jī)制。
    目前,ASON設(shè)備指的是在大容量交叉連接設(shè)備或MSTP設(shè)備為傳送平面,內(nèi)嵌控制平面而成的設(shè)備,可以是光或者電產(chǎn)交叉矩陣,基本上以光電光交叉連接矩陣為主,只有少數(shù)廠家支持全光矩陣。其中,控制平面采用內(nèi)嵌或外置的方式實(shí)現(xiàn),初期部分廠商采用外置方式將控制平面移植到傳送平面的設(shè)備上,逐步形成內(nèi)嵌的控制平面。目前,ASON網(wǎng)絡(luò)中的各種接口尚不成熟,UNI接口的標(biāo)準(zhǔn)由OIF開(kāi)發(fā),UNI 1.0的互操作性演示已經(jīng)進(jìn)行過(guò)了,UNI 1.0 Release2的互操作性試驗(yàn)也將于2004年6月進(jìn)行。E-NNI的規(guī)范由0IF正在進(jìn)行規(guī)范,將于2004年6月進(jìn)行互操作性演示。I-NNI的規(guī)范正在開(kāi)發(fā),各廠家采用私有方式實(shí)現(xiàn)的可能性更大一些。目前的ASON設(shè)備可以通過(guò)集中或分布式的保護(hù)恢復(fù)方式來(lái)提供多種級(jí)別的業(yè)務(wù),同時(shí)能夠提供一些智能化的業(yè)務(wù),如端到端的業(yè)務(wù)配置、SLA等,有利于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、維護(hù)和管理??傊珹SON設(shè)備的現(xiàn)狀是以關(guān)注功能為主,對(duì)于協(xié)議一致性和接口等的互通性方面的追求并不是關(guān)注的重點(diǎn)。
    從網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)來(lái)看,ASON網(wǎng)絡(luò)主要有兩種演進(jìn)的模型,分別是重疊模型和對(duì)等模型,重疊模型是ITU,OIF和ODSI等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織和準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)組織所支持的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)結(jié)構(gòu)?;舅悸肥菍⒐鈧魉蛯犹囟ǖ目刂浦悄芡耆旁诠鈧魉蛯营?dú)立實(shí)施,無(wú)須客戶層干預(yù),客戶層和光傳送層成為兩個(gè)基本獨(dú)立的智能網(wǎng)絡(luò)層,而光傳送層將成為一個(gè)開(kāi)放的通用傳送平臺(tái),可以為包括IP層在內(nèi)的所有客戶層提供動(dòng)態(tài)互聯(lián)。這種模型有兩個(gè)獨(dú)立的控制平面,一個(gè)在核心光網(wǎng)絡(luò),而另一個(gè)在客戶層,兩者之間不交換路由信息,獨(dú)立選路,限度地實(shí)現(xiàn)了光網(wǎng)絡(luò)層和客戶層的控制分離。它的優(yōu)點(diǎn)是:實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一透明的傳送平臺(tái),支持多客戶層信號(hào);傳送層完成客戶的連接要求可以屏蔽光傳送層的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼?xì)節(jié);允許光傳送層和客戶層獨(dú)立演進(jìn),這樣光傳送層可以繼續(xù)快速演進(jìn);采用子網(wǎng)分割后,運(yùn)營(yíng)者既可以充分利用原有基礎(chǔ)設(shè)施,又可以在網(wǎng)絡(luò)其他部分引入新技術(shù);采用這種方式后,在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和客戶層信號(hào)間有一個(gè)清晰的分界點(diǎn)。缺點(diǎn)是:功能重疊,兩個(gè)層面部需要有網(wǎng)管和控制功能;擴(kuò)展性受限,為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),需要在邊緣設(shè)備間建立點(diǎn)到點(diǎn)的網(wǎng)狀連接,管理兩個(gè)獨(dú)立的物理網(wǎng)的成本較高,帶寬利用率較低,存在額外的幀開(kāi)銷;兩個(gè)層面存在兩個(gè)分離的地址空間,因此需要復(fù)雜的地址解析。目前,這種模型最適合那些傳統(tǒng)的已具有大量SDH網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施而同時(shí)又需要支持分組化數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商。
