12/3/2010,作者:
杜鵑,廣東省電力設(shè)計研究院網(wǎng)絡(luò)信息部
張鑫林,南方電網(wǎng)電力調(diào)度通信中心
張翔宇:烽火通信科技股份有限公司
1、 ASON標準化進展
從標準進展來看,ASON的標準已經(jīng)基本成熟,ITU-T、IETF、OIF三個標準化組織對于主要的標準都已經(jīng)制定完成,ASON各個方面的功能都已經(jīng)基本成熟,僅在E-NNI接口的互通和基于域間的保護恢復(fù)的互通這兩方面還有待完善,同時對原有協(xié)議的擴展說明進行某些細節(jié)的規(guī)范和增加某些局部的功能,比如關(guān)于以太網(wǎng)的擴展,多層多域的擴展,波長交換的擴展以及支持PC和SPC轉(zhuǎn)化的RSVP-TE擴展等,標準的進一步完善有力的觸動了ASON的商業(yè)化進程,基于SDH的ASON設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)有了比較大規(guī)模的應(yīng)用,隨著骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)向OTN的演進,ASON技術(shù)將逐漸移植到基于OTN的傳送平面上。
2、 ASON設(shè)備的商用狀態(tài)
ASON在傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)上引入了控制平面,實現(xiàn)了對傳送平面的智能控制,實現(xiàn)了資源管理、連接、保護恢復(fù)等方面的智能化,可以基于Mesh組網(wǎng)的ASON技術(shù),可以徹底解決上述SDH環(huán)狀組網(wǎng)的問題,提高了網(wǎng)絡(luò)的生存能力提高,多種保護和恢復(fù)機制的結(jié)合,使傳輸網(wǎng)絡(luò)可提供SLA服務(wù),并且提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率高,增強了網(wǎng)絡(luò)的擴展性。
目前基于SDH的ASON技術(shù)已經(jīng)處于基本成熟的狀態(tài),主流的設(shè)備制造商已經(jīng)可以提供可商用化的ASON產(chǎn)品,并且各大運營商的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有了部分成功的工程案例。烽火通信經(jīng)過多年的技術(shù)積累,成功開發(fā)出了FonsWeaver系列ASON產(chǎn)品,該產(chǎn)品系列包括了傳送平面產(chǎn)品FonsWeaver960、FonsWeaver780A、FonsWeaver780、FonsWeaver780B,控制平面產(chǎn)品SmartWeaver,管理平面產(chǎn)品OTNM2000,以及ASON網(wǎng)絡(luò)仿真和規(guī)劃工具OTNplanner;烽火通信結(jié)合具體的市場需求,可提供適合省際干線,省內(nèi)干線,本地網(wǎng)等不同網(wǎng)絡(luò)層面的智能化傳輸網(wǎng)解決方案,完善的產(chǎn)品種類和豐富的傳輸網(wǎng)建設(shè)經(jīng)驗,保證了烽火通信在解決方案上的領(lǐng)先性,在設(shè)備交叉容量,單盤通用性和集成度方面均處于行業(yè)領(lǐng)先水平,自主研發(fā)的OTNplanner規(guī)劃軟件,填補了國內(nèi)傳輸網(wǎng)絡(luò)專業(yè)規(guī)劃軟件的空白,解決了基于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的ASON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和仿真問題。
3、 OTN引入ASON控制平面的關(guān)鍵技術(shù)
