承載網(wǎng)控制平面技術(shù)的發(fā)展

標(biāo)簽：承載網(wǎng) WDM

網(wǎng)絡(luò)融合趨勢(shì)

多年以來(lái)，承載網(wǎng)一直采用基于時(shí)分復(fù)用TDM的SDH技術(shù)和基于波分復(fù)用的WDM技術(shù)來(lái)進(jìn)行業(yè)務(wù)的承載，而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的分組業(yè)務(wù)基本上是在網(wǎng)絡(luò)的邊緣通過(guò)IP路由器或以太網(wǎng)交換機(jī)的方式來(lái)承載，其所承載的分組業(yè)務(wù)也多來(lái)源于單一類(lèi)型的、盡力而為的Internet業(yè)務(wù)。隨著IP技術(shù)及寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，基于IP的語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)三重播放業(yè)務(wù)引起了運(yùn)營(yíng)商和用戶(hù)的廣泛關(guān)注。為滿(mǎn)足多重播放業(yè)務(wù)需要，需建設(shè)基于IP的統(tǒng)一核心網(wǎng)。業(yè)務(wù)的承載傳送網(wǎng)要求能夠經(jīng)濟(jì)地支撐持續(xù)的業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)，特別是IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，并具有高QoS和業(yè)務(wù)可用性的功能，滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)邊緣對(duì)業(yè)務(wù)的感知和控制能力，并能滿(mǎn)足的安全性要求。伴隨技術(shù)演進(jìn)與電信業(yè)務(wù)IP化的變革，傳送網(wǎng)作為基礎(chǔ)的承載網(wǎng)必須適應(yīng)上層業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展，表現(xiàn)在傳送設(shè)備從“分組的接口適應(yīng)性”向“分組的內(nèi)核適應(yīng)性”的演進(jìn)。

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

這種趨勢(shì)下，分組傳送網(wǎng)PTN也因此成為業(yè)界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。PTN滿(mǎn)足了業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，代表了承載網(wǎng)絡(luò)融合的一種趨勢(shì)，而未來(lái)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(luò)日趨融合的環(huán)境下，針對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行配置已經(jīng)逐漸取代針對(duì)網(wǎng)絡(luò)(或網(wǎng)元)進(jìn)行配置，而成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理時(shí)的一個(gè)主要目標(biāo)，而實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的關(guān)鍵就是網(wǎng)絡(luò)的控制平面技術(shù)。

承載網(wǎng)控制平面技術(shù)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(luò)故障情況下動(dòng)態(tài)靈活的恢復(fù)機(jī)制是驅(qū)動(dòng)基于SDH/OTN的ASON產(chǎn)生和發(fā)展的主要?jiǎng)恿?，?jīng)過(guò)近10年的發(fā)展，基于SDH/OTN的控制平面技術(shù)已經(jīng)基本成熟并得到商用。

應(yīng)該說(shuō)ASON中的很多思想都來(lái)源于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)的協(xié)議上，在去掉了MPLS中的一些面向無(wú)連接的特性后，IETF將其擴(kuò)展為GMPLS，使之能處理多種交換技術(shù)，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(hào)鏈路、鏈路綁定、層次LSP等特征，同時(shí)增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)/恢復(fù)特性，這使得網(wǎng)絡(luò)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(yùn)營(yíng)商的青睞。

未來(lái)承載網(wǎng)技術(shù)的選擇要適應(yīng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，一方面基于話(huà)音業(yè)務(wù)的SDH等TDM網(wǎng)絡(luò)會(huì)隨著分組業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)而變得越來(lái)越邊緣化，另一方面當(dāng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量大到出網(wǎng)端口需要由光路來(lái)承載時(shí)，WDM/OTN也會(huì)成為未來(lái)骨干承載網(wǎng)的主選技術(shù)。

這種情況下，承載網(wǎng)控制平面實(shí)現(xiàn)技術(shù)無(wú)論是在標(biāo)準(zhǔn)方面還是在設(shè)備實(shí)現(xiàn)方面都會(huì)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(shí)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(duì)ROADM或OXC這樣的可重配及可交換的WDM設(shè)備進(jìn)行智能化。