    對(duì)等模型是IETF支持的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)結(jié)構(gòu),是一種集成的方式,基本思路是將IP層用于MPLS通道的選路和信令略作修改后直接應(yīng)用于光傳送層的連接控制。特點(diǎn)是將光傳送層的控制智能轉(zhuǎn)移到IP層,由IP層來(lái)實(shí)施端到端的控制。這種模型的優(yōu)點(diǎn)是:光傳送網(wǎng)和IP網(wǎng)可以看作一個(gè)集成的網(wǎng)絡(luò),維持單個(gè)拓?fù)洌饨粨Q機(jī)和標(biāo)記交換路由器具有統(tǒng)一的選路區(qū)域:兩者之間可以自由地交換所有信息并運(yùn)行同樣的選路和信令協(xié)議,實(shí)現(xiàn)一體化的管理和流量工程;統(tǒng)一的控制面可以消除管理的復(fù)雜性。缺點(diǎn)是:這種模型難以支持傳統(tǒng)的非IP業(yè)務(wù),失去了對(duì)業(yè)務(wù)的透明性;為了實(shí)現(xiàn)路由器對(duì)光傳送層的全面控制,必須對(duì)客戶層開(kāi)放光傳送層的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞燃?xì)節(jié);光層面的物理大故障(例如光纜切斷)會(huì)導(dǎo)致光開(kāi)關(guān)的頻繁動(dòng)作,不僅使路由器選路工作量負(fù)擔(dān)過(guò)重,還會(huì)影響路由穩(wěn)定性;難以形成統(tǒng)一的選路和保護(hù)恢復(fù)控制,這種模型使IP和光傳送層之間有大量的;狀態(tài)和控制信息需要交換。這種模型較適合那些新興的同時(shí)擁有光網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)的ISP運(yùn)營(yíng)商。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,也適合于傳統(tǒng)的電信運(yùn)營(yíng)商。從網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用來(lái)看,骨干網(wǎng)目前采用大量的環(huán)網(wǎng)和點(diǎn)到點(diǎn)系統(tǒng),只是部分采用了數(shù)字交叉連接設(shè)備。隨著傳送網(wǎng)向網(wǎng)狀網(wǎng)演進(jìn)的趨勢(shì)越來(lái)越明顯,通過(guò)映入智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的生存性,同時(shí)提高光通道的調(diào)度效率,并提供差異化的長(zhǎng)途傳送服務(wù),通告網(wǎng)絡(luò)的可維護(hù)性和可管理性。同時(shí),可以在局部網(wǎng)絡(luò)引進(jìn)部分ASON設(shè)備,首先在域內(nèi)實(shí)現(xiàn)部分的ASON功能,在設(shè)備和技術(shù)成熟之后逐步向擴(kuò)展。城域傳送網(wǎng)是ASON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的一個(gè)較好舞臺(tái),目前城域傳送網(wǎng)主要以環(huán)形拓?fù)錇橹鳎瑯I(yè)務(wù)基于保護(hù)實(shí)現(xiàn),故障保護(hù)時(shí)間為50ms.隨著城域范圍內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)越來(lái)越多,網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)恢復(fù)時(shí)間延長(zhǎng),業(yè)務(wù)的突發(fā)性和不可預(yù)見(jiàn)性增強(qiáng),主要的應(yīng)用是通過(guò)多種保護(hù)方式提供多種等級(jí)的業(yè)務(wù),解決電路調(diào)度頻繁、開(kāi)通實(shí)現(xiàn)緊急、電路需求的不確定性等問(wèn)題。綜合認(rèn)為,ASON設(shè)備會(huì)首先在城域核心層引入,逐步向匯聚和接入層擴(kuò)展。