智能光网络的控制平面

[font=ˎ̥]□南京邮电学院教授范忠礼 [font=ˎ̥]

[font=ˎ̥]　　[font=ˎ̥]SDH是一种非常成熟而严密的传送网体制，它一诞生就获得了广泛的应用支持，目前已成为世界各国核心网的主要传送技术。我国从[font=ˎ̥]1995年就在干线上开始全面转向[font=ˎ̥]SDH网络，我国的[font=ˎ̥]SDH传输网是支持我国固定电话用户数为全球电话用户数第一的网络基础，目前各运营商的城域网也大都采用[font=ˎ̥]SDH体制。

[font=ˎ̥]　　但在[font=ˎ̥]SDH发展中也面临时分复用、固定带宽分配带来的效率低下、成本高、技术相对复杂等问题，因此基于[font=ˎ̥]SDH体制的光网络如何向以[font=ˎ̥]IP为基础的光网络演进是运营商、设备制造商十分关注的问题。下一代网络（[font=ˎ̥]NGN）是一个以软交换为中心，以智能的[font=ˎ̥]OTN为基础的传送光网络，更简单的网络使服务提供商可以提供更廉价的带宽和让用户更快地进行及时的容量扩充。

[font=ˎ̥]　　因此从目前来说开发新一代智能网，即支持大容量，小粒度光交换，也兼容目前在核心网或城域网的[font=ˎ̥]SDH网络演进和融合是十分重要的。　　无论是在核心网或城域网开发应用新一代智能网，其关键是设计一个良好的控制平面。

[font=ˎ̥]　　一、[font=ˎ̥]ASON控制平面的一般要求

[font=ˎ̥]　　一个设计良好的控制平面体系结构在支持更快的和更精确的电路建立的同时，还应该为业务提供商提供对于其网络更好的控制。控制平面本身应该具备可靠性、可扩充性和高效性，而且还应该具备足够的通用性，以支持不同的技术、不同的商业需求以及供货商对于其功能的不同分割[font=ˎ̥](比如控制平面构件的不同打包方式[font=ˎ̥])。概括而言，控制平面体系结构应该满足下列要求：

[font=ˎ̥]　　可用于多种不同的传输网技术[font=ˎ̥](例如[font=ˎ̥]SDH，[font=ˎ̥]OTN，[font=ˎ̥]PXC)。为了达到此目的，控制平面体系结构必须将技术相关的方面和技术无关的方面分离并分别处理，这一点尤为重要。

[font=ˎ̥]　　具有足够的灵活性以适应不同的网络状况。通过将控制平面分割成不同的构件可实现这一要求，它允许由供货商和业务提供商来决定这些构件的位置，也允许由业务提供商来决定这些构件的安全及策略控制。

[font=ˎ̥]　　在基于分组化的[font=ˎ̥]NGN中，电路交换网的危机是显而易见的。对于各大运营商来说，对[font=ˎ̥]NGN的期望并非推倒现有网络去新建一个理想的[font=ˎ̥]NGN模型，而是如何由现有网络演进到[font=ˎ̥]NGN，力争在日益激烈的业务市场中继续保持主导地位。显然一种标准化的光控制平面是[font=ˎ̥]ASON的控制平面的基础。　　一个设计良好的控制平面可以快速准确地建立电路连接，令服务提供商能够更好地控制它们的网络。控制平面本身必须是可靠、可扩展和高效的。控制平面结构应能适应支持不同的技术手段、不同的业务要求和不同的设备提供商所提供的功能。

[font=ˎ̥]　　控制平面应该能够支持传送网络中交换连接（[font=ˎ̥]SC）或软永久性连接（[font=ˎ̥]SPC）的基本连接功能。这些连接功能的类型包括：单向点对点连接、双向点对点连接、双向点对多点连接。不同的网络组织和分割导致了几个不同的自动配置模型

