摘要 論文探討了當今光纖通信領(lǐng)域中的新一代傳送網(wǎng)絡(luò )技術(shù)ASON(Automatic Switch Optical Network，自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò ))和MSTP(Multi-Service Transportation Platform，多業(yè)務(wù)傳送平臺)，就其包含的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。結合具體應用案例，指出了目前ASON和MSTP技術(shù)的應用環(huán)境和特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞 傳送網(wǎng)絡(luò ) ASON MSTP 關(guān)鍵技術(shù) 應用
1、引言
目前光纖通信網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展演進(jìn)出現了一些新的特點(diǎn)，主要表現在網(wǎng)絡(luò )的超大容量、智能化和對多業(yè)務(wù)的支持上，光纖通信網(wǎng)絡(luò )也逐漸由傳統的基礎承載網(wǎng)向承載網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)的角色轉化，既作為傳送平臺，又可以開(kāi)展多種業(yè)務(wù)。ASON和MSTP是當今光纖通信網(wǎng)絡(luò )發(fā)展中的兩項具有代表性的技術(shù)，也是兩個(gè)重要的發(fā)展方向。它們是許多新技術(shù)被引入到光纖通信中的結果。
2、ASON關(guān)鍵技術(shù)分析
ASON是由ITU-T G.8080所定義的，它與傳統OTN(光傳送網(wǎng)絡(luò ))的最大區別在于它是一種動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò )，表現在帶寬的動(dòng)態(tài)分配和網(wǎng)絡(luò )拓撲的自動(dòng)發(fā)現方面。這種動(dòng)態(tài)特征的實(shí)現主要來(lái)自于其控制平面的作用，構造控制平面的關(guān)鍵技術(shù)主要有信令技術(shù)、路由技術(shù)、鏈路管理技術(shù)、自動(dòng)發(fā)現技術(shù)等。
2.1 從垂直和水平的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看ASON
按照一般認識和描述網(wǎng)絡(luò )的方法論，從垂直和水平的觀(guān)點(diǎn)分別刻畫(huà)ASON會(huì )對其特點(diǎn)有一個(gè)本質(zhì)的把握和了解。從垂直的觀(guān)點(diǎn)看，ASON包括管理層面、控制層面和傳送層面，3個(gè)層面之間通信紐帶就是DCN。圖1表示的是ASON的垂直分層結構。從水平的觀(guān)點(diǎn)看，ASON被不同類(lèi)型的接口分割成不同的域，這些接口包括UNI(用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )接口)、INNI(內部網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)接口)、ENNI(外部網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)接口)、NMI(網(wǎng)絡(luò )管理接口)。ASON水平分割的網(wǎng)絡(luò )接口參考模型如圖2所示。
圖1 ASON的垂直分層結構
圖2 ASON水平分割的網(wǎng)絡(luò )接口參考模型
2.2 ASON/GMPLS
控制平面的實(shí)現有兩大陣營(yíng)ITU-T的ASON和IETF的GMPLS(通用多協(xié)議標簽交換)。從它們本身的作為以及實(shí)際結果來(lái)看，其間不是一種競爭關(guān)系，而是互補的關(guān)系。GMPLS是來(lái)自于MPLS-TE為支持光域而進(jìn)行的擴展，它是一個(gè)協(xié)議族，使用基于IP的控制平面。ASON既不是一個(gè)協(xié)議也不是協(xié)議族，它是一個(gè)體系，定義了在控制平面的組件間的交互作用。事實(shí)上，ASON控制平面所使用的協(xié)議主要包括3部分：信令協(xié)議、路由協(xié)議和鏈路資源管理協(xié)議。ITU-T和IETF有一定的聯(lián)系，并且對彼此的工作相互認知和評估，加上許多個(gè)人和公司參與進(jìn)來(lái)確保這兩種體系同步工作。因此，使得IETF提出的一種可用于多種技術(shù)網(wǎng)絡(luò )的GMPLS協(xié)議框架應用到ASON中。
