網(wǎng)絡融合趨勢

IP承載網(wǎng)是各運營商以IP技術構建的一張專網(wǎng)，用于承載對傳輸質(zhì)量要求較高的業(yè)務（如軟交換、視訊、重點客戶VPN等）。IP承載網(wǎng)一般采用雙平面、雙星雙歸屬的高可靠性設計，精心設計各種情況下的流量切換模型，采用MPLS TE、FRR、BFD等技術，快速檢測網(wǎng)絡斷點，縮短故障設備/鏈路倒換時間。網(wǎng)絡設計要求其承載的業(yè)務輕載，并部署二層/三層QOS，保障所承載業(yè)務的質(zhì)量。通過采取以上措施，使IP承載網(wǎng)既具備IP網(wǎng)絡的低成本、擴展性好、承載業(yè)務靈活等特點，同時具備傳輸系統(tǒng)的高可靠性和安全性。

多年以來，承載網(wǎng)一直采用基于時分復用TDM的SDH技術和基于波分復用的WDM技術來進行業(yè)務的承載，而對于網(wǎng)絡中的分組業(yè)務基本上是在網(wǎng)絡的邊緣通過IP路由器或以太網(wǎng)交換機的方式來承載，其所承載的分組業(yè)務也多于單一類型的、盡力而為的Internet業(yè)務。

隨著IP技術及寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展，基于IP的語音、視頻、數(shù)據(jù)三重播放業(yè)務引起了運營商和用戶的廣泛關注。為滿足多重播放業(yè)務需要，需建設基于IP的統(tǒng)一核心網(wǎng)。業(yè)務的承載傳送網(wǎng)要求能夠經(jīng)濟地支撐持續(xù)的業(yè)務量增長，特別是IP數(shù)據(jù)業(yè)務的增長，并具有高QoS和業(yè)務可用性的功能，滿足網(wǎng)絡邊緣對業(yè)務的感知和控制能力，并能滿足的安全性要求。伴隨技術演進與電信業(yè)務IP化的變革，傳送網(wǎng)作為基礎的承載網(wǎng)必須適應上層業(yè)務的轉型和發(fā)展，表現(xiàn)在傳送設備從“分組的接口適應性”向“分組的內(nèi)核適應性”的演進。

承載網(wǎng)的分組化導致傳統(tǒng)承載網(wǎng)向分組化方向演進，同時將向更高速的接口、更大的容量、更強的組網(wǎng)能力、更智能化的管理方向演進。

這種趨勢下，分組傳送網(wǎng)PTN也因此成為業(yè)界研究的熱點問題。PTN（分組傳送網(wǎng)，Packet Transport Network）是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡架構和具體技術：在IP業(yè)務和底層光傳輸媒質(zhì)之間設置了一個層面，它針對分組業(yè)務流量的突發(fā)性和統(tǒng)計復用傳送的要求而設計，以分組業(yè)務為核心并支持多業(yè)務提供，具有更低的總體使用成本（TCO），同時秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴展、較高的安全性等。

PTN滿足了業(yè)務發(fā)展的需求，代表了承載網(wǎng)絡融合的一種趨勢，而未來承載網(wǎng)的組網(wǎng)模式也將以IP over PTN over OTN（WDM）為主。

在網(wǎng)絡日趨融合的環(huán)境下，針對業(yè)務進行配置已經(jīng)逐漸取代針對網(wǎng)絡（或網(wǎng)元）進行配置，而成為網(wǎng)絡運營商在進行網(wǎng)絡管理時的一個主要目標，而實現(xiàn)這個目標的關鍵就是網(wǎng)絡的控制平面技術。

承載網(wǎng)控制平面技術的發(fā)展

快速建立連接，特別是基于管理平面的SPC（Soft Permanent Connectiont）的快速建立連接的需求，以及網(wǎng)絡故障情況下動態(tài)靈活的恢復機制是驅(qū)動基于SDH/OTN的ASON產(chǎn)生和發(fā)展的主要動力，經(jīng)過近10年的發(fā)展，基于SDH/OTN的控制平面技術已經(jīng)基本成熟并得到商用。

ASON的概念是國際電聯(lián)在2000年3月提出的，基本設想是在光傳送網(wǎng)中引入控制平面，以實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的按需分配從而實現(xiàn)光網(wǎng)絡的智能化。 使未來的光傳送網(wǎng)能發(fā)展為向任何地點和任何用戶提供連接的網(wǎng)，成為一個由成千上萬個交換接點和千萬個終端構成的網(wǎng)絡，并且是一個智能化的全自動交換的光網(wǎng)絡。

應該說ASON中的很多思想都于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中（包括IP/MPLS、ATM等）的控制平面思想，比如連接管理、呼叫控制等。在具體實現(xiàn)的協(xié)議上，在去掉了MPLS中的一些面向無連接的特性后，IETF將其擴展為GMPLS，使之能處理多種交換技術，包括包交換、L2層交換和電路交換，并增加了雙向LSP（Label Switched Path）、非編號鏈路、鏈路綁定、層次LSP等特征，同時增強了網(wǎng)絡的保護/恢復特性，這使得網(wǎng)絡可靠性大為提高，因此基于SDH的ASON在推出的初期就受到了運營商的青睞。

