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谈智能光网络 [复制链接]

shujuren

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少将

注册：2004-5-20

发表于 2004-11-29 13:58:00 |显示全部楼层

谈智能光网络
陶蓉
　　２００４年５月，江苏电信建设智能光网络，扩容其光传输网络。在这次构建的光网络传输平台中，一旦在光网络中添加网元，基于ＬａｍｂｄａＵｎｉｔｅ＆ｒｅｇ；　ＭＳＳ的控制平台能够迅速发现这一网元，这一能力使得可以为终端用户提供差别化的服务。
　　智能光网络的建设一直是光通信的发展方向，随着ＩＴ泡沫的破灭，企业和研究机构在光传送网技术中最为耀眼的ＷＤＭ技术上竞相角逐的热潮中逐渐平息下来，人们开始思索光网络的下一步技术走向。随着互联网用户数量迅速增长，各种新业务不断涌现刺激了用户对带宽的需求，其中表现尤为突出的是多媒体业务。业务量增长和业务种类增多给光网络建设带来了新的压力。
　　新形势下，运营商急切需要组建可运营、可管理、可维护、可赢利的骨干传送网。在市场和网络建设的驱动下，１９９８年以美国Ｓｙｃａｍｏｒｅ企业为代表的一批创业型小企业率先提出了智能光网（ＩＯＮ）的概念，将ＡＴＭ和ＩＰ路由功能引入到光网中，使得以ＷＤＭ为基础的光层组网技术和以ＩＰ为基础的网络智能化技术迅速发展并结合起来，形成了自动交换光网络。ＡＳＯＮ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）——　一种用户发出请求，由信令网控制实现光传送网内链路的连接拆线、交换、传送等一系列功能的新一代光网络。
　　目前，我国的智能光网络研究工作主要依据的还是ＩＴＵ－Ｔ的相关建议，同时兼顾ＩＥＴＦ和ＯＩＦ的相关文档。至于ＡＳＴＮ/ＡＳＯＮ控制平面的有关研究工作的进展情况，就ＩＴＵ－Ｔ而言，研究工作的重点放在ＡＳＴＮ/ＡＳＯＮ选路的结构和要求、自动拓扑发现以及呼叫和连接管理等建议的规范方面。其中，ＡＳＴＮ/ＡＳＯＮ选路的结构和要求方面的建议是Ｇ．７７１５，该建议定义了在ＡＳＴＮ/ＡＳＯＮ网络中建立ＳＣ和ＳＰＣ连接选路功能的结构和要求，主要内容包括ＡＳＴＮ/ＡＳＯＮ选路结构、路径选择、路由属性等。要求骨干传送网提供快速的端到端的业务指配；快速高效的路由、资源的动态分配和指定；按照客户的需求动态建立连接、支撑ＶＰＮ；支撑不同的ＱｏＳ级别。此外，由于整个光通信行业不景气，在建设或升级骨干网时，运营商越来越多的考虑建设成本和运营费用。
智能光网络优势
　　ＡＳＯＮ直接在光网络中引入了基于ＩＰ的智能控制技术，提供运营商所关注的ＱｏＳ保证、恢复、ＶＰＮ以及环保护等特性。同时，ＡＳＯＮ支撑动态的连接建立和拆除，可以在光层上按照流量工程合理的为业务分配带宽，达到资源的优化配置。从而支撑连接的快速配置。在不影响整个网络ＱｏＳ的情况下，ＡＳＯＮ可以进一步降低操作和管理费用，提高网络性能。代表了未来骨干传送网的发展方向。
　　国外已经有运营商在长途骨干网中部署ＡＳＯＮ网络，尽管如此，ＡＳＯＮ本身在技术上不如传统的ＳＤＨ成熟，并且ＡＳＯＮ标准尚未最终定稿，国内还没有运营商组建ＡＳＯＮ网络，但是毫无疑问，ＡＳＯＮ技术是运营商关注的焦点技术之一，必然在骨干网中逐步推广。
　　另外，结合ＲＰＲ和ＭＰＬＳ的ＭＳＴＰ技术是宽带城域网的理想解决方案。这种技术继承了以太网资源利用率高的特点，通过空间重用公平算法实现了带宽的统计复用，提高了资源的利用率，同时，它也可以提供电信运营商非常关注的５０ｍｓ恢复特性。同时，该方案基于ＭＰＬＳ的策略跨环，可以支撑各种复杂的组网结构，它可以为各种业务提供端到端的连接特性。在物理层上，可以选择ＲＰＲ　ｏｖｅｒ　ＳＤＨ或者ＲＰＲ　ｏｖｅｒ　Ｆｉｂｅｒ的方式，降低了成本。尽管结合ＲＰＲ和ＭＰＬＳ的ＭＳＴＰ技术是宽带城域网的理想解决方案，但是在实际的应用当中，也应该根据各个地区的具体地理条件、网络建设情况以及业务发展状况，与其它的城域网技术，包括ＣＷＤＭ、纯ＲＰＲ等结合起来使用，合理取舍。
ＡＳＯＮ的标准化进展
　　目前国际上许多标准化组织都在对自动交换光网络的相关技术和标准规范进行研究，包括ＩＴＵ－Ｔ、ＩＥＴＦ和ＯＩＦ等。ＩＴＵ－Ｔ是通信行业主要的标准化组织，在自动交换光网络领域的主要工作是定义了一个标准的自动交换光网络体系结构（Ｇ．８０８０），并完成了关于ＤＣＮ（Ｇ．７７１２）、信令（Ｇ．７７１３）、自动发现（Ｇ．７７１４）和路由（Ｇ．７７１５）等标准规范。目前，ＩＴＵ－Ｔ正在进一步规范具体的实施协议和网络管理方面的标准。ＩＥＴＦ则专门成立了相应的工作组（ＣＣＡＭＰ），负责ＧＭＰＬＳ和相关技术的开发。ＣＣＡＭＰ的主要工作是定义用于自动交换光网络的控制协议，包括路由协议、信令协议和链路管理协议等。