GMPLS不僅支持分組交換，還支持時(shí)分交換、波分交換和空分交換，在更廣闊的范圍內實(shí)現了控制技術(shù)的統一。ASON正是利用上述技術(shù)成果，尤其是GMPLS統一控制平面的思想，推動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò )和交換網(wǎng)絡(luò )的統一，從而實(shí)現光網(wǎng)絡(luò )的智能化。
圖3顯示了一種基于GMPLS的控制平面信令、路由和鏈路管理3個(gè)基本功能的模塊實(shí)現。
圖3 一種基于GMPLS的控制平面功能的模塊結構圖
下面的技術(shù)分析主要以GMPLS協(xié)議為主。
2.3 ASON信令技術(shù)
按照要求建立連接、刪除連接、查詢(xún)連接狀態(tài)和修改連接屬性，這些是連接管理的4個(gè)基本動(dòng)作。在A(yíng)SON中，完成這些動(dòng)作需要解決的問(wèn)題有以下幾個(gè)方面：
(1)雙向光通道的建立。一條雙向光通道一般都是由兩條單向通道組成的。光連接的建立可能有對等的端同時(shí)發(fā)起，這就需要解決沖突問(wèn)題。
(2)地址。在A(yíng)SON中采用的是重疊模型，這就需要光層網(wǎng)絡(luò )和客戶(hù)層網(wǎng)絡(luò )地址空間分離。此外，運營(yíng)商為保證其網(wǎng)絡(luò )的安全和私有性，可能采用兩套地址機制，對外可見(jiàn)的公用地址和內部的私有地址。這樣，在涉及多域互通時(shí)存在地址的翻譯問(wèn)題。
(3)規模。ASON將是運營(yíng)級網(wǎng)絡(luò )，可能是全國范圍內的大型網(wǎng)絡(luò )。信令協(xié)議要適應ASON的發(fā)展規模，具有良好的可擴展性。ASON的網(wǎng)絡(luò )結構也可能十分復雜，在垂直方向可劃分多層，在水平方向可進(jìn)行分割。DCM(分布式連接管理)信令要提供對網(wǎng)絡(luò )分層、多域的支持，滿(mǎn)足層間、域間的交互(拓撲發(fā)現和選路)的要求。
(4)生存性。ASON傳送實(shí)體的故障必須降到最小，因此信令的生存性能要設計得很好，且必須支持故障檢測和執行保護恢復的信令。
(5)業(yè)務(wù)。ASON對業(yè)務(wù)的支持在范圍和層次上都有提高，信令能力也必須大幅度擴展，提供支持業(yè)務(wù)可能帶有的附加特征，如對流量工程的支持、對SLA的支持。
(6)組網(wǎng)。對多種拓撲網(wǎng)絡(luò )的支持，尤其是復雜的Mesh網(wǎng)。
(7)連接認證與安全。ASON采用了呼叫和連接分離的機制，在呼叫過(guò)程中發(fā)生認證動(dòng)作，執行必要的策略管理。
要在光網(wǎng)絡(luò )中引入控制平面機制，需要在接口之間采用標準的信令協(xié)議，只有通用標準的協(xié)議才能真正發(fā)揮光網(wǎng)絡(luò )的智能。ASON信令協(xié)議的制定借鑒了GMPLS協(xié)議族，GMPLS信令協(xié)議經(jīng)過(guò)擴展，形成了RSVP-TE和CRLDP，這些協(xié)議均可用于實(shí)現ASON DCM。另外，基于ITU-T Q.2931和ATM論壇的UNI規范基礎上制定的PNNI信令協(xié)議也是ASON DCM信令協(xié)議實(shí)現的一種方案。
ASON PNNI協(xié)議實(shí)現是由ITU-T G.7713.1建議的。將原用于A(yíng)TM交換機的PNNI用到ASON的DCM中，引入新的連接標示符格式和流量描述符信息元格式，以適應ASON中與子網(wǎng)點(diǎn)(SNP)和子網(wǎng)點(diǎn)池(SNPP)概念有關(guān)的新連接類(lèi)型和業(yè)務(wù)屬性。PNNI起源于傳統的電信信令協(xié)議(W.2931/Q.931/SS7)，這些協(xié)議在20世紀80年代后期已開(kāi)始被成功應用，并被人們廣泛接受。PNNI具有成熟穩定的特點(diǎn)，經(jīng)改進(jìn)可用于電路交換型智能光網(wǎng)絡(luò )。但PNNI的靈活性不夠，其致命之處在于無(wú)法與GMPLS協(xié)議互通，目前僅支持ASON的SPC(軟永久連接)。
RSVP-TE協(xié)議實(shí)現是由ITU-T G.7713.2建議的。它采用軟狀態(tài)管理路由器和主機的預留狀態(tài)，具有較好的資源同步、差錯處理功能，容易實(shí)現多播，可以實(shí)現控制平面與數據平面的完全分離，具有較好的靈活性。它支持SPC，也支持域內的SC(交換連接)。RSVP-TE是IP層的獨立協(xié)議，使用IP格式在對等網(wǎng)元間通信，不需要TCP會(huì )話(huà)，但必須處理控制信息的丟失。目前，尚未得到RSVP-TE協(xié)議大規模應用的報告，可靠性不如PNNI，而且RSVP-TE采用軟狀態(tài)機制來(lái)維護端到端連接，這意味著(zhù)需要專(zhuān)門(mén)的刷新信息來(lái)維持連接，從而使軟件設計復雜化。但是其市場(chǎng)接受程度好于PNNI和下面談到的CR-LDP。目前，實(shí)際應用中絕大多數的廠(chǎng)家均采用RSVP-TE協(xié)議，RSVP-TE成為ASON信令主流協(xié)議已經(jīng)逐漸明朗。
