智能光网络在城域网中的应用和发展趋势

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lP业务持续的指数增长对光通信带来了新的机遇和挑战。在骨干网上,一方面巨大的IP业务量刺激了WDM技术的应用,另一方面IP数据业务量具有突发性和自相似性,对光网络带宽实行动态分配和调度以实现有效的网络优化提供了契机,面对现有网络人工操作的复杂和低效率,自动交换光网络(ASON)应运而生。

目前虽然已有国外运营商在自己的长途网上部署ASON网络,国内还处在论证和实验阶段,但它一定是未来的发展趋势;相对于骨干网,目前城域传送网成为发展的一个热点。随着北京、上海这两个超大城市和一些省会城市规模的不断扩大,城域传送网所承载的业务量在迅速增加。从下面对城域传送网现状和需求分析可以看出,在大的城域网中更加迫切的需要增加ASON网络中提供的功能。

城域传送网现状和特点

目前,城域传送网已建和在建的网络在电路层基本上还是以SDH环网为主,多环层叠嵌套,网络生存性主要依赖SDH的自愈机制,大量的业务转接由多套ADM设备之间通过ODF/DDF互连来实现,电路调配由人工完成,部分地区引入DXO用于通道调度与保护,但利用率不高。另一方面,随着网络和业务的不断发展,城域传送网相对与骨于传送网又有着自己的特点和需求:

业务种类繁多,交叉粒度从64K到2.5G,对保护需求多样,不同业务对资费敏感度差异较大。

电路调度频繁,电路层的拓扑频繁更新,电路持续时间按月计算,甚至按天计算,电路建立和拆除操作频繁。

网络资源有限,对成本敏感,光纤扩容比较复网络资源不能随着业务需求的增长而快速增加,城域汇聚和疏导能力有限,造成一定瓶颈。

开通时限紧急,现在很多客户都要求市内业务开通时间在1天以内,随着运营商之间激烈竞争,开通时限会越来越短。

技术多样性,现在发展的主要技术有MsTP、RPR、城域Ethernet、CWDM等,每种技术都有其应用空V、司。

业务竞争激烈,城域范围内各个运营商都在积极的新建或补建自己的传输网络,降来城域大战不可避免。

针对上述情况,现有的网络结构和控制方式已经不能适应业务发展的需要了,必须考虑新的网络结构和技术。ASON网络灵活智能的特性恰能满足现在城域网发展的需求,所以在大城市、超大城市的城域范围内尤其是核心层部署智能光网络将能更有效的发挥ASON网络的特点,并有可能先于ASON在长途网络中的应用。

智能光网络的特点和优势

智能光网络(ASON)是指在选路和信令控制之下完成自动交换功能的新一代的智能光网络,也可以看作是一种具备标准化智能的光传送网。在传统的传送网中引入动态交换的概念不仅是几十年来传送网概念的重大历史性突破,也是传送网技术的一次重要突破。

同传统的传输网络比较,智能光网络的网络结构将由环网为主转变为网状网为主,附以部分环网和链路,同时网络的节点具有智能性。由此,产生了相对于环网的、网状网所特有的许多优势。

1)网状网结构

现在大城市、超大城市等地域跨度很大,各个区都有网络互联的要求,城域传送网节点众多。随着信息技术的发展,对网络带宽的需求也将迅速增加,现在的多环嵌套、多环重叠的网络不能适应未来的需要,网状网结构是城域核心网络发展的必然趋势。

相对于环网来说,网状网结构可为业务提供多种保护和恢复方式(如1+1、1:1保护、动态恢复、无保护等),网络生存性高,所需的备用容量较低,网络资源利用率较高;网状网的扩展性较强,仅需增加新的节点和链路即可,不需要全网配合,便于升级和维护;易于实现端到端的电路调度和保护,可快速提供各种业务,适合于业务量较大且分布又比较均匀的地区;可以分区域、分步骤的向智能光网络演进,充分发挥智能光网络的优势。

2)智能化节点

智能光网络的重要标志是实现了网络的分布智能,即网元的智能化,具体体现为通过网元实现网络拓扑的自动发现、路由计算、链路自动配置、路径的管理和控制、业务的保护和恢复等,许多原来需要人工参与的工作由网络本身即可自动完成。

智能光网络结构将使网络出现三个平面:数据传送面、管理面和控制面,最终实现由业务层提出带宽需求,通过标准的控制面来使传送层提供动态自动的路由,控制面可以通过信令UNI/NNI接口的方式或通过管理系统接口的方式来实现,而网络管理平面将仍然对全网进行管理。智能光网络的标准控制面协议可以实现在多厂商环境下业务的连接、呼叫控制甚至快速恢复,为解决多厂商互联问题和实现快速提供业务铺平道路。

