淺析智能光網絡GMPLSASON的發(fā)展

      隨著智能光網絡GMPLS/ASON技術的應用開始規(guī)模凸現(xiàn)，大家開始意識到，傳送網絡的建設和發(fā)展不僅僅包含傳送硬件技術，傳送網絡的統(tǒng)一網管和統(tǒng)一控制也是網絡建設和設備技術發(fā)展的另外兩個難度。GMPLS/ASON控制平面從SDH延伸到WDM以及CE，甚至實現(xiàn)多個傳送層面的統(tǒng)一控制，是技術發(fā)展的必然趨勢。借助智能光網絡控制平面，網絡的可靠性得到提高，同時也可快速提供新的帶寬業(yè)務如光虛擬專網OVPN，帶寬點播BoD等，也可給網絡的運維帶來效率的提升和成本的降低。

      1引言

      在光網絡行業(yè)，目前出現(xiàn)頻率比較高的一個詞就是智能光網絡，而智能光網絡主要遵循ASON（AutomaticSwitchedOpticalNetwork）或GMPLS（Generalized Multiprotocol Label Switching）。

      隨著智能光網絡GMPLS/ASON技術的應用開始規(guī)模凸現(xiàn)，大家開始意識到，傳送網絡的建設和發(fā)展不僅僅包含傳送硬件技術，傳送網絡的統(tǒng)一網管、傳送網絡的統(tǒng)一控制是網絡建設和設備技術發(fā)展的另外兩個難度。網絡管理基本上是和傳送硬件技術同步發(fā)展的，有組網就有管理的要求，網絡管理相對而言較為成熟。但是對于21世紀初剛剛興起的控制平面技術起步較晚。本文將重點關注控制平面技術的發(fā)展情況。

      2智能光網絡介紹

      智能光網絡控制平面的主要功能包括自動發(fā)現(xiàn)、路由、連接控制三部分。自動資源和網絡拓撲發(fā)現(xiàn)使得網絡更加易于擴容或升級，也便于維護以及管理；此外，基于路由和連接控制功能，每個具備控制平面的傳輸節(jié)點，可以自主實現(xiàn)業(yè)務連接的建立或者拆除；在網絡發(fā)生故障的時候，控制平面可重路由，使得網絡不用為每條業(yè)務預留專用保護帶寬，即可避開故障點重新建立連接，從而改善了網絡帶寬利用率。此外，通過保護和恢復的組合，光網絡可提供豐富的業(yè)務保護方式，不同的業(yè)務基于其可靠性要求，可選擇不同的保護或者恢復方式。目前，在網運行的GMPLS/ASON控制平面，其對應的傳送平面由SDH/SONET設備構成，且GMPLS/ASON與SDH/SONET的結合使得光網絡可靠性大為提高，并獲得了越來越廣泛的應用。

       傳送技術的發(fā)展日新月異。隨著業(yè)務種類越來越豐富，分組業(yè)務所消耗的帶寬比重越來越高，業(yè)務顆粒也越來越大。處在分組主宰的時代，眾人的關注點聚焦在CarrierEthernet和波分上，認為數據業(yè)務需要本色而大容量的傳送方式。原本為話音承載而設計的SDH/SONET設備的前景似乎越來越黯淡，從而有人質疑：ASON還有前途嗎？GMPLS/ASON控制平面并不僅僅依托于SDH/SONET設備，ITU-T定義的ASON標準可適用于SDH體系和OTN。同樣，自動發(fā)現(xiàn)、路由和連接控制帶給傳送網絡的價值也同樣適用于CarrierEthernet設備。