CR-LDP協(xié)議實(shí)現是由ITU-T G.7713.3建議的。它起源于MPLS技術(shù)，基于MPLS標準的LDP信令，用于建立和維護可保證IP CoS業(yè)務(wù)的LSP。通過(guò)簡(jiǎn)單有效的硬狀態(tài)控制和消息機制，靈活預留網(wǎng)絡(luò )資源，信令基于可靠的TCP傳輸機制。但其很難實(shí)現多播。從目前的實(shí)踐看，其具體實(shí)現還很少，合理性尚待驗證，市場(chǎng)接受程度小，應用前景不容樂(lè )觀(guān)。
信令技術(shù)是ASON的核心技術(shù)之一，盡管信令系統的框架已經(jīng)被建立起來(lái)，但是真正實(shí)現起來(lái)還有許多深層次的問(wèn)題需要解決，如多層信令問(wèn)題和互操作性問(wèn)題。
2.4 ASON路由技術(shù)
在ITU-T的G.7715協(xié)議中提出了ASON路由的體系結構，對在A(yíng)SON中建立SC和SPC選路的功能結構和要求進(jìn)行了描述。
ASON中的路由需求主要包括3個(gè)部分：體系結構需求、協(xié)議需求和路徑計算需求。體系結構需求包括：RC(路由控制器)間交換的信息要服從參考點(diǎn)的策略限制；RP(路由執行器)的工作不依賴(lài)其他級別的路由協(xié)議；RA(路由域)間的路由信息交互不依賴(lài)域內的協(xié)議；RA間的路由信息交互不依賴(lài)控制的集中或分布方式路由鄰接拓撲和傳送網(wǎng)絡(luò )拓撲不必匹配；每個(gè)RA要在運營(yíng)商網(wǎng)里唯一標識；路由信息支持單獨域的抽象觀(guān)點(diǎn)，抽象的程度依賴(lài)操作者的策略；RP需要提供系統失效后進(jìn)行恢復的能力。協(xié)議需求包括：協(xié)議支持多級結構；支持摘要路由信息；支持節點(diǎn)間的多條鏈路以及鏈路和節點(diǎn)多樣性；支持結構升級，包括層次、域的集合和分割；對鏈路、節點(diǎn)、路由層次數量可擴展；作為對于路由事件(拓撲更新、可達性更新)的反應，RDB(路由信息數據庫)需要收斂并提供抖動(dòng)處理機制；路由協(xié)議支持和提供附加屬性，如安全目的屬性。路徑選擇需求包括：路徑選擇不要造成環(huán)回路徑；路徑選擇至少支持G.8080中的路由策略的一種(層次路由、源路由、逐跳路由)；路徑選擇應支持一類(lèi)路由限制條件。
在A(yíng)SON中應用的域內路由協(xié)議主要有OSPF-TE和IS-IS-TE，主要由IETF進(jìn)行標準化，用于I-NNI的路由。GMPLS在MPLS基礎上對協(xié)議進(jìn)行了擴展和加強，從而支持鏈路狀態(tài)信息的傳送，使得他們更適合于在光網(wǎng)絡(luò )中，特別是適合在A(yíng)SON中應用。GMPLS對路由協(xié)議的擴展主要包括對鏈路本地/遠端標識符、鏈路保護類(lèi)型(LPT)、接口交換能力描述符、共享風(fēng)險鏈路組信息(SRLG)等的支持。GMPLS為二者擴展的子TLV前三者基本相同，差別較大的是SRLG子TLV。
ITU-T G.7715協(xié)議定義了分層路由的概念，而在某一層內，可以將網(wǎng)絡(luò )劃分為多個(gè)路由域，每個(gè)路由域又可以包含多個(gè)更小的路由域。這就產(chǎn)生了路由分層的概念。OIF(光互聯(lián)網(wǎng)論壇)的NNI(網(wǎng)絡(luò )接口)要求路由協(xié)議至少支持4級路由等級。根據圖2 ASON網(wǎng)絡(luò )接口參考模型可知需要在3個(gè)層面運行路由協(xié)議，即運營(yíng)商間的E-NNI，運營(yíng)商內的E-NNI和I-NNI。在I-NNI可以使用上面討論的域內路由協(xié)議。E-BGP是運營(yíng)商間的E-NNI的主要候選路由協(xié)議。目前OIF的主要工作是制定運營(yíng)商內的E-NNI路由協(xié)議。DDRP(域到域路由協(xié)議)是OIF制定的基于OSPF和IS-IS的一種分層鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，它滿(mǎn)足G.7715的路由體系結構，但并不是一個(gè)全新的路由協(xié)議，可用于同一個(gè)運營(yíng)商內部E-NNI的路由協(xié)議，實(shí)現不同廠(chǎng)商設備的互通。
2.5 ASON鏈路資源管理(LRM)技術(shù)
目前，各標準組織都在積極制定相關(guān)的標準建議對資源管理進(jìn)行定義和實(shí)現，其中，IETF的鏈路管理協(xié)議(LMP)規范及起擴展可用于A(yíng)SON的鏈路管理，而OIF開(kāi)發(fā)的UNI標準中，通過(guò)擴展LMP來(lái)實(shí)現UNI的資源管理功能。
