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ASON关键技术

     为了实现自动交换光网络,涉及许多关键技术,主要包括:网络结构设计、自动邻居发现、光网络路由、动态波长选路和带宽资源分配、信令、光网络协议与管理、光网络保护和恢复、光网互连等。自动光交换
(1)网络结构设计技术
       目前提出的有两种基本网络结构,即重叠模型结构和对等模型结构。重叠模型结构的实施方法是将光层特定的控制智能完全放在光层独立实施,无须客户层干预,光层将成为一个统一、透明、开放的通用传送平台,可以为包括IP层在内的多种客户层提供动态互连。对等模型结构的实施方法是将光网络和IP网看成一个集成的网络,运行同样的控制层面进程,实现一体化的管理和流量工程。在实际网络的设计与规划中,需要从标准化进程、设备互操作性和运营商自身等多角度考虑。
(2)自动邻居发现技术
       智能光网中的自动邻居发现技术主要包括邻接发现和业务发现等关键技术。邻接发现包括本节点连出到邻接链路的各种状态,参数可以通过协议自动配置或手工配置。另外,在控制平面和数据平面的拓扑不一致的情况下,应该有一套机制能够区别控制平面和数据平面的邻接发现。为了建立IP标签和波长的关联,必须使用业务发现机制,使终端系统和WDM网络能够彼此确认并描述业务提供信息。这些信息包括:终端系统的连接关系,该连接可提供的带宽有多少(即带宽多大和波长数有多少)及需要提供的资源(即目前的使用状态)等。同时,在控制和信令信道建立前,必须已经具备传送发现信息的能力。
(3)光网络路由技术
       作为智能化的网络技术,ASON需要光网络设备能够自动获取并跟踪网络拓扑结构的变化,实现动态的路由功能。当网络规模不断扩大时,采取一般的单层路由结构已不能解决问题。为了使ASON具有良好的可扩展性和适用于大规模网络,ASON采用了层次化的路由结构与优良的可扩展性技术,涉及传输平面地址空间的定义、层次包含关系的维护及修改、网络拓扑抽象技术、邻层间的信息交互技术、快速的网络拓扑收敛技术、端到端主/备用路径的设计、网络保护与恢复技术等多种因素,还关系到地域、运营、管理等其他因素。
       为便于管理,运营商可以对网络进行基于地理、管理范围、技术等因素的网络分割,形成更多的子网或者子控制域,从而形成了分层多域的路由体系结构。这种层次化的路由结构使得运营商能够屏蔽内部的网络细节.充分提高网络的安全性,并且可以任意配置内部网络结构,具有高度的灵活性。
       在控制域或子网内部,可以基于IP路由协议来实现路由功能,但传统的IP路由协议(OSPFJS-IS)没有考虑光网络链路的波长资源与光通道的专有模拟参数(如带宽、延时、损耗、色散等),有必要根据上述特点改进路由与拓扑发现算法。主要包括以下几个方面。
       •  能够处理链路状态信息的刷新问题,如软刷新、硬刷新、刷新的驱动条件、时间间隔等;
       •  依靠邻接定义来处理相邻节点之间的多条链路连接;
       •  能够处理包括保护恢复在内的相关信息;
       •  能够处理包括成组绑定的信息。
       各个子网间的路由将通过域间路由协议完成,这是ASON路由体系结构中的特殊部分,是互连互通的关键。域间路由协议不仅需要满足域内路由的各种约束,还要支持信息汇聚、域间流量工程等新的功能。
光网络
(4)动态波长选路和带宽资源分配的实现技术
       为了支持流量工程和自动保护恢复机制,网络必须能够进行波长的动态分配,并将路由标签与波长相关联,通过网络的路径选择建立需要路由。尤其在控制平面和数据平面不一致的情况下,路由需要的拓扑不仅有数据层拓扑,还有控制层拓扑。为了避免路由信息过多,需要能够支持绑定链路和分等级路由,并且还要考虑到一些限制条件,如路径差异、负载均衡、决定路由时的特殊策略等。
(5)信令技术
       在ASON网络中,通过分布式的信令控制可以动态地完成业务路径的建立、修改、维护和拆除,从而实现了光网动态的业务提供和带宽分配,大大减少新业务的配置时间并降低网络的运营成本。为了在网络设备之间分发拓扑状态信息、监测物理层状态和配置带宽,从而完成连接管理,必须在它们之间建立一个或多个用于控制及信令目的的信道。对于控制信道格式和所使用信令协议类型的选取,有多种可选方案,如RSVPTE,CR-LDP和OSRP等。目前,信令的传送要依靠具有可靠、安全、通用和良好的服务质量与可扩展性的信令网络来完成,具体实现时包括传输光路径的建立、信令层面的错误恢复、数据层面的恢复等手段。
       信令信息的格式和用法包含有一些相关参数,这些信令参数的意义、格式、用法都必须定义准确。
       • 终结点标识:是否每个网络元素都必须具有IP地址,其粒度应为多大合适;
       • 带宽特性和光通道属性:编码、容量、优先级和保护;
       • QoS支持:保护类型、恢复的优先级、预置参数、通路发现、可变速率等;
       • 带宽特性:创建、拆除和询问等。
自动交换网络
(6)光网络协议与管理技术
       为了在ASON中实现快速地分配带宽、路由、监控和有效地恢复,可将MPLS机制引入光域,但需要对IP传统的MPLS路由和信令协议进行修改和补充,以适应智能光网的特性。例如,建立新的链路管理协议(LMP),以解决光网络中的链路管理问题;修正OSPF/1S-IS协议,以提供有关交换网络中的可用光资源的信息(如波长的数量、波长的带宽);修正RSVP协议,以指明穿过光核心的LSP等。
       ASON的管理不仅可以提供光传送网及网元设备的管理功能,而且能够实现网络操作系统与网元之间更加高效的通信功能。另外,可在光网传送功能结构基础上.构建ASON信息模型,将光路径和光链路连接应用于网络管理,将光路径终端和光连接终端点应用于网元管理,建立用于执行交叉连接、实施保护单元的管理目标以及处理告警记录和发送事件报告的管理目标等。
(7)光网络保护和恢复技术与网络生存性
        由于数据业务的快速增长,以及光纤传输容量的增加,任何网络故障或网络的瞬时失效都将引起业务量的严重损失,所以对光网络的快速保护恢复能力和高效的网络生存性也提出了更高的要求。如动态提供传送层所需带宽、波长配置、光路径信息的搜集、备份光路径的确定、损坏光路径的释放、路径的恢复等协议与技术。网络拓扑和多波长联网技术的应用为保护恢复机制的设计和快速自愈保护恢复功能提供了很大的灵活性,但在业务层和传送层都具有各自的保护恢复机制时,当底层网络发生故障时,釆用何种约定才能有效协调各层的保护恢复机制,使网络可以对故障进行迅速有效的反应已成为一个重要的问题。
(8)光网互连技术
        光网互连要能够动态提供连接业务和恢复需要的各种状态。例如,各种网络中的光路终点要能够被单独识别;要有协议能够确定跨网络的两终点能否互相连接;要有标准的信令协议能够穿过网络建立光路径;要有标准的恢复处理过程;要有支持策略来影响通过网络的控制信息等。另外,还要分别考虑不同情况下的路由,例如,同一个运营商之间的光域之间路由,不同运营商之间的光域之间路由等。