運營商重組和3G將會給通信行業(yè)帶來新一輪的發(fā)展,光傳輸網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),建設(shè)需求必然大量增加,從技術(shù)發(fā)展來看,在核心網(wǎng)絡(luò)選擇的設(shè)備仍然是WDM、OTN以及大容量的MSTP設(shè)備,并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度增加,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴大化,對于網(wǎng)絡(luò)的安全性要求進一步提高,從基于SDH的ASON設(shè)備應(yīng)用來看,充分證實了ASON技術(shù)能夠很好的解決以上問題,隨著傳輸網(wǎng)絡(luò)向大容量方向發(fā)展,OTN將逐漸應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)來,ASON技術(shù)也將逐步移植到基于ODUk和光波長的傳輸網(wǎng)絡(luò)中。OTN技術(shù)包括了光層和電層的完整體系結(jié)構(gòu),光層和電層都具有網(wǎng)絡(luò)生存性機制,在OTN基礎(chǔ)上引入ASON技術(shù),主要需要考慮控制平面在網(wǎng)絡(luò)資源自動發(fā)現(xiàn)技術(shù)、路由技術(shù)、信令技術(shù)的實現(xiàn)以及網(wǎng)絡(luò)的保護與恢復(fù)技術(shù):
3.1 網(wǎng)絡(luò)資源自動發(fā)現(xiàn)技術(shù)
對于鏈路管理協(xié)議來說,總體構(gòu)架和功能點和基于SDH的ASON中實現(xiàn)的相同,同樣是實現(xiàn)以下四方面的內(nèi)容,即控制信道的維護管理功能;TE鏈路屬性關(guān)聯(lián)功能;數(shù)據(jù)鏈路連通性驗證功能;故障定位管理功能。就具體的功能來看最大的不同是在自動發(fā)現(xiàn)功能所使用的開銷上,基于SDH的ASON中所定義復(fù)用段、再生段發(fā)現(xiàn)所使用的開銷顯然不能照搬到OTN網(wǎng)絡(luò)中。對于OTN網(wǎng)絡(luò)的OTUk層,可以采用SM段監(jiān)控字節(jié)和GCC-0來支持自動發(fā)現(xiàn),對于ODUk層,可以采用PM路徑監(jiān)控字節(jié)和GCC- 1,GCC-2來支持自動發(fā)現(xiàn),而對于OCh層,現(xiàn)在標準協(xié)議還沒有定義具體的監(jiān)控開銷。
3.2 路由約束
基于OTN的ASON系統(tǒng)在路由約束,與基于SDH的ASON系統(tǒng)存在較大區(qū)別,OTN網(wǎng)絡(luò)中傳送層中采用了DWDM技術(shù),其信號傳輸能力并不是無限的。由于存在有光層的業(yè)務(wù)調(diào)度,所以大量信號通過交叉節(jié)點后并未獲得再生,由于鏈路中大量存在的光放大器會不斷給光信號加入噪聲,所以傳輸性能必將逐步下降,直至接收端難以無誤碼接收。而Mesh網(wǎng)的業(yè)務(wù)調(diào)度又極有可能使得信號路由變得很長,從而造成光信噪比進一步劣化,使接收設(shè)備難以無誤碼接收信號,進而影響業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量;同時,鏈路色散也會影響設(shè)備的信號傳輸距離,只是由于色散補償而有所緩解。但是色散補償技術(shù)一般都并不對線路色散進行完全補償,也并不是對每個光通道進行補償,而是對整個光纖中傳輸?shù)乃泄馔ǖ肋M行共同分段補償,而且大多有所剩余或者超出,而Mesh網(wǎng)中的業(yè)務(wù)存在大量匯聚和發(fā)散的情況,這就有可能使得部分業(yè)務(wù)的鏈路總色散補償余量超過設(shè)備光接口的色散容限,從而難以正常接收,對于PMD參數(shù)也可能存在有同樣的問題。
