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解讀智能光網(wǎng)絡(luò)在城域網(wǎng)中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢畢業(yè)論文
lP業(yè)務(wù)持續(xù)的指數(shù)增長對光通信帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。在骨干網(wǎng)上,一方面巨大的IP業(yè)務(wù)量刺激了WDM技術(shù)的應(yīng)用,另一方面IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量具有突發(fā)性和自相似性,對光網(wǎng)絡(luò)帶寬實行動態(tài)分配和調(diào)度以實現(xiàn)有效的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供了契機,面對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)人工操作的復(fù)雜和低效率,自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)應(yīng)運而生。
目前雖然已有國外運營商在自己的長途網(wǎng)上部署ASON網(wǎng)絡(luò),國內(nèi)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(wǎng),目前城域傳送網(wǎng)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(wǎng)所承載的業(yè)務(wù)量在迅速增加。從下面對城域傳送網(wǎng)現(xiàn)狀和需求分析可以看出,在大的城域網(wǎng)中更加迫切的需要增加ASON網(wǎng)絡(luò)中提供的功能。
城域傳送網(wǎng)現(xiàn)狀和特點
目前,城域傳送網(wǎng)已建和在建的網(wǎng)絡(luò)在電路層基本上還是以SDH環(huán)網(wǎng)為主,多環(huán)層疊嵌套,網(wǎng)絡(luò)生存性主要依賴SDH的自愈機制,大量的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接由多套ADM設(shè)備之間通過ODF/DDF互連來實現(xiàn),電路調(diào)配由人工完成,部分地區(qū)引入DXO用于通道調(diào)度與保護,但利用率不高。另一方面,隨著網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展,城域傳送網(wǎng)相對與固于傳送網(wǎng)又有著自己的特點和需求:
業(yè)務(wù)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(wù)對資費敏感度差異較大。電路調(diào)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(wǎng)絡(luò)資源有限,對成本敏感,光纖擴容比較復(fù)網(wǎng)絡(luò)資源不能隨著業(yè)務(wù)需求的增長而快速增加,城域匯聚和疏導(dǎo)能力有限,造成一定瓶頸。開通時限緊急,現(xiàn)在很多客戶都要求市內(nèi)業(yè)務(wù)開通時間在1天以內(nèi),隨著運營商之間激烈競爭,開通時限會越來越短。
技術(shù)多樣性,現(xiàn)在發(fā)展的主要技術(shù)有MsTP、RPR、城域Ethernet、CWDM等,每種技術(shù)都有其應(yīng)用空V、司業(yè)務(wù)競爭激烈,城域范圍內(nèi)各個運營商都在積極的新建或補建自己的傳輸網(wǎng)絡(luò),降來城域大戰(zhàn)不可避免。 針對上述情況,現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和控制方式已經(jīng)不能適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要了,必須考慮新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和技術(shù)。ASON網(wǎng)絡(luò)靈活智能的特性恰能滿足現(xiàn)在城域網(wǎng)發(fā)展的需求,所以在大城市、超大城市的城域范圍內(nèi)尤其是核心層部署智能光網(wǎng)絡(luò)將能更有效的發(fā)揮ASON網(wǎng)絡(luò)的特點,并有可能先于ASON在長途網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。
智能光網(wǎng)絡(luò)的特點和優(yōu)勢
智能光網(wǎng)絡(luò)(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(wǎng)絡(luò),也可以看作是一種具備標(biāo)準化智能的光傳送網(wǎng)。在傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)中引入動態(tài)交換的概念不僅是幾十年來傳送網(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。
同傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)比較,智能光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將由環(huán)網(wǎng)為主轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀網(wǎng)為主,附以部分環(huán)網(wǎng)和鏈路,同時網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點具有智能性。由此,產(chǎn)生了相對于環(huán)網(wǎng)的、網(wǎng)狀網(wǎng)所特有的許多優(yōu)勢。
1)網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)在大城市、超大城市等地域跨度很大,各個區(qū)都有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的要求,城域傳送網(wǎng)節(jié)點眾多。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求也將迅速增加,現(xiàn)在的多環(huán)嵌套、多環(huán)重疊的網(wǎng)絡(luò)不能適應(yīng)未來的需要,網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)是城域核心網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。
相對于環(huán)網(wǎng)來說,網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)可為業(yè)務(wù)提供多種保護和恢復(fù)方式(如1+1、1:1保護、動態(tài)恢復(fù)、無保護等),網(wǎng)絡(luò)生存性高,所需的備用容量較低,網(wǎng)絡(luò)資源利用率較高;網(wǎng)狀網(wǎng)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(wǎng)配合,便于升級和維護;易于實現(xiàn)端到端的電路調(diào)度和保護,可快速提供各種業(yè)務(wù),適合于業(yè)務(wù)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(wǎng)絡(luò)演進,充分發(fā)揮智能光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。
2)智能化節(jié)點
智能光網(wǎng)絡(luò)的重要標(biāo)志是實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的分布智能,即網(wǎng)元的智能化,具體體現(xiàn)為通過網(wǎng)元實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓撲的自動發(fā)現(xiàn)、路由計算、鏈路自動配置、路徑的管理和控制、業(yè)務(wù)的保護和恢復(fù)等,許多原來需要人工參與的工作由網(wǎng)絡(luò)本身即可自動完成。
智能光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將使網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)三個平面:數(shù)據(jù)傳送面、管理面和控制面,最終實現(xiàn)由業(yè)務(wù)層提出帶寬需求,通過標(biāo)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(xiàn),而網(wǎng)絡(luò)管理平面將仍然對全網(wǎng)進行管理。智能光網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準控制面協(xié)議可以實現(xiàn)在多廠商環(huán)境下業(yè)務(wù)的連接、呼叫控制甚至快速恢復(fù),為解決多廠商互聯(lián)問題和實現(xiàn)快速提供業(yè)務(wù)鋪平道路。
城域網(wǎng)中引入ASON的解決方案
目前ASON體系結(jié)構(gòu)中物理層網(wǎng)絡(luò)是考慮了SDH和OTN兩種情況,城域網(wǎng)的主要傳輸網(wǎng)絡(luò)還是SDH網(wǎng)絡(luò),WDM只作為點到點的傳輸鏈路,所以城域網(wǎng)引入ASON主要需要解決的是如何在SDH的網(wǎng)絡(luò)上增加控制平面,將,AgON的功能和現(xiàn)在城域網(wǎng)中流行的幾種技術(shù)相結(jié)合。
大的城域傳送網(wǎng)一般分為核心層、匯聚層和接入層三層結(jié)構(gòu),核心層提供城域骨干節(jié)點之間的連接,其業(yè)務(wù)具有網(wǎng)狀均勻分布、業(yè)務(wù)顆粒大的特點,最適合ASON技術(shù)的應(yīng)用。例如超大城市核心層面某些節(jié)點的需求高達數(shù)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(wǎng)狀光纖連接或虛擬波長連接,解決核心網(wǎng)絡(luò)的快速通道配置和網(wǎng)絡(luò)生存性。為支持數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),核心層的ASON設(shè)備要求提供數(shù)據(jù)透傳功能,提供多業(yè)務(wù)的承載。