LMP在一對LMP對等節點(diǎn)之間運行，它包括如下功能：管理控制通道、關(guān)聯(lián)鏈路屬性、驗證物理連接以及管理鏈路故障。其中前兩項是管理TE鏈路必備的核心功能，后兩項是可選的擴展功能，用于應對控制通道與物理通道分離的情況。管理控制通道功能用于建立和維持相鄰節點(diǎn)之間控制通道的連接。LMP要求相鄰節點(diǎn)之間至少有一條可用的雙向控制通道。關(guān)聯(lián)鏈路屬性功能用于把多個(gè)端口/接口連接合并成TE鏈路，并且在節點(diǎn)之間同步TE鏈路的屬性，這些屬性包括本地和遠端的TE編號、包含的端口/接口連接表、相應的各種TE屬性等等。驗證物理連接功能通過(guò)物理接口編號來(lái)驗證物理通道的連接性。具體過(guò)程是在物理通道中傳遞一個(gè)測試消息，在控制通道中傳遞測試結果消息。為了檢查測試結果，要求每個(gè)節點(diǎn)都能終結測試消息，并且該測試結果能夠通過(guò)控制平面傳遞。鏈路故障管理功能的管理對象是物理通道，通過(guò)傳遞相應的故障狀態(tài)消息，完成故障定位等處理流程。另外，OIF的UNI規范對LMP進(jìn)行了擴展，使其具有了資源發(fā)現功能，主要完成UNI端口的鄰居發(fā)現和業(yè)務(wù)發(fā)現等功能。
在光網(wǎng)絡(luò )中，兩個(gè)相鄰的光交叉連接器(OXC)之間通過(guò)多個(gè)平行的鏈路互連。在一個(gè)大規模的網(wǎng)絡(luò )中，光纖鏈路的數量非常巨大，另外，這些鏈路中使用的帶寬粒度是分離的，需要分別為不同的帶寬鏈路提供廣播機制，這就造成了用于鏈路維護和廣播時(shí)傳輸的消息量非常大。為此，采用鏈路綁定機制來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。在鏈路綁定機制中，多個(gè)鏈路綁定在一起通過(guò)單個(gè)LSA(鏈路狀態(tài)廣播)信息發(fā)送出去，這樣可以大大減少網(wǎng)絡(luò )中的廣播信息。鏈路綁定機制可以減少相鄰節點(diǎn)之間的鏈路廣播信息，相鄰節點(diǎn)之間廣播信息的發(fā)送是有LMP進(jìn)行控制的。從保護和恢復的角度，一般需要采用SRLG機制來(lái)進(jìn)行鏈路的綁定，以區分不同的鏈路的生存性特征；從路由需求來(lái)說(shuō)，可把有相同鏈路屬性(如相同的終端點(diǎn))的多條鏈路綁定成一條TE鏈路，以減少需要廣播的鏈路狀態(tài)信息。
2.6 ASON自動(dòng)發(fā)現技術(shù)
自動(dòng)發(fā)現是指網(wǎng)絡(luò )能夠通過(guò)信令協(xié)議實(shí)現網(wǎng)絡(luò )資源(包括拓撲資源和業(yè)務(wù)資源)的自動(dòng)識別。這對于網(wǎng)絡(luò )來(lái)說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵的過(guò)程，它使得ASON網(wǎng)元或者終端系統(如ASON客戶(hù))能夠確定它們是如何連接的，連接是否正確，以及通過(guò)這些連接能提供什么樣的業(yè)務(wù)。ITU-T推出的G.7714.1建議，就對在SDH和OTN中實(shí)現自動(dòng)發(fā)現進(jìn)行了較詳細的規范。此外，OIF UNI1.0中描述了在用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò )之間的鄰居發(fā)現和業(yè)務(wù)發(fā)現的實(shí)現過(guò)程。
自動(dòng)發(fā)現包括物理媒質(zhì)層上鄰接發(fā)現(PMAD)、層鄰接的發(fā)現(LAD)、控制實(shí)體的邏輯鄰接發(fā)現(CELA)以及業(yè)務(wù)發(fā)現。PMAD主要發(fā)現的是相連的下一個(gè)端口是什么；LAD主要發(fā)現的是與本地交互的鄰居是誰(shuí)；CELA主要發(fā)現的是本地和對端參與控制信息交互的實(shí)體；業(yè)務(wù)發(fā)現主要發(fā)現對端或該子網(wǎng)能做什么。
3、MSTP關(guān)鍵技術(shù)分析
MSTP融合了ITU-T及其他標準組織定義的多種關(guān)鍵技術(shù)，然而目前尚未形成完善的MSTP國際化標準。本文重點(diǎn)就MSTP涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析。
3.1 廣泛采用的封裝協(xié)議GFP
GFP(Generic Framing Procedure)是一個(gè)信息流量自適應協(xié)議，是在ITU-G.7041標準中定義的。它能將任何數據類(lèi)型轉換成SONET/SDH同步信道字節。
GFP提供高度靈活的數據封裝方法，既支持固定長(cháng)度的幀，也支持可變長(cháng)度的幀。有兩種類(lèi)型的GFP模式：幀化GFP(Framed GFP，面向PDU的自適應模式，用于可變長(cháng)度的信息包，如以太網(wǎng)、IP、RPR等)和透明GFP(Transparent GFP，面向塊碼的自適應模式，用于存儲協(xié)議，如FICON、光纖通道、ESCON等)。在透明GFP中，塊編碼的客戶(hù)屬性先解碼，然后轉換成GFP幀，就立即發(fā)送出去。這種適配方式適合處理實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)如視頻信號(DVB-Digital Video Broadcast)和塊狀編碼的信號如存儲業(yè)務(wù)。