未來承載網(wǎng)技術的選擇要適應業(yè)務的發(fā)展，一方面基于話音業(yè)務的SDH等TDM網(wǎng)絡會隨著分組業(yè)務的增長而變得越來越邊緣化，另一方面當網(wǎng)絡業(yè)務量大到出網(wǎng)端口需要由光路來承載時，WDM/OTN也會成為未來骨干承載網(wǎng)的主選技術。

這種情況下，承載網(wǎng)控制平面實現(xiàn)技術無論是在標準方面還是在設備實現(xiàn)方面都會逐漸向上、向下延伸，向上將延伸到Packet（即面向連接的以太網(wǎng)或MPLS-TP）一層，實現(xiàn)分組交換傳送網(wǎng)的智能化；向下則將延伸到WDM層，針對ROADM或OXC這樣的可重配及可交換的WDM設備進行智能化。

從標準角度看，在分組傳送部分，ITU-T已經(jīng)完成了對G.8080 ASON框架的修改，主要集中在對ASON控制組件TAP、LRM等的修改，包括資源管理、帶寬分配、標簽綁定等內(nèi)容，使之適于分組傳送網(wǎng)絡的控制平面。IETF則重點開展了針對以太網(wǎng)的控制平面的規(guī)范，即基于GMPLS的以太網(wǎng)控制技術GELS；而在WDM部分，WSON則是目前IETF CCAMP工作組中的一個熱點論題?？刂破矫婕夹g現(xiàn)狀如表1所示。

表1 控制平面技術現(xiàn)狀

ASON的發(fā)展現(xiàn)狀和應用

1.40Gbit/s速率的光接口

隨著各種新興電信業(yè)務的出現(xiàn)，特別是數(shù)據(jù)業(yè)務對網(wǎng)絡帶寬的占用量越來越大，我們在使網(wǎng)絡變得智能化的同時，也要考慮網(wǎng)絡寬帶化的問題。對于應用于骨干層網(wǎng)絡ASON節(jié)點設備來說，能夠提供40Gbit/s的更大速率光接口就顯得非常有必要了。另一方面，各種高端路由器和交換機的接口速率達到了10Gbit/s，這種大容量高端路由器和交換機的出現(xiàn)也大大推動了40G光接口在ASON節(jié)點設備中的應用。烽火通信作為國內(nèi)主要的光通信設備供應商之一，已經(jīng)在40G商用傳輸系統(tǒng)方面取得了重大突破，承擔的國家“十五”科技攻關計劃項目“40Gbit/sSDH光纖通信設備與系統(tǒng)”已經(jīng)順利通過信息產(chǎn)業(yè)部驗收專家委員會的驗收。該項目通過采用精確色散補償、拉曼化摻餌光纖放大器等技術，成功地實現(xiàn)了40Gbit/s光傳輸系統(tǒng)在G.652和G.655光纖上的560km無電再生無誤碼傳輸，解決了該系統(tǒng)在色散、非線性等方面的關鍵難題。目前烽火通信FonsWeaver系列ASON產(chǎn)品已經(jīng)全面支持40Gbit/s 高速率光接口。

2.基于BitSlice技術的多播嚴格無阻塞交叉矩陣

交叉矩陣是ASON節(jié)點設備傳送平面的核心部分，ASON設備和傳統(tǒng)的SDH/MSTP設備相比，除了增加控制平面外，在傳送平面硬件方面也有部分改進。例如交叉容量的提升和交叉矩陣的多播嚴格無阻塞特性。為什么ASON節(jié)點設備需要多播嚴格無阻塞、大交叉能力的交叉矩陣呢？主要是以下三方面的原因：首先，ASON是基于格狀網(wǎng)絡構建的，相對于以往的環(huán)網(wǎng)結構來說，ASON節(jié)點設備上要提供更多的光接口，要有更強的業(yè)務調(diào)度和疏導能力。其次，采用多播嚴格無阻塞的交叉矩陣對于ASON網(wǎng)絡的恢復時間性能有顯著提高。與之相比，傳統(tǒng)的3級CLOS矩陣方式具有重構無阻塞特性，在網(wǎng)絡發(fā)生故障時，ASON節(jié)點設備的交叉連接要進行內(nèi)部路由搜索，延長了全網(wǎng)恢復時間。最后，采用多播嚴格無阻塞矩陣可以更好地支持ASON網(wǎng)絡中的廣播業(yè)務。若采用重構無阻塞交叉矩陣，在廣播業(yè)務達到25％以上時，會顯示出阻塞特性。目前烽火通信FonsWeaver系列ASON產(chǎn)品已經(jīng)全面支持基于BitSlice技術的多播嚴格無阻塞交叉矩陣，其最大交叉能力達到1280G。