匯聚層負責(zé)將本地交換局連接到骨干節(jié)點,以多業(yè)務(wù)顆粒匯聚、傳送、調(diào)度和處理為核心。由于電路調(diào)度頻繁,資源需求變化大,采用ASON技術(shù)也是非常適合。目前匯聚層多采用MSTP設(shè)備,具有以太網(wǎng)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(shù)的結(jié)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(xiàn)端到端的快速配置和網(wǎng)絡(luò)生存性。
接入層主要負責(zé)端局業(yè)務(wù)的接入,以細顆粒傳送、調(diào)度和多業(yè)務(wù)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(shù),并且在匯聚層組成OADM環(huán)網(wǎng),對ASON的應(yīng)用將更加有利。
ASON和MSTP的結(jié)合
AS0N和MSTP都是近幾年新發(fā)展的技術(shù),在城域網(wǎng)中應(yīng)用ASON技術(shù)也是一個較新的話題,將兩者的結(jié)合更是一種創(chuàng)新,所以目前此類設(shè)備還不太成熟。目前,雖然已有廠家提出其MSTP設(shè)備是具有ASON功能,但基本上對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理還是放在業(yè)務(wù)板卡上,AS0N的功能體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)側(cè)節(jié)點之間。但從ASON技術(shù)應(yīng)用在城域網(wǎng)的目標(biāo)來看,是要解決業(yè)務(wù)的快速配置和帶寬的有效利用,如果將MSTP的多業(yè)務(wù)功能和ASON的節(jié)點智能性結(jié)合在一起,是一種最佳的選擇。
AS0N和MSTP的結(jié)合需要考慮的問題包括兩者在連接建立、業(yè)務(wù)顆粒、保護恢復(fù)、電路等級等方面的關(guān)聯(lián):
一連接關(guān)聯(lián):ASON的連接管理和MSTP虛級聯(lián)、LCAS等技術(shù)的配合等;
一業(yè)務(wù)顆粒:業(yè)務(wù)請求除在UN11.0中考慮的SDHVC-3或更高的連接外,還應(yīng)考慮VC-12或者更多顆粒度的連接等;
一保護恢復(fù):ASON的保護恢復(fù)策略和SDH網(wǎng)絡(luò)兼容MSTP設(shè)備數(shù)據(jù)層的保護和底層傳輸電路保護的聯(lián)合;
一電路等級:城域ASON網(wǎng)絡(luò)的電路級別和給客戶提供的端到端的電路級別的對應(yīng)關(guān)系等。
ASON和MSTP的融合有兩種方式:(1)AS0N設(shè)備中增加數(shù)據(jù)處理功能;(2)MSTP設(shè)備中增加控制平面。事實上,國外運營商現(xiàn)在已經(jīng)有了將兩者成功運用的案例。OIF在UNl2.0的技術(shù)要求中也提出了若干支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)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(nèi)進行的基于6FP/VGAT/LCAS的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)互通測試,和2005年即將進行的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)測試等。
通過以上方式,AS0N城域網(wǎng)將真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)和傳輸?shù)娜诤?最先實現(xiàn)的可能是在MSTP設(shè)備內(nèi)部數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和底層傳輸?shù)慕涌谥g實現(xiàn)ASON技術(shù)中UNl部分功能等,即在設(shè)備內(nèi)部實現(xiàn)按照數(shù)據(jù)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(yīng)用還有待時日,但如果能在MSTP設(shè)備內(nèi)部實現(xiàn)該功能,將向該目標(biāo)前進了重要一步,這也是AS0N和MSTP結(jié)合的真正意義所在。
結(jié)束語
智能光網(wǎng)絡(luò)是下一代傳送網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。雖然ASON技術(shù)最早的提出是基于多節(jié)點、大容量的長途DWDM網(wǎng)絡(luò),但是從目前來看,城域網(wǎng)對智能性的要求更加迫切,基于AS0N技術(shù)的城域傳送網(wǎng)更能發(fā)揮其優(yōu)勢。在應(yīng)用過程中,必須注意ASON技術(shù)和現(xiàn)有城域網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合,尤其和SDH(MSTP)的結(jié)合,在SDH(MSTP)網(wǎng)絡(luò)上增加智能控制平面是AS0N在城域網(wǎng)中的具體體現(xiàn)。ASON網(wǎng)絡(luò)在城域的應(yīng)用可能先于在長途網(wǎng)中的應(yīng)用,并且必將推動整個傳送網(wǎng)的發(fā)展。
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