目前，業(yè)界普遍看好最新的GFP協(xié)議，它代表著(zhù)未來(lái)封裝協(xié)議的發(fā)展方向。GFP協(xié)議的標準化程度高，適用程度廣，是數據業(yè)務(wù)封裝映射到SDH/OTN的較好的標準方式，具有良好的市場(chǎng)前景。作為一項長(cháng)期的策略，有必要通過(guò)統一的GFP標準進(jìn)行全網(wǎng)互通，從而實(shí)現MSTP多業(yè)務(wù)端到端業(yè)務(wù)的靈活調度和穿通。
3.2 虛級聯(lián)(VCAT)技術(shù)
在傳輸網(wǎng)解決超過(guò)單個(gè)虛容器容量的業(yè)務(wù)傳輸問(wèn)題時(shí)，最早應用到的就是相鄰級聯(lián)技術(shù)，將多個(gè)虛容器捆綁在一起，作為一個(gè)整體在傳輸網(wǎng)中進(jìn)行傳輸。相鄰級聯(lián)的好處在于它所傳輸的業(yè)務(wù)是一個(gè)整體，數據的各個(gè)部分不產(chǎn)生時(shí)延，信號傳輸質(zhì)量高。但是，相鄰級聯(lián)方式的應用存在著(zhù)一定的局限性，它要求業(yè)務(wù)所經(jīng)過(guò)的所有網(wǎng)絡(luò )、節點(diǎn)均支撐相鄰級聯(lián)方式，如果涉及與原網(wǎng)絡(luò )設備混合應用的情況，那么原有設備則可能無(wú)法支持相鄰級聯(lián)，因而無(wú)法實(shí)現全程的業(yè)務(wù)傳輸。此時(shí)，可以采用虛級聯(lián)方式來(lái)完成級聯(lián)業(yè)務(wù)的傳輸。虛級聯(lián)具有以下特點(diǎn)：
(1)穿通網(wǎng)絡(luò )無(wú)關(guān)性和多徑傳輸。由于級聯(lián)業(yè)務(wù)與現有不能處理級聯(lián)業(yè)務(wù)的設備關(guān)于指針的解釋是不一樣的，因此原有的SDH設備一般都不能傳輸相鄰級聯(lián)業(yè)務(wù)，引入虛級聯(lián)方式則可以滿(mǎn)足寬帶業(yè)務(wù)對傳輸帶寬的要求。一般來(lái)說(shuō)，虛級聯(lián)要完成發(fā)送和接收兩個(gè)方向的功能：在發(fā)送方向實(shí)現C-4/3/12-Xc到C-4/3/12-Xv的轉換，將相鄰級聯(lián)業(yè)務(wù)轉化為可在現有SDH設備上傳輸的虛級聯(lián)業(yè)務(wù)；在接收方向實(shí)現C-4/3/12-Xv到C-4/3/12-Xc的轉換，將線(xiàn)路上傳輸的虛級聯(lián)業(yè)務(wù)轉換成相鄰級聯(lián)業(yè)務(wù)，完成虛級聯(lián)業(yè)務(wù)到相鄰級聯(lián)業(yè)務(wù)的轉換。通過(guò)這兩個(gè)方向的轉換，可以實(shí)現虛級聯(lián)功能，進(jìn)而完成相鄰級聯(lián)業(yè)務(wù)在現有SDH設備上的傳輸。
(2)支持LCAS功能。在虛級聯(lián)技術(shù)基礎上可以實(shí)現LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme)功能，它允許無(wú)損傷地調整傳輸網(wǎng)中虛級聯(lián)信號的鏈路容量，LCAS能夠實(shí)現在現有帶寬的基礎上動(dòng)態(tài)地增減帶寬容量，滿(mǎn)足虛級聯(lián)業(yè)務(wù)的變化要求。此外，LCAS還可進(jìn)一步增強虛級聯(lián)業(yè)務(wù)的強壯性，提高業(yè)務(wù)質(zhì)量。
(3)虛級聯(lián)應用需要考慮的問(wèn)題。相對于相鄰級聯(lián)，虛級聯(lián)在技術(shù)上需要考慮的主要問(wèn)題是時(shí)延。由于虛級聯(lián)每個(gè)虛容器的傳輸所通過(guò)的路徑有可能不同，因此在各虛容器之間可能出現傳輸時(shí)差，在極端情況下，可能會(huì )出現序列號偏后的虛容器比序列號偏前的虛容器先到達終節點(diǎn)，這無(wú)疑給信號的還原帶來(lái)了困難。目前，解決這一問(wèn)題的有效方法是采用一個(gè)大的延時(shí)對齊存儲器對數據進(jìn)行緩存，達到對數據序列重新進(jìn)行整理的目的。
3.3 LCAS技術(shù)
LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme)即鏈路容量調整方案，最初又稱(chēng)為VBA(Variable Bandwidth Allocation)可變帶寬分配技術(shù)。LCAS技術(shù)具有帶寬靈活和動(dòng)態(tài)調整等特點(diǎn)，當用戶(hù)帶寬發(fā)生變化時(shí)，可以調整虛級聯(lián)組VC-n的數量，這一調整不會(huì )對用戶(hù)的正常業(yè)務(wù)產(chǎn)生中斷。此外，LCAS技術(shù)還提供一種容錯機制，可增強虛級聯(lián)的健壯性：當虛級聯(lián)組中有一個(gè)VC-n失效，不會(huì )使整個(gè)虛級聯(lián)組失效，而是自動(dòng)地將失效的VC-n從虛級聯(lián)組中剔除，剩下的正常的VC-n繼續傳輸業(yè)務(wù)；當失效VC-n恢復后，系統自動(dòng)地又將該VC-n重新加入虛級聯(lián)組。因此，LCAS技術(shù)可大大提高帶寬的利用率，并具有保護功能。從目前的網(wǎng)絡(luò )應用來(lái)看，大多數廠(chǎng)家設備都采用了虛級聯(lián)技術(shù)，運營(yíng)商也對LCAS技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)勢和未來(lái)發(fā)展持認同的態(tài)度。
LCAS技術(shù)和虛級聯(lián)技術(shù)相結合，成為MSTP網(wǎng)元設備的重要功能和技術(shù)基石，使運營(yíng)商可以更加有效地利用網(wǎng)絡(luò )資源，保護投資，同時(shí)也為以太網(wǎng)業(yè)務(wù)提供了一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟的端到端的連接，進(jìn)而提升設備的帶寬可擴展性能并提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò )性能。
3.4 MSTP的智能化技術(shù)
如何提升網(wǎng)絡(luò )資源的利用率和提高網(wǎng)絡(luò )的服務(wù)質(zhì)量是運營(yíng)商最關(guān)心的問(wèn)題之一。隨著(zhù)數據業(yè)務(wù)比重的逐漸增大，為了適應數據業(yè)務(wù)不確定性、不可預見(jiàn)性的特點(diǎn)，MSTP技術(shù)必須對數據業(yè)務(wù)的傳送機制進(jìn)一步優(yōu)化，逐步引進(jìn)智能特性，向自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò )(ASON)演進(jìn)和發(fā)展。隨著(zhù)NGN、3G網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)連接越來(lái)越復雜，向智能光網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)是MSTP必然的方向。無(wú)論智能化之路如何走，可以肯定的是下一代MSTP將集成VCat、GFP、LCAS和ASON等標準，在增強數據業(yè)務(wù)處理能力的同時(shí)，增加智能特性，從而快速響應業(yè)務(wù)層的帶寬實(shí)時(shí)需求，為帶寬出租、光虛擬專(zhuān)網(wǎng)(OVPN)、SLA等運營(yíng)提供支撐。
4、ASON/MSTP的應用案例研究
ASON和MSTP在國內外大型電信運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )中都有不同程度的應用，應用案例很多。下面主要分析ASON和MSTP的應用案例中的主要應用方面和特點(diǎn)。
4.1 ASON應用案例研究
4.1.1 ASON在長(cháng)途骨干網(wǎng)上的應用
目前長(cháng)途傳輸網(wǎng)環(huán)的數目逐漸增加，形成若干個(gè)相交、相切或重疊傳輸環(huán)，逐漸成為一個(gè)典型的網(wǎng)狀網(wǎng)結構。這個(gè)網(wǎng)絡(luò )中既有環(huán)網(wǎng)結構又有網(wǎng)狀網(wǎng)結構，為了提高網(wǎng)絡(luò )的靈活性和簡(jiǎn)單性，將環(huán)網(wǎng)的保護和網(wǎng)狀網(wǎng)的恢復統一地結合在一起是必然的要求。這就對設備和技術(shù)提出了更高的要求，這樣的設備必須具備強大的并且是分布式的帶寬管理能力。這種需求在長(cháng)途骨干樞紐節點(diǎn)上越來(lái)越強烈，引入ASON技術(shù)和設備則能夠提高網(wǎng)絡(luò )有效帶寬管理效率和滿(mǎn)足環(huán)狀及網(wǎng)狀網(wǎng)特性的需要，同時(shí)提供了有效的網(wǎng)絡(luò )保護和恢復的控制機制。
因此，長(cháng)途傳輸網(wǎng)對ASON而言主要是應用其對帶寬的有效管理調度與網(wǎng)絡(luò )高效保護和恢復能力。
4.1.2 ASON在城域網(wǎng)上的應用