承載網(wǎng)控制平面技術發(fā)展趨勢

網(wǎng)絡融合趨勢的發(fā)展使得目前在建的網(wǎng)絡很少是由單層的數(shù)據(jù)轉發(fā)平面技術組成的，對這些具有多種交換層次的網(wǎng)絡進行控制，特別是對具有多種交換能力的網(wǎng)元設備進行多層統(tǒng)一控制，是目前承載網(wǎng)控制平面技術的主要發(fā)展趨勢。

對于這樣一個具有多層交換能力的網(wǎng)絡進行控制的一個基本要求是：在框架和協(xié)議方面，它必須適合于CO-CS和CO-PS兩種網(wǎng)絡應用模型。

框架方面，ITU-T G.8080所定義的ASON是一個比較好的選擇，但其目前的范圍僅僅涵蓋了SDH和OTN，因此目前的ASON框架只適合于CO-CS網(wǎng)絡模型。對G.8080進行擴展使之適合于分組傳送網(wǎng)絡也成為ITU-T SG15組下一步的工作重點。

在協(xié)議方面，IETF的GMPLS擴展了MPLS來處理多種交換技術，完整地定義了從分組、L2到TDM、子波長、波長/波帶、光纖等業(yè)務的統(tǒng)一控制機制，從而能滿足CO-CS和CO-PS兩種網(wǎng)絡應用模型的控制需求。目前針對分組傳送網(wǎng)主流技術MPLS-TP的控制平面的技術規(guī)范也在制訂當中。

另外從承載網(wǎng)絡建設的需求來看，GMPLS也更加適合于構建承載網(wǎng)絡的控制平面。這是由于WDM/OTN技術構建的骨干傳送網(wǎng)絡將長期存在，而在城域部分，PTN也許是一個更好的選擇，因此未來承載網(wǎng)會是一個多種交換技術共存的網(wǎng)絡。這種組網(wǎng)方式下，通過GMPLS來實現(xiàn)傳送層面的端到端電路快速提供是一個很好的選擇，同時控制平面獨立于傳送網(wǎng)絡，這就更易于實現(xiàn)多種交換技術共存網(wǎng)絡的統(tǒng)一控制。

針對承載網(wǎng)這種具有多種交換層次的網(wǎng)絡進行優(yōu)化的控制，還必須考慮對全網(wǎng)資源進行統(tǒng)一管理，從而優(yōu)化使用網(wǎng)絡資源。很明顯，統(tǒng)一的控制平面所能提供的網(wǎng)絡資源利用率會高于重疊模式的控制平面。這樣的網(wǎng)絡中，不同的網(wǎng)絡層面可以被表示成具有不同交換能力的組，由于均采用了GMPLS技術，網(wǎng)絡設備以一種標準的方式進行互通，進而能達到全網(wǎng)資源的統(tǒng)一管理，網(wǎng)絡資源得到優(yōu)化，用戶的業(yè)務請求也能得到快速的響應。

由GMPLS技術構造的統(tǒng)一控制平面技術能對多種交換能力的網(wǎng)絡進行控制，這樣的網(wǎng)絡稱為多區(qū)域網(wǎng)絡（MRN，Multi-Region Network），目前正在由IETF進行標準化。OIF 也進行了一些類似的工作，比如在TDM網(wǎng)絡中進行EPL/EVPL業(yè)務處理時，OIF定義的網(wǎng)絡層次不僅包括Ethernet層和SDH層，同時也擴展到了VCAT層，即將VCAT作為一個獨立的層次看待，并規(guī)范了相應的控制協(xié)議，從而能支持對VCG的單獨控制。

目前基于GMPLS/ASON的控制平面，無論是在框架方面還是在協(xié)議方面，其規(guī)范和應用領域都正從TDM網(wǎng)絡向上、向下延伸到分組傳送網(wǎng)絡和WDM領域，這為實現(xiàn)多個傳送平面進行統(tǒng)一控制做了必要的準備，同時也是承載網(wǎng)控制平面技術發(fā)展的必然趨勢。借助這樣一個統(tǒng)一的控制平面，未來承載網(wǎng)的可靠性將會得到提高，運營商也能以用戶為中心，并在用戶業(yè)務的快速提供以及用戶滿意度等方面的能力得到快速提升。

結束語

伴隨著網(wǎng)絡融合的趨勢，網(wǎng)絡運營商的業(yè)務模式會越來越多地以用戶為中心，更多的業(yè)務差異性、更短的業(yè)務提供時間以及更可靠的網(wǎng)絡也是網(wǎng)絡運營商的主要需求，一個統(tǒng)一的控制平面能更有效地進行各組分組業(yè)務和電路業(yè)務的快速配置，從而滿足全業(yè)務運營的需求。

中興通訊擁有實現(xiàn)承載網(wǎng)融合的綜合解決方案和產(chǎn)品，這些解決方案和產(chǎn)品能滿足未來的技術演進需求，特別是基于GMPLS/ASON技術的承載網(wǎng)解決方案和產(chǎn)品，這些都能為運營商未來承載網(wǎng)的順利轉型提供有力的支持。

: