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解讀智能光網絡在城域網中的應用和發(fā)展趨勢畢業(yè)論文
lP業(yè)務持續(xù)的指數增長對光通信帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。在骨干網上,一方面巨大的IP業(yè)務量刺激了WDM技術的應用,另一方面IP數據業(yè)務量具有突發(fā)性和自相似性,對光網絡帶寬實行動態(tài)分配和調度以實現有效的網絡優(yōu)化提供了契機,面對現有網絡人工操作的復雜和低效率,自動交換光網絡(ASON)應運而生。
目前雖然已有國外運營商在自己的長途網上部署ASON網絡,國內還處在論證和實驗階段,但它一定是未來的發(fā)展趨勢;相對于骨干網,目前城域傳送網成為發(fā)展的一個熱點。隨著北京、上海這兩個超大城市和一些省會城市規(guī)模的不斷擴大,城域傳送網所承載的業(yè)務量在迅速增加。從下面對城域傳送網現狀和需求分析可以看出,在大的城域網中更加迫切的需要增加ASON網絡中提供的功能。
城域傳送網現狀和特點
目前,城域傳送網已建和在建的網絡在電路層基本上還是以SDH環(huán)網為主,多環(huán)層疊嵌套,網絡生存性主要依賴SDH的自愈機制,大量的業(yè)務轉接由多套ADM設備之間通過ODF/DDF互連來實現,電路調配由人工完成,部分地區(qū)引入DXO用于通道調度與保護,但利用率不高。另一方面,隨著網絡和業(yè)務的不斷發(fā)展,城域傳送網相對與固于傳送網又有著自己的特點和需求:
業(yè)務種類繁多,交叉粒度從64K到2.5G,對保護需求多樣,不同業(yè)務對資費敏感度差異較大。電路調度頻繁,電路層的拓撲頻繁更新,電路持續(xù)時間按月計算,甚至按天計算,電路建立和拆除操作頻繁。網絡資源有限,對成本敏感,光纖擴容比較復網絡資源不能隨著業(yè)務需求的增長而快速增加,城域匯聚和疏導能力有限,造成一定瓶頸。開通時限緊急,現在很多客戶都要求市內業(yè)務開通時間在1天以內,隨著運營商之間激烈競爭,開通時限會越來越短。
技術多樣性,現在發(fā)展的主要技術有MsTP、RPR、城域Ethernet、CWDM等,每種技術都有其應用空V、司業(yè)務競爭激烈,城域范圍內各個運營商都在積極的新建或補建自己的傳輸網絡,降來城域大戰(zhàn)不可避免。 針對上述情況,現有的網絡結構和控制方式已經不能適應業(yè)務發(fā)展的需要了,必須考慮新的網絡結構和技術。ASON網絡靈活智能的特性恰能滿足現在城域網發(fā)展的需求,所以在大城市、超大城市的城域范圍內尤其是核心層部署智能光網絡將能更有效的發(fā)揮ASON網絡的特點,并有可能先于ASON在長途網絡中的應用。
智能光網絡的特點和優(yōu)勢
智能光網絡(ASON)是指在選路和信令控制之下完成自動交換功能的新一代的智能光網絡,也可以看作是一種具備標準化智能的光傳送網。在傳統(tǒng)的傳送網中引入動態(tài)交換的概念不僅是幾十年來傳送網概念的重大歷史性突破,也是傳送網技術的一次重要突破。
同傳統(tǒng)的傳輸網絡比較,智能光網絡的網絡結構將由環(huán)網為主轉變?yōu)榫W狀網為主,附以部分環(huán)網和鏈路,同時網絡的節(jié)點具有智能性。由此,產生了相對于環(huán)網的、網狀網所特有的許多優(yōu)勢。
1)網狀網結構
現在大城市、超大城市等地域跨度很大,各個區(qū)都有網絡互聯的要求,城域傳送網節(jié)點眾多。隨著信息技術的發(fā)展,對網絡帶寬的需求也將迅速增加,現在的多環(huán)嵌套、多環(huán)重疊的網絡不能適應未來的需要,網狀網結構是城域核心網絡發(fā)展的必然趨勢。
相對于環(huán)網來說,網狀網結構可為業(yè)務提供多種保護和恢復方式(如1+1、1:1保護、動態(tài)恢復、無保護等),網絡生存性高,所需的備用容量較低,網絡資源利用率較高;網狀網的擴展性較強,僅需增加新的節(jié)點和鏈路即可,不需要全網配合,便于升級和維護;易于實現端到端的電路調度和保護,可快速提供各種業(yè)務,適合于業(yè)務量較大且分布又比較均勻的地區(qū);可以分區(qū)域、分步驟的向智能光網絡演進,充分發(fā)揮智能光網絡的優(yōu)勢。
2)智能化節(jié)點
智能光網絡的重要標志是實現了網絡的分布智能,即網元的智能化,具體體現為通過網元實現網絡拓撲的自動發(fā)現、路由計算、鏈路自動配置、路徑的管理和控制、業(yè)務的保護和恢復等,許多原來需要人工參與的工作由網絡本身即可自動完成。
智能光網絡結構將使網絡出現三個平面:數據傳送面、管理面和控制面,最終實現由業(yè)務層提出帶寬需求,通過標準的控制面來使傳送層提供動態(tài)自動的路由,控制面可以通過信令UNI/NNI接口的方式或通過管理系統(tǒng)接口的方式來實現,而網絡管理平面將仍然對全網進行管理。智能光網絡的標準控制面協議可以實現在多廠商環(huán)境下業(yè)務的連接、呼叫控制甚至快速恢復,為解決多廠商互聯問題和實現快速提供業(yè)務鋪平道路。
城域網中引入ASON的解決方案
目前ASON體系結構中物理層網絡是考慮了SDH和OTN兩種情況,城域網的主要傳輸網絡還是SDH網絡,WDM只作為點到點的傳輸鏈路,所以城域網引入ASON主要需要解決的是如何在SDH的網絡上增加控制平面,將,AgON的功能和現在城域網中流行的幾種技術相結合。
大的城域傳送網一般分為核心層、匯聚層和接入層三層結構,核心層提供城域骨干節(jié)點之間的連接,其業(yè)務具有網狀均勻分布、業(yè)務顆粒大的特點,最適合ASON技術的應用。例如超大城市核心層面某些節(jié)點的需求高達數十個100b/s,利用具有ASON控制平面的DXO或O-E-O方式的光交叉機可以在骨干傳輸節(jié)點建立全網狀光纖連接或虛擬波長連接,解決核心網絡的快速通道配置和網絡生存性。為支持數據業(yè)務,核心層的ASON設備要求提供數據透傳功能,提供多業(yè)務的承載。
匯聚層負責將本地交換局連接到骨干節(jié)點,以多業(yè)務顆粒匯聚、傳送、調度和處理為核心。由于電路調度頻繁,資源需求變化大,采用ASON技術也是非常適合。目前匯聚層多采用MSTP設備,具有以太網L2交換和匯聚功能,所以增加ASON控制平面需要考慮和M8TP技術的結合,作為過渡方案也可以采用智能代理的模式,將匯聚層和核心層統(tǒng)一管理,實現端到端的快速配置和網絡生存性。
接入層主要負責端局業(yè)務的接入,以細顆粒傳送、調度和多業(yè)務處理為核心、對智能控制功能的要求可以視需求和成本而定。
另外,如果城域采用WDM技術,并且在匯聚層組成OADM環(huán)網,對ASON的應用將更加有利。
ASON和MSTP的結合
AS0N和MSTP都是近幾年新發(fā)展的技術,在城域網中應用ASON技術也是一個較新的話題,將兩者的結合更是一種創(chuàng)新,所以目前此類設備還不太成熟。目前,雖然已有廠家提出其MSTP設備是具有ASON功能,但基本上對于數據業(yè)務的處理還是放在業(yè)務板卡上,AS0N的功能體現在網絡側節(jié)點之間。但從ASON技術應用在城域網的目標來看,是要解決業(yè)務的快速配置和帶寬的有效利用,如果將MSTP的多業(yè)務功能和ASON的節(jié)點智能性結合在一起,是一種最佳的選擇。
AS0N和MSTP的結合需要考慮的問題包括兩者在連接建立、業(yè)務顆粒、保護恢復、電路等級等方面的關聯:
一連接關聯:ASON的連接管理和MSTP虛級聯、LCAS等技術的配合等;
一業(yè)務顆粒:業(yè)務請求除在UN11.0中考慮的SDHVC-3或更高的連接外,還應考慮VC-12或者更多顆粒度的連接等;
一保護恢復:ASON的保護恢復策略和SDH網絡兼容MSTP設備數據層的保護和底層傳輸電路保護的聯合;
一電路等級:城域ASON網絡的電路級別和給客戶提供的端到端的電路級別的對應關系等。
ASON和MSTP的融合有兩種方式:(1)AS0N設備中增加數據處理功能;(2)MSTP設備中增加控制平面。事實上,國外運營商現在已經有了將兩者成功運用的案例。OIF在UNl2.0的技術要求中也提出了若干支持以太網業(yè)務的要求,并成功的進行了互通測試,例如2004的OIF在全球范圍內進行的基于6FP/VGAT/LCAS的以太網業(yè)務互通測試,和2005年即將進行的以太網業(yè)務測試等。
通過以上方式,AS0N城域網將真正實現數據和傳輸的融合,最先實現的可能是在MSTP設備內部數據業(yè)務和底層傳輸的接口之間實現ASON技術中UNl部分功能等,即在設備內部實現按照數據帶寬需求自動建立交換連接。雖然UNI的最初提出是希望由路由器直接發(fā)起建立連接的請求,但從非所問目前來看此種應用還有待時日,但如果能在MSTP設備內部實現該功能,將向該目標前進了重要一步,這也是AS0N和MSTP結合的真正意義所在。
結束語
智能光網絡是下一代傳送網發(fā)展的必然趨勢。雖然ASON技術最早的提出是基于多節(jié)點、大容量的長途DWDM網絡,但是從目前來看,城域網對智能性的要求更加迫切,基于AS0N技術的城域傳送網更能發(fā)揮其優(yōu)勢。在應用過程中,必須注意ASON技術和現有城域網技術的結合,尤其和SDH(MSTP)的結合,在SDH(MSTP)網絡上增加智能控制平面是AS0N在城域網中的具體體現。ASON網絡在城域的應用可能先于在長途網中的應用,并且必將推動整個傳送網的發(fā)展。
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