城域網(wǎng)是本地業(yè)務(wù)的核心接入和傳送平臺，其網(wǎng)絡(luò )特質(zhì)和信號類(lèi)型有鮮明的特點(diǎn)和復雜性。首先，城域網(wǎng)上的業(yè)務(wù)流量可能遠比骨干網(wǎng)業(yè)務(wù)流量要大，語(yǔ)音業(yè)務(wù)的70%在本地，同時(shí)ISP在本地建立鏡像站點(diǎn)，以因特網(wǎng)為主的數據業(yè)務(wù)逐漸向本地化傾斜。同時(shí)，視頻業(yè)務(wù)將更多地呈現本地化業(yè)務(wù)特征。其次，城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)接口復雜，業(yè)務(wù)顆粒參差不齊。因此，城域網(wǎng)的帶寬管理具有很高的動(dòng)態(tài)性和復雜性。
目前，ASON在城域網(wǎng)上的應用一般有兩種路線(xiàn)，一是先在骨干層引入ASON，這種方式側重于整個(gè)城域范圍內的傳送網(wǎng)絡(luò )資源的動(dòng)態(tài)管理和調度，以業(yè)務(wù)的自動(dòng)調度和自動(dòng)恢復為主要目標，有利于A(yíng)SON自身業(yè)務(wù)的開(kāi)展以及適合在城域范圍內為大客戶(hù)開(kāi)展專(zhuān)線(xiàn)和專(zhuān)網(wǎng)業(yè)務(wù)，并能夠最大限度地接近目標網(wǎng)絡(luò )結構，但存在較大的風(fēng)險。另一種路線(xiàn)是從網(wǎng)絡(luò )末端實(shí)施智能化，以更小的風(fēng)險驗證技術(shù)，但無(wú)法達到全程全網(wǎng)的資源高效管理和調度，不利于盡早獲取ASON全程全網(wǎng)運營(yíng)經(jīng)驗以爭取競爭的先機。
城域網(wǎng)尤其是大型城域網(wǎng)中，出現網(wǎng)狀網(wǎng)的情況將很多。它對ASON的應用主要在于帶寬的調度、網(wǎng)絡(luò )的自動(dòng)發(fā)現和業(yè)務(wù)的自動(dòng)發(fā)現方面。
4.1.3 ASON在IPTV方面的應用
利用ASON的光鏈路組播可以實(shí)現IPTV媒體流的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的傳送。從網(wǎng)絡(luò )發(fā)展看，以高清晰度IPTV為代表的寬帶、互動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)將是未來(lái)網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)增長(cháng)的主流，但該類(lèi)業(yè)務(wù)對帶寬和網(wǎng)絡(luò )性能的要求較傳統業(yè)務(wù)有顯著(zhù)提高，現有傳統網(wǎng)絡(luò )尚不能適應這一主流業(yè)務(wù)的大規模部署要求。目前，國家863 3TNet試驗網(wǎng)中的ASON應用是一個(gè)非常典型的方式，即城域范圍內采用兩級組播的方式來(lái)實(shí)現IPTV媒體流的傳送，ASON負責骨干層媒體流的傳送。采用這種兩級組播可帶來(lái)的好處是：在骨干層通過(guò)ASON網(wǎng)絡(luò )實(shí)現的組播樹(shù)，是基于端到多端的電路連接方式，數據傳輸占用一個(gè)或多個(gè)傳輸通道，網(wǎng)絡(luò )傳輸時(shí)延小，傳輸性能可靠，保護恢復機制完善，可提供很好的QOS服務(wù)質(zhì)量，能滿(mǎn)足流IPTV業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò )性能的要求。ASON網(wǎng)絡(luò )組播采用顯式生成樹(shù)算法，數據流僅在有限的節點(diǎn)被傳遞，較之IP組播可大大節省網(wǎng)絡(luò )資源。受控組播組的維護控制認證邊緣化，僅由駐地網(wǎng)小區的媒體服務(wù)器或ACR(接入控制路由器)負責，可嚴格的將非法用戶(hù)阻斷，同時(shí)回避了在廣域網(wǎng)大范圍維護組播組的困難。
4.1.4 ASON在SLA方面的應用
ASON網(wǎng)絡(luò )同傳統的傳輸網(wǎng)絡(luò )相比，不僅是簡(jiǎn)單地為上層網(wǎng)絡(luò )提供業(yè)務(wù)通道，而且可提供相應的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)，已具有某些業(yè)務(wù)網(wǎng)的特點(diǎn)。ASON網(wǎng)絡(luò )能實(shí)現流量工程，網(wǎng)絡(luò )資源動(dòng)態(tài)分配路由；能根據傳送網(wǎng)絡(luò )資源的實(shí)時(shí)使用情況，動(dòng)態(tài)地進(jìn)行故障恢復；支持各種新的業(yè)務(wù)類(lèi)型；具有快速的服務(wù)指配功能等。ASON網(wǎng)絡(luò )支持的新型業(yè)務(wù)有：IPTV、VOD、BOD、OVPN、增強型專(zhuān)線(xiàn)、波長(cháng)批發(fā)、波長(cháng)出租、按使用量付費、光撥號等。