[font=ˎ̥]　　二、自动配置

[font=ˎ̥]　　电信业已经认识到对高带宽链路自动配置的需要，基于运营商现有的基础设施、开发新产品的潜能和今后的策略，可选取三种不同的模型。

[font=ˎ̥]　　[font=ˎ̥]1. 软性持久链路模型

[font=ˎ̥]　　软性持久链路模型（[font=ˎ̥]The Soft Permanent Circuit Model，[font=ˎ̥]SPC Model）基于用户或终端系统与网络的区别。该模型中，终端系统（客户）和网络之间没有网管或控制的互操作。居于控制平面上方的网管系统用于连接两端的节点通信。因此，[font=ˎ̥]SPC模型对于将遗留下来的设备连接到光核心中去是十分重要的， [font=ˎ̥]ATM和[font=ˎ̥]FrameRely（[font=ˎ̥]FR）交换接口通过网管系统连接到光核心。这一模型已经用于[font=ˎ̥]ATM的永久虚电路（[font=ˎ̥]SPVC）服务中，也为[font=ˎ̥]MPLS网络所建议。

[font=ˎ̥]　　[font=ˎ̥]2．用户网络接口模型

[font=ˎ̥]　　用户网络接口模型（[font=ˎ̥]The User Network Interface Model）与[font=ˎ̥]ISDN相类似。在这些网络中，服务是由终端系统发起的。一个路由器网络通过[font=ˎ̥]UNI从光网络中请求高带宽连接。在[font=ˎ̥]UNI模型中，终端系统并不了解光网络的拓扑和资源状况，只能简单地要求建立或删除连接。　　在一些网络应用中，客户端为不同的连接请求不同的路由。由于网络与终端系统不共享拓扑信息，为了满足终端系统的多样性需求，[font=ˎ̥]UNI就必须支持[font=ˎ̥]"多样化路由[font=ˎ̥]"。

[font=ˎ̥]　　[font=ˎ̥]3．对等模型

[font=ˎ̥]　　在对等模型中，发起者的连接请求总是针对对等网元的，也就是说，请求者需要可以完全了解拓扑信息。通过这些信息，连接发起者可以按照一系列规则选取通过光网络的路由，如按照路由的多样性、最小时延、最高可靠性，或最少跳数。

[font=ˎ̥]　　对等模型受到了[font=ˎ̥]IP网的很大影响。在[font=ˎ̥]IP网中，路由器可以看作是光层交叉连接[font=ˎ̥](OLXC)的对等实体，在[font=ˎ̥]OLXC和路由器之间共享全部的信息。这与[font=ˎ̥]IETF的[font=ˎ̥]MPLambdaS是保持一致的。对等模型中分开的子网中的路由器扮演了光网的对等实体。然而，对所有的节点来说，并不是全部的信息都是必需的，比如说[font=ˎ̥]IP路由表。哪个范围的信息是需要共享的还在研究当中。

[font=ˎ̥]　　三、信令及路由协议和分布式网络智能

[font=ˎ̥]　　信令系统的本质是可以请求的动作、与连接相关的特征、用来在网络中传递动作的协议，和携带信令消息的通道。

[font=ˎ̥]　　按照需求建立或删除连接，状态查询和属性修改，这些是鉴别光网络的四个基本动作。这些特征是请求连接所必需的，还有客户和连接认证，源和目的地址及端口以及安全对象。

[font=ˎ̥]　　信令及路由协议和分布式网络智能许多设备[font=ˎ̥]/服务提供商认识到智能光路由的重要性，联合制定了一些信令及路由标准，例如[font=ˎ̥]IETF (Internet Engineering Task Force)的[font=ˎ̥]GMPLS（[font=ˎ̥]Generalized MultiProtocol Label Switching），在功能上主要完成相邻节点的发现、链路状态的广播、计算和维护整个网络的拓扑结构、路径的管理和控制、计算路由指标值、保护和恢复等。[font=ˎ̥]ITU-T于[font=ˎ̥]2002年[font=ˎ̥]2月提出了一个基于[font=ˎ̥]PNNI的[font=ˎ̥]G.7713.1，这是第一个关于[font=ˎ̥]ASON的草案。

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