從標(biāo)準(zhǔn)角度看，在分組傳送部分，ITU-T已經(jīng)完成了對(duì)G.8080 ASON框架的修改，主要集中在對(duì)ASON控制組件TAP、LRM等的修改，包括資源管理、帶寬分配、標(biāo)簽綁定等內(nèi)容，使之適于分組傳送網(wǎng)絡(luò)的控制平面。IETF則重點(diǎn)開(kāi)展了針對(duì)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(shù)GELS;而在WDM部分，WSON則是目前IETF CCAMP工作組中的一個(gè)熱點(diǎn)論題。控制平面技術(shù)現(xiàn)狀如表1所示。

表1 控制平面技術(shù)現(xiàn)狀

從ASON框架的具體實(shí)現(xiàn)方面來(lái)看，GMPLS由于其適用范圍廣泛，是未來(lái)承載網(wǎng)控制平面技術(shù)的首選。

在分組傳送網(wǎng)絡(luò)層面，將ASON框架應(yīng)用于分組傳送網(wǎng)絡(luò)也是一種必然的選擇，但也面臨著一些挑戰(zhàn)。首先是控制范圍的擴(kuò)大，比如進(jìn)行SNC連接建立時(shí)，必須考慮SDH剛性管道和分組傳輸網(wǎng)柔性管道之間的區(qū)別，同時(shí)在對(duì)分組傳輸網(wǎng)的OAM參數(shù)的配置方面，也將需要控制平面的參與;其次在資源管理方面，為適應(yīng)分組交換網(wǎng)面向連接的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)點(diǎn)SNP必須與網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行綁定，因而必須采用狀態(tài)機(jī)的方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行管理，而在TDM中SNP與資源的綁定關(guān)系是天然存在的，不存在綁定關(guān)系;第三，在QoS方面，分組傳送網(wǎng)絡(luò)的QoS要求比TDM復(fù)雜得多，反映到控制平面上，對(duì)應(yīng)著QoS信令、QoS路由以及CAC(Connection Admission Control)等功能;第四，在網(wǎng)絡(luò)互通方面，必須考慮分組傳送網(wǎng)與IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)的互通，這不僅是傳送平面的互通，也包括控制平面的互通，這即需要協(xié)調(diào)IP/MPLS與GMPLS在協(xié)議以及應(yīng)用方面的差異性;最后，必須考慮的控制平面的性能，在分組傳送網(wǎng)中，其網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)將遠(yuǎn)超由同等容量的TDM設(shè)備所組成的網(wǎng)絡(luò)，因此在網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)時(shí)對(duì)控制平面將會(huì)是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)?；谶@樣的考慮，分組傳送網(wǎng)中控制平面的產(chǎn)品化以及商用化都會(huì)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，早期的應(yīng)用也只會(huì)涉及到PW(Pseudo Wire)及LSP的控制方面。

承載網(wǎng)控制平面技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

網(wǎng)絡(luò)融合趨勢(shì)的發(fā)展使得目前在建的網(wǎng)絡(luò)很少是由單層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面技術(shù)組成的，對(duì)這些具有多種交換層次的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，特別是對(duì)具有多種交換能力的網(wǎng)元設(shè)備進(jìn)行多層統(tǒng)一控制，是目前承載網(wǎng)控制平面技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。

對(duì)于這樣一個(gè)具有多層交換能力的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制的一個(gè)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(luò)應(yīng)用模型。

框架方面，ITU-T G.8080所定義的ASON是一個(gè)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(luò)模型。對(duì)G.8080進(jìn)行擴(kuò)展使之適合于分組傳送網(wǎng)絡(luò)也成為ITU-T SG15組下一步的工作重點(diǎn)。

在協(xié)議方面，IETF的GMPLS擴(kuò)展了MPLS來(lái)處理多種交換技術(shù)，完整地定義了從分組、L2到TDM、子波長(zhǎng)、波長(zhǎng)/波帶、光纖等業(yè)務(wù)的統(tǒng)一控制機(jī)制，從而能滿(mǎn)足CO-CS和CO-PS兩種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型的控制需求。目前針對(duì)分組傳送網(wǎng)主流技術(shù)MPLS-TP的控制平面的技術(shù)規(guī)范也在制訂當(dāng)中。