ASON可以根據用戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )品質(zhì)的不同需求提供相應的SLA(服務(wù)等級協(xié)議)。如：鉆石級：網(wǎng)絡(luò )采用嚴格1+1，1：1保護，網(wǎng)絡(luò )恢復時(shí)間O～50ms；金級：按照預計算的方式或M：N方式提供保護，在倒換之前，保護通道可以用來(lái)承載其他業(yè)務(wù)，保護倒換時(shí)間在ms量級；銀級：網(wǎng)絡(luò )通過(guò)ASON自動(dòng)恢復算法計算路由，保護時(shí)間在ms～s量級；銅級：網(wǎng)絡(luò )無(wú)保護通道，網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)業(yè)務(wù)中斷；鐵級：網(wǎng)絡(luò )利用其他業(yè)務(wù)的保護通道提供額外業(yè)務(wù)，隨時(shí)可能被高級別的業(yè)務(wù)搶占。
4.2 MSTP應用案例研究
4.2.1 以太網(wǎng)業(yè)務(wù)應用
根據ITU-T G.etnsrv，以太業(yè)務(wù)的類(lèi)型有四種：EPL(以太專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù))、EVPL(以太虛擬專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù))、EPLn(以太專(zhuān)用局域網(wǎng)業(yè)務(wù))和EVPLn(以太虛擬專(zhuān)用局域網(wǎng)業(yè)務(wù))。
現有的以太網(wǎng)技術(shù)是面向無(wú)連接的，尚沒(méi)有足夠QoS處理能力，不能提供良好的QoS保證。為了能夠將真正的QoS以太網(wǎng)業(yè)務(wù)引入城域網(wǎng)，MSTP在以太網(wǎng)和SDH/SONET間引入一個(gè)中間的智能適配層(如GFP)來(lái)處理以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的QoS要求。
4.2.2 對ADSL業(yè)務(wù)匯聚及保護
利用MSTP實(shí)現DSLAM到BRAS的接入與匯聚，同時(shí)還能進(jìn)行業(yè)務(wù)保護。ADSL已經(jīng)成為傳統運營(yíng)商發(fā)展寬帶業(yè)務(wù)的主流手段，對于使用ATM方式上聯(lián)的DSLAM，通過(guò)MSTP實(shí)現DSLAM的匯聚和業(yè)務(wù)保護，可以節約ATM網(wǎng)的端口資源。對于使用IP方式上聯(lián)的DSLAM，通過(guò)MSTP實(shí)現DSLAM的匯聚和業(yè)務(wù)保護，可以有效地抑制BRAS的下移要求，減少對BRAS的需求量。
4.2.3 IP/ATM/DDN網(wǎng)絡(luò )延伸及用戶(hù)轉網(wǎng)
對現有IP網(wǎng)絡(luò )和ATM網(wǎng)絡(luò )的延伸。利用MSTP的多業(yè)務(wù)承載功能，實(shí)現現有IP網(wǎng)絡(luò )和ATM網(wǎng)絡(luò )的延伸，經(jīng)濟有效地擴展各業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )的覆蓋范圍。作為DDN用戶(hù)轉網(wǎng)的備選方案?，F有條件下，DDN網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)沒(méi)有必要繼續大規模地建設發(fā)展，而且原有DDN用戶(hù)還有著(zhù)向寬帶網(wǎng)轉移的需求，因此將DDN用戶(hù)轉網(wǎng)到MSTP網(wǎng)絡(luò )，不但方便快捷，而且有利于未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的升級。
4.2.4 3G業(yè)務(wù)的傳送
典型的MSTP設備均支持E1、FE、GE、ATM 155/622M等接口，部分設備還能提供IMA(ATM反向復用)接口，因此MSTP完全滿(mǎn)足3G設備多樣化的接口要求。另外MSTP還能夠通過(guò)ATM交換、ATM匯聚以及ATM VP Ring保護等功能，進(jìn)一步提高3G業(yè)務(wù)的傳輸效率和傳輸的安全可靠性。而且將MSTP技術(shù)作為3G傳輸的首選技術(shù)，還可以滿(mǎn)足3G業(yè)務(wù)從ATM承載方式向JP承載方式過(guò)渡的需求。
5、結語(yǔ)
ASON和MSTP代表了光傳送技術(shù)的兩個(gè)重要的發(fā)展方向，它們的發(fā)展使得傳送網(wǎng)絡(luò )向著(zhù)智能化、大容量和多業(yè)務(wù)的方向發(fā)展，滿(mǎn)足多不同信號類(lèi)型、不同顆粒度業(yè)務(wù)對運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )的要求，提升網(wǎng)絡(luò )的增值能力。
聯(lián)系客服
