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解讀智能光網(wǎng)絡(luò )在城域網(wǎng)中的應用和發(fā)展趨勢畢業(yè)論文
lP業(yè)務(wù)持續的指數增長(cháng)對光通信帶來(lái)了新的機遇和挑戰。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)的應用,另一方面IP數據業(yè)務(wù)量具有突發(fā)性和自相似性,對光網(wǎng)絡(luò )帶寬實(shí)行動(dòng)態(tài)分配和調度以實(shí)現有效的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化提供了契機,面對現有網(wǎng)絡(luò )人工操作的復雜和低效率,自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò )(ASON)應運而生。
目前雖然已有國外運營(yíng)商在自己的長(cháng)途網(wǎng)上部署ASON網(wǎng)絡(luò ),國內還處在論證和實(shí)驗階段,但它一定是未來(lái)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(gè)熱點(diǎn)。隨著(zhù)北京、上海這兩個(gè)超大城市和一些省會(huì )城市規模的不斷擴大,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)現狀和特點(diǎn)
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(lài)SDH的自愈機制,大量的業(yè)務(wù)轉接由多套ADM設備之間通過(guò)ODF/DDF互連來(lái)實(shí)現,電路調配由人工完成,部分地區引入DXO用于通道調度與保護,但利用率不高。另一方面,隨著(zhù)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(zhù)自己的特點(diǎn)和需求:
業(yè)務(wù)種類(lèi)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。電路調度頻繁,電路層的拓撲頻繁更新,電路持續時(shí)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,光纖擴容比較復網(wǎng)絡(luò )資源不能隨著(zhù)業(yè)務(wù)需求的增長(cháng)而快速增加,城域匯聚和疏導能力有限,造成一定瓶頸。開(kāi)通時(shí)限緊急,現在很多客戶(hù)都要求市內業(yè)務(wù)開(kāi)通時(shí)間在1天以?xún)?隨著(zhù)運營(yíng)商之間激烈競爭,開(kāi)通時(shí)限會(huì )越來(lái)越短。
技術(shù)多樣性,現在發(fā)展的主要技術(shù)有MsTP、RPR、城域Ethernet、CWDM等,每種技術(shù)都有其應用空V、司業(yè)務(wù)競爭激烈,城域范圍內各個(gè)運營(yíng)商都在積極的新建或補建自己的傳輸網(wǎng)絡(luò ),降來(lái)城域大戰不可避免。 針對上述情況,現有的網(wǎng)絡(luò )結構和控制方式已經(jīng)不能適應業(yè)務(wù)發(fā)展的需要了,必須考慮新的網(wǎng)絡(luò )結構和技術(shù)。ASON網(wǎng)絡(luò )靈活智能的特性恰能滿(mǎn)足現在城域網(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(diǎn),并有可能先于A(yíng)SON在長(cháng)途網(wǎng)絡(luò )中的應用。
智能光網(wǎng)絡(luò )的特點(diǎn)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(dòng)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準化智能的光傳送網(wǎng)。在傳統的傳送網(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。
同傳統的傳輸網(wǎng)絡(luò )比較,智能光網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )結構將由環(huán)網(wǎng)為主轉變?yōu)榫W(wǎng)狀網(wǎng)為主,附以部分環(huán)網(wǎng)和鏈路,同時(shí)網(wǎng)絡(luò )的節點(diǎn)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)結構
現在大城市、超大城市等地域跨度很大,各個(gè)區都有網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)的要求,城域傳送網(wǎng)節點(diǎn)眾多。隨著(zhù)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,現在的多環(huán)嵌套、多環(huán)重疊的網(wǎng)絡(luò )不能適應未來(lái)的需要,網(wǎng)狀網(wǎng)結構是城域核心網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的必然趨勢。
相對于環(huán)網(wǎng)來(lái)說(shuō),網(wǎng)狀網(wǎng)結構可為業(yè)務(wù)提供多種保護和恢復方式(如1+1、1:1保護、動(dòng)態(tài)恢復、無(wú)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,僅需增加新的節點(diǎn)和鏈路即可,不需要全網(wǎng)配合,便于升級和維護;易于實(shí)現端到端的電路調度和保護,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;可以分區域、分步驟的向智能光網(wǎng)絡(luò )演進(jìn),充分發(fā)揮智能光網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)勢。
2)智能化節點(diǎn)