       大顆粒業(yè)務的傳送對WDM節(jié)點的業(yè)務疏導能力提出挑戰(zhàn)。近年來，ROADM（ReconfigurableOpticalAdd-DropMultiplexer）技術已經獲得了一定的突破，WSS等基于MEMS的技術解決了光波長的可重配問題，從而在一定程度上，能夠實現(xiàn)光波長的靈活上下和穿通。業(yè)界多個廠家已推出具備光層可重配特性的WDM系統(tǒng)。此外，鑒于OTN對波分系統(tǒng)在節(jié)點的定義、端到端管理方面均具備優(yōu)勢，因而OTN也成為了熱門話題，開始出現(xiàn)在商用傳輸設備上。隨之而來的就是對波長/子波長動態(tài)化的控制要求——正如ASON之于SDH/SONET的ADM設備。WDM設備的ASON/GMPLS控制平面基礎功能須包括：網絡資源（網元、光纖、鏈路、時隙等）自動發(fā)現(xiàn)，網絡拓撲自動發(fā)現(xiàn)；光波長業(yè)務和子波長業(yè)務點擊快速提供，光層波長級業(yè)務保護恢復，電層子波長級的保護、恢復，以及保護和恢復的結合等基礎功能。但是，波分系統(tǒng)上實現(xiàn)GMPLS/ASON控制平面的難度要遠大于SDH/SONET控制平面，因此控制平面需要考慮光層上的一些光學限制，如功率、色散、信躁比等；而如果考慮OTN的ODU1/ODU2交叉顆粒，以及OTN和ROADM的并存，那么控制平面必然涉及多層控制的問題，實現(xiàn)就更為復雜。GMPLS/ASON控制平面應用于WDM系統(tǒng)是一個必然的發(fā)展趨勢，一些國外大運營商業(yè)已發(fā)布了一些白皮書或者聯(lián)合招標書RFP，當中經明確地提出了對基于WDM的GMPLS/ASON控制平面的構想或需求，多個廠家也已宣稱支持基于WDM的GMPLS/ASON控制平面，但至今仍未有商用驗證。

      在城域側，未來傳送的內容將以分組為主，多業(yè)務傳送平臺MSTP、傳統(tǒng)以太網設備、電信級以太網設備CarrierEthernet等陸續(xù)粉墨登場，現(xiàn)在尤以CarrierEthernet備受關注，因為CarrierEthernet定義了電信級屬性，是“電信級屬性＋以太網業(yè)務”的有機結合，或者說，是一種“提供類似于SDH的運營維護管理OAM，并具備以太網的低成本和靈活特性”的新概念。而同時，TDM業(yè)務，如移動話音、TDM專線等仍將長期存在，因此電信級以太網設備是以分組為內核，具備多種傳送管道的傳送平臺。目前業(yè)界的幾種城域以太網傳送技術主要有MPLS，TMPLS（Transport MPLS），PBT（Provider Backbone Transport）以及QinQ等。

       但是，運營商級別的業(yè)務，不管是Packet還是話音，其內容對QoS有著差異化的明確的要求，也需要高可靠的傳送網絡。因此，在CarrierEthernet網絡中也有必要考慮引入控制平面。但到底是引入MPLS一統(tǒng)傳送平面和控制平面，還是引入GMPLS技術構建分離的控制平面？從技術的發(fā)展來看MPLS已經有了應用，只是MPLS難以延伸到城域末端；而從傳送網絡的建設需求來看，GMPLS更加適合于構建傳送網絡的控制平面。原因主要在于：WDM和SDH技術構建的傳送網絡將長期存在，尤其是WDM技術的價值歷久彌新。網絡從長途中繼到城域接入傳輸，將會應用多種傳送技術，如何實現(xiàn)這種混合網絡情況下傳送層面的端到端電路快速提供？第一個必要條件當然是CE設備，SDH設備，WDM設備的共網管，其次就是能夠實現(xiàn)CE、WDM以及SDH設備的端到端統(tǒng)一控制。在這個要求之下，GMPLS是一個更佳的選擇，因為GMPLS本身的協(xié)議架構就完整定義了從光纖到波長，子波長，TDM，Packet等業(yè)務的分層統(tǒng)一控制，且GMPLS可構建獨立于傳送網絡的控制平面——獨立的控制平面更易于實現(xiàn)分層網絡的統(tǒng)一控制。

      3結束語

      GMPLS/ASON控制平面從SDH延伸到WDM以及CE，甚至實現(xiàn)多個傳送層面的統(tǒng)一控制，是技術發(fā)展的必然趨勢。借助智能光網絡控制平面，網絡的可靠性得到提高，同時也可快速提供新的帶寬業(yè)務如光虛擬專網OVPN，帶寬點播BoD等，也可給網絡的運維帶來效率的提升和成本的降低。但是，美好的愿景仍舊受制于現(xiàn)實條件：廠家并不具備強大的OSS和其他網絡/業(yè)務運營支撐系統(tǒng)；運營商內部的業(yè)務處理流程（如數據和傳送部門的關系）制約了新業(yè)務的應用；智能光網絡的網絡設計理念需要變更，網絡規(guī)劃和工程實施都需要據此進行相應轉變，而這個轉變冷卻了許多運營商對智能光網絡的熱情；此外，標準化進程也制約了GMPLS/ASON控制平面的發(fā)展，還有技術難點需要攻克，以及標準化，如多層LSP嵌套、大規(guī)模多廠家多域組網等。