　　而ＯＩＦ的主要工作是制定实施协议，目标是实现智能光网络的互联互通。ＯＩＦ在智能光网络方面的主要工作是制定ＵＮＩ和Ｅ－ＮＮＩ技术规范。ＯＩＦ　ＵＮＩ１．０已经完成，大部分厂家都实现了ＵＮＩ１．０功能，并在２００１年Ｓｕｐｅｒｃｏｍ和２００３年ＯＦＣ上进行了互通演示。ＯＩＦ正在制定用于一个运营商内的Ｅ－ＮＮＩ１．０技术规范，主要包括信令协议、路由协议和自动发现３部分内容。目前比较成熟的是信令部分，预计２００３年底可以完成。ＯＩＦ在２００３年ＯＦＣ上进行了ＮＮＩ的互通演示，但并不是基于标准的ＮＮＩ技术规范，也没有包括传送平面。目前估计ＮＮＩ１．０要到２００４年能够正式发布并进行互通演示，２００５年可以成熟并规模商用。
光接入网——未来发展方向
　　接入网是连接用户与城域网的桥梁，用户对带宽的需求越来越大，但是到目前为止，铜线技术仍然是网络接入的主要手段，在通信网络中占据了重要地位。传统的铜线接入方式适用于话音及低速数据业务，尽管采用ｘＤＳＬ技术，可以大幅度提高铜线接入的带宽，但是终究不能满足用户日益增长的带宽需求。接入网已经成为高速宽带业务通达用户的“瓶颈”。针对人们提出了很多解决方案，其中光接入网具有通信容量大、质量高、性能稳定、抗电磁干扰和保密性强等一系列优点，将在全业务宽带接入网中发挥重要作用。光纤直接接入家庭是将来用户接入网的发展方向。
　　无源光网络（ＰＯＮ）包括ＡＰＯＮ和ＥＰＯＮ两种，具有易维护、带宽高和成本低等优点。由于ＩＰ业务量的指数增长，以太网在传输ＩＰ业务时具有效率高、协议简单等优点，所以将千兆以太网技术和ＰＯＮ技术相结合的ＥＰＯＮ技术是实现高速、宽带、多业务接入的理想途径。ＥＰＯＮ可以支撑１．２５Ｇｂ/ｓ对称速率，随着１０Ｇ以太技术的成熟，最大速率可达１０Ｇｂ/ｓ；可以支撑１０ｋｍ和２０ｋｍ两种最大传输距离，各自支撑的分支数不低于３２路和１６路，足以满足用户的带宽需求。此外，由于现有的局域网９０％是以太网，因而ＥＰＯＮ网能够比较容易的实现与局域网的互连而不需要协议的转换。
　　光接入网代表在成本和性能方面有着很多的优点，但是对于传统的语音业务，ＥＰＯＮ能否提供ＱｏＳ保证是运营商比较关注的问题。ＥＰＯＮ借助服务等级协定和充分的带宽冗余来解决这个问题。ＥＰＯＮＥＰＯＮ可广泛应用于企业、智能小区、大楼和校园等的宽带接入，逐步实现从光纤到路边（ＦＴＴＣ）、光纤到楼宇（ＦＴＴＢ）向光纤到户的过渡（ＦＴＴＨ）。
如何向智能光网络演进
　　智能光网络技术的概念虽然是由基于全光网络的自动交换传送网结构（ＡＳＴＮ）演变而来的，但其面临的物理层不是未来的光传送网（ＯＴＮ），而是已经存在的成熟的ＳＤＨ网络，适合于现有ＳＤＨ传输通道的接入。智能光网络技术的物理层本身仍然是基于ＳＤＨ技术的传输通道（ＶＣ），其交换的颗粒也是各阶ＶＣ和ＶＣ－ＸＣ，ＳＤＨ性能监视和告警特性也仍然是智能光网络在物理层进行保护恢复的基础，因此可以说智能光网络是在ＳＤＨ技术基础上的发展和延伸。在业务承载方面，与现有ＳＤＨ网完全相同；在网络的灵活性和可靠性方面，比ＳＤＨ网更加完善；在网络管理方面，通过控制平面的引入，比ＳＤＨ的网络能力更为强大，网络的智能化进一步提高。
　　智能光网络的应用可以从长途传输网到城域网的各种层次的传输网中。从ＳＤＨ网向智能光网络演进主要包括以下几个步骤：
　　１．在骨干网主要环间节点引入智能节点设备，用于取代多个ＡＤＭ设备，减少环间互连转接，在一般节点可仍采用传统的ＡＤＭ设备。
　　２．使已有的智能节点设备加入智能光网络控制平面，在大节点之间形成智能光网络网状网，同时具有环形和网状恢复功能。
　　３．对一般环间节点加入智能光网络控制平面，扩大智能光网络应用范围。
　　４．在条件成熟时，在主要节点引入具有智能光网络功能的全光交叉连接设备（ＯＸＣ），已有智能节点设备作为光层和电层的网关存在。
　　５．对于城域网，主要应用在较大城市网中，智能节点设备集骨干、中继层面于一体，减少环间转接，增加网络的灵活性。在城域网中，智能节点设备的智能光网络功能可弱于骨干网。
　　网络演进是渐进的过程，必须对其各个方面进行细致、认真的研究，才能保证网络的平稳过渡，因此及早进行智能光网络的应用研究是非常必要的，应从网络结构、网络运行维护和网络管理等多个方面进行研究，使未来传输网的构架更加合理、可靠和灵活。

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