智能光網(wǎng)絡(luò )的重要標志是實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )的分布智能,即網(wǎng)元的智能化,具體體現為通過(guò)網(wǎng)元實(shí)現網(wǎng)絡(luò )拓撲的自動(dòng)發(fā)現、路由計算、鏈路自動(dòng)配置、路徑的管理和控制、業(yè)務(wù)的保護和恢復等,許多原來(lái)需要人工參與的工作由網(wǎng)絡(luò )本身即可自動(dòng)完成。
智能光網(wǎng)絡(luò )結構將使網(wǎng)絡(luò )出現三個(gè)平面:數據傳送面、管理面和控制面,最終實(shí)現由業(yè)務(wù)層提出帶寬需求,通過(guò)標準的控制面來(lái)使傳送層提供動(dòng)態(tài)自動(dòng)的路由,控制面可以通過(guò)信令UNI/NNI接口的方式或通過(guò)管理系統接口的方式來(lái)實(shí)現,而網(wǎng)絡(luò )管理平面將仍然對全網(wǎng)進(jìn)行管理。智能光網(wǎng)絡(luò )的標準控制面協(xié)議可以實(shí)現在多廠(chǎng)商環(huán)境下業(yè)務(wù)的連接、呼叫控制甚至快速恢復,為解決多廠(chǎng)商互聯(lián)問(wèn)題和實(shí)現快速提供業(yè)務(wù)鋪平道路。
城域網(wǎng)中引入ASON的解決方案
目前ASON體系結構中物理層網(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(diǎn)到點(diǎn)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的功能和現在城域網(wǎng)中流行的幾種技術(shù)相結合。
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構,核心層提供城域骨干節點(diǎn)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(diǎn),最適合ASON技術(shù)的應用。例如超大城市核心層面某些節點(diǎn)的需求高達數十個(gè)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點(diǎn)建立全網(wǎng)狀光纖連接或虛擬波長(cháng)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。為支持數據業(yè)務(wù),核心層的ASON設備要求提供數據透傳功能,提供多業(yè)務(wù)的承載。
匯聚層負責將本地交換局連接到骨干節點(diǎn),以多業(yè)務(wù)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(shù)也是非常適合。目前匯聚層多采用MSTP設備,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)的結合,作為過(guò)渡方案也可以采用智能代理的模式,將匯聚層和核心層統一管理,實(shí)現端到端的快速配置和網(wǎng)絡(luò )生存性。
接入層主要負責端局業(yè)務(wù)的接入,以細顆粒傳送、調度和多業(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(shù),在城域網(wǎng)中應用ASON技術(shù)也是一個(gè)較新的話(huà)題,將兩者的結合更是一種創(chuàng )新,所以目前此類(lèi)設備還不太成熟。目前,雖然已有廠(chǎng)家提出其MSTP設備是具有ASON功能,但基本上對于數據業(yè)務(wù)的處理還是放在業(yè)務(wù)板卡上,AS0N的功能體現在網(wǎng)絡(luò )側節點(diǎn)之間。但從ASON技術(shù)應用在城域網(wǎng)的目標來(lái)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的節點(diǎn)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(wèn)題包括兩者在連接建立、業(yè)務(wù)顆粒、保護恢復、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(wǎng)絡(luò )兼容MSTP設備數據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(hù)提供的端到端的電路級別的對應關(guān)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(shí)上,國外運營(yíng)商現在已經(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(jìn)行了互通測試,例如2004的OIF在全球范圍內進(jìn)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(jìn)行的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)測試等。
通過(guò)以上方式,AS0N城域網(wǎng)將真正實(shí)現數據和傳輸的融合,最先實(shí)現的可能是在MSTP設備內部數據業(yè)務(wù)和底層傳輸的接口之間實(shí)現ASON技術(shù)中UNl部分功能等,即在設備內部實(shí)現按照數據帶寬需求自動(dòng)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(wèn)目前來(lái)看此種應用還有待時(shí)日,但如果能在MSTP設備內部實(shí)現該功能,將向該目標前進(jìn)了重要一步,這也是AS0N和MSTP結合的真正意義所在。
結束語(yǔ)
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點(diǎn)、大容量的長(cháng)途DWDM網(wǎng)絡(luò ),但是從目前來(lái)看,城域網(wǎng)對智能性的要求更加迫切,基于A(yíng)S0N技術(shù)的城域傳送網(wǎng)更能發(fā)揮其優(yōu)勢。在應用過(guò)程中,必須注意ASON技術(shù)和現有城域網(wǎng)技術(shù)的結合,尤其和SDH(MSTP)的結合,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。ASON網(wǎng)絡(luò )在城域的應用可能先于在長(cháng)途網(wǎng)中的應用,并且必將推動(dòng)整個(gè)傳送網(wǎng)的發(fā)展。
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