在OTN體系結(jié)構(gòu)中, OCh、OMS、OTS等各層的開銷所關(guān)心的還只是缺陷指示、載荷丟失指示、蹤跡指示等內(nèi)容,至于各個光再生段的線路衰減、色散、放大器增益、噪聲系數(shù)、色散等影響信號傳輸質(zhì)量的物理量則沒有定義傳輸開銷。在GMPLS協(xié)議中,路由的計算與管理目前也僅只有OSPF-TE和CSPF協(xié)議,這里OSPF-TE僅只探索網(wǎng)絡(luò)路徑的通達,而CSPF也只是在路由計算中考慮節(jié)點數(shù)最少、鏈路代價最小和負載均衡等問題,在DWDM系統(tǒng)設(shè)計中十分重要的OSNR計算與色散補償設(shè)計在這里卻沒有體現(xiàn),Mesh網(wǎng)的特點是業(yè)務(wù)分支多,DWDM的特點是傳輸距離長,而由OTN的開銷定義來看,它注重了網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián),即跨域廣,由此可見對基于OTN的ASON系統(tǒng),其不同路由的OSNR以及色散、PMD會有不同的表現(xiàn),所以在系統(tǒng)重路由時,能否對這些物理參數(shù)進行約束,其新路由能否滿足傳輸質(zhì)量的要求就很成關(guān)鍵,所以擴充控制平面的路由協(xié)議以及對網(wǎng)絡(luò)物理量的管理就成為其控制平面能否管理好OTN網(wǎng)絡(luò)的一個關(guān)鍵所在。
3.3 波長沖突
對于光層交換來說,當(dāng)不同的輸入方向存在有相同的波長信號需要向同一個方向傳輸時就會出現(xiàn)波長沖突,因為這個限制條件,在進行路由計算的時候就需要進行約束。波長相關(guān)信息需要通過路由模塊進行泛洪,相應(yīng)的路由信息庫需要增加對波長信息的存儲和管理,對于來自光層的路由計算請求,路由計算模塊需要根據(jù)本地路由信息庫中的波長信息進行計算,從而避免波長沖突。
3.4 網(wǎng)絡(luò)保護與恢復(fù)
網(wǎng)絡(luò)生存性方面,在OTN中實現(xiàn)保護和恢復(fù)機制顯得比較復(fù)雜,OTN網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)保護和恢復(fù)主要分為三種情況,即光層保護與恢復(fù)、ODU層保護與恢復(fù)、光電聯(lián)合保護與恢復(fù),其中前兩種情況的實現(xiàn)和現(xiàn)有單一交換層次的系統(tǒng)基本相同,不同點只是在業(yè)務(wù)信號類型和具體的控制方法上。而對于第三種情況,需要在光電層直接進行協(xié)調(diào),協(xié)調(diào)的有效性和即時性將會直接影響系統(tǒng)中業(yè)務(wù)的可靠性和具體的保護恢復(fù)時間,采用光電聯(lián)合保護與恢復(fù)要求上下兩層均具有保護/恢復(fù)能力,在恢復(fù)保護速度、資源利用率和恢復(fù)效率等指標上都非常有優(yōu)勢,但是實現(xiàn)復(fù)雜。需要在光電層間進行復(fù)雜的交互以避免恢復(fù)沖突。
總體來看,基于OTN的ASON設(shè)備在傳輸平面已經(jīng)成熟,但是控制平面的標準還存在一些需要完善的細節(jié)問題,烽火通信在基于OTN的ASON產(chǎn)品化方面,目前傳送平面OTN產(chǎn)品已經(jīng)成熟,并且具備可平滑升級到ASON的能力。
4、結(jié)束語
ASON技術(shù)出現(xiàn)后,從初期的基于SDH自動交換光網(wǎng)絡(luò)概念逐步延伸,進一步將OTN等都作為傳送平面納入進來,對GMPLS協(xié)議進行不同的擴展和延伸,能夠?qū)Χ喾N傳送顆粒進行控制,達到傳送網(wǎng)智能化的目標,同時還需進一步提高網(wǎng)絡(luò)保護恢復(fù)的性能,ASON技術(shù)作為一種獨立于傳送技術(shù)的控制技術(shù),采用通用的GMPLS協(xié)議,可加載于其他各種傳送技術(shù)之上,如加載在SDH上,成為目前正在廣泛應(yīng)用的基于SDH的ASON,加載于OTN,成為OTN的控制平面,實現(xiàn)光層和電層相結(jié)合的智能調(diào)度。ASON的這種技術(shù)獨立的特性,非常有利于使全網(wǎng)的各種傳送層面,都納入ASON統(tǒng)一的控制管理之下,形成業(yè)務(wù)全網(wǎng)端到端的ASON統(tǒng)一調(diào)度、控制,實現(xiàn)全網(wǎng)ASON智能化。
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