城域网中引入ASON的解决方案

目前ASON体系结构中物理层网络是考虑了SDH和OTN两种情况,城域网的主要传输网络还是SDH网络,WDM只作为点到点的传输链路,所以城域网引入ASON主要需要解决的是如何在SDH的网络上增加控制平面,将,AgON的功能和现在城域网中流行的几种技术相结合。

大的城域传送网一般分为核心层、汇聚层和接入层三层结构,核心层提供城域骨干节点之间的连接,其业务具有网状均匀分布、业务颗粒大的特点,最适合ASON技术的应用。例如超大城市核心层面某些节点的需求高达数十个100b/s,利用具有ASON控制平面的DXO或O-E-O方式的光交叉机可以在骨干传输节点建立全网状光纤连接或虚拟波长连接,解决核心网络的快速通道配置和网络生存性。为支持数据业务,核心层的ASON设备要求提供数据透传功能,提供多业务的承载。

汇聚层负责将本地交换局连接到骨干节点,以多业务颗粒汇聚、传送、调度和处理为核心。由于电路调度频繁,资源需求变化大,采用ASON技术也是非常适合。目前汇聚层多采用MSTP设备,具有以太网L2交换和汇聚功能,所以增加ASON控制平面需要考虑和M8TP技术的结合,作为过渡方案也可以采用智能的模式,将汇聚层和核心层统一管理,实现端到端的快速配置和网络生存性。

接入层主要负责端局业务的接入,以细颗粒传送、调度和多业务处理为核心、对智能控制功能的要求可以视需求和成本而定。

另外,如果城域采用WDM技术,并且在汇聚层组成OADM环网,对ASON的应用将更加有利。

ASON和MSTP的结合

AS0N和MSTP都是近几年新发展的技术,在城域网中应用ASON技术也是一个较新的话题,将两者的结合更是一种创新,所以目前此类设备还不太成熟。目前,虽然已有厂家提出其MSTP设备是具有ASON功能,但基本上对于数据业务的处理还是放在业务板卡上,AS0N的功能体现在网络侧节点之间。但从ASON技术应用在城域网的目标来看,是要解决业务的快速配置和带宽的有效利用,如果将MSTP的多业务功能和ASON的节点智能性结合在一起,是一种最佳的选择。

AS0N和MSTP的结合需要考虑的问题包括两者在连接建立、业务颗粒、保护恢复、电路等级等方面的关联:

一连接关联:ASON的连接管理和MSTP虚级联、LCAS等技术的配合等;

一业务颗粒:业务请求除在UN11.0中考虑的SDHVC-3或更高的连接外,还应考虑VC-12或者更多颗粒度的连接等;

一保护恢复:ASON的保护恢复策略和SDH网络兼容MSTP设备数据层的保护和底层传输电路保护的联合;

一电路等级:城域ASON网络的电路级别和给客户提供的端到端的电路级别的对应关系等。

ASON和MSTP的融合有两种方式:(1)AS0N设备中增加数据处理功能;(2)MSTP设备中增加控制平面。事实上,国外运营商现在已经有了将两者成功运用的案例。OIF在UNl2.0的技术要求中也提出了若干支持以太网业务的要求,并成功的进行了互通测试,例如2004的OIF在全球范围内进行的基于6FP/VGAT/LCAS的以太网业务互通测试,和2005年即将进行的以太网业务测试等。

通过以上方式,AS0N城域网将真正实现数据和传输的融合,最先实现的可能是在MSTP设备内部数据业务和底层传输的接口之间实现ASON技术中UNl部分功能等,即在设备内部实现按照数据带宽需求自动建立交换连接。虽然UNI的最初提出是希望由路由器直接发起建立连接的请求,但从非所问目前来看此种应用还有待时日,但如果能在MSTP设备内部实现该功能,将向该目标前进了重要一步,这也是AS0N和MSTP结合的真正意义所在。

结束语

智能光网络是下一代传送网发展的必然趋势。虽然ASON技术最早的提出是基于多节点、大容量的长途DWDM网络,但是从目前来看,城域网对智能性的要求更加迫切,基于AS0N技术的城域传送网更能发挥其优势。在应用过程中,必须注意ASON技术和现有城域网技术的结合,尤其和SDH(MSTP)的结合,在SDH(MSTP)网络上增加智能控制平面是AS0N在城域网中的具体体现。ASON网络在城域的应用可能先于在长途网中的应用,并且必将推动整个传送网的发展。