传输网络智能化演进方向的探索

转自通讯世界   李守国 余重秀 北京邮电大学电子工程学院 
是在原有SDH环网基础上直接组建智能光网络，还是在核心层引入智能节点设备？

随着近几年新型数据业务的急剧增长，对传送网络提出了更高的要求。现有网络急需一种新的突破来适应飞速发展的数据业务的需求，实现网络资源的动态分配，更迅速地引入各种新的业务，自动交换光网络（ASON）就是为了适应这一需求而发展起来的。 
自动交换光网络也称为智能光网络（ION），它并非是要抛弃现有传送网络而重新构建一个全新的网络，而是在现有传送网络的基础上增加一层独立的控制平面，在现有传送网络中引入动态交换的概念，在网元中实现一定的智能，在信令和路由协议控制下，由网元动态地、自动地完成交换传输功能，从而使光网络由静态的传输网络变成为动态的、可运营管理的网络。这种智能自动交换光网络能够动态地、自动地完成端到端光通道的建立、拆除和修改，实现网络带宽的动态按需分配，快速灵活地提供新型服务，如光的虚拟专网（O-VPN），波长出租等，并且使得光网络的管理更加简单，减少光网络的运维管理费用。当网络出现故障时，它能够根据网络拓扑信息、可用的资源信息、配置信息等动态地实现最佳恢复路由。它是一种利用独立的控制面通过各种传送网（包括SDH或OTN）来实施自动连接管理的网络。

ASON发展现状

智能光网络的概念一提出来立即受到极大的重视，ITU-T、IETF、OIF等组织都对其进行了深入的研究，并提出了各自的一些相关的标准草案或建议，ITU-T主要从网络的总体架构方面定义了ASON的体系结构，IETF主要从信令和选路方面对ASON进行了研究，OIF则主要从用户网络接口方面对业务和相关信令提出了要求，目前已经完成了UNI1.0接口的规范工作，正在制订UNI2.0接口的规范，NNI接口的测试工作也正在进行中。目前关于智能光网络的标准化研究还远未完成，其市场应用也将随着其技术的不断成熟和完善而不断扩大。
由于智能光网络所具有的强大优势，其发展得到运营商和设备商的极大关注。国际上许多通信设备商都在此方面投入力量开发这类产品，Lucent、 Nortel、Alcatel、Cinea、Sycamore等公司都有了一些相关的产品。美国AT&T公司率先在全国范围内建设了连接近100个城市的智能光网络，新网络不仅减少了成本和配置差错率，使运作流畅，增加了网络容量，也简化了网络结构层次，极大地缩短了新业务配置时间，能有效对付网络大故障，快速恢复业务，恢复时间仅为数百毫秒。日本NTT公司也部署了有40多个智能核心交换节点的智能光网络，美国电信运营商Touch American和澳大利亚著名电信运营商Optus等也都开始进行智能光网络的布署。国内各大运营商也都在积极跟踪研究，立项试验网项目，国家863项目已经开始ASON/ION的研究，华为、中兴等一些国内设备制造商也已经在进行智能光网络设备的研发，智能光网络的研究方兴未艾。
目前，ASON的标准化工作还没有最终完成，但多数光网络产品供应商已经在OIF UNI1.0和IETF GMPLS规范的基础上，开发出了具有一定智能的节点设备，可以支持邻居自动发现，交换式或软永久连接的建立、删除，分布式路由，网状网保护恢复等智能化功能。

现有网络向智能光网络演进的思考

随着中国各电信运营公司的重组及国内电信市场的逐步开放，各大电信运营商之间的竞争将会越来越激烈。因此，如何更好地规划建设网络，充分利用现有网络资源，降低运营成本，为客户提供更加快捷、更高质量的服务，同时还要适应将来网络发展的需要就成为各运营商所关注的焦点。
对于已经投入巨资建设起了规模庞大的SDH光传输网络的传统运营商而言，在向智能光网络演进的过程中，必须要保证与原有SDH网络的兼容和可平滑升级问题，必须能够实现对原有网络设备的良好兼容和业务的平滑过渡，可以说这是智能光网络能否得到市场接纳的关键所在。

传统光传输网向智能光网络演进的两种方式

一种是在原有SDH环网基础上叠加智能光网络设备组建网状网。这种方式的前期投入比较大，而且在目前智能光网络的相关标准化工作还没有完全完成的情况下，其网络建设的投资风险也比较大。毕竟智能光网络的出现还仅仅是近几年的事情，其大规模应用的网络性能尚待进一步验证，因此，不建议运营商采用此种方式直接组建智能光网络。
另一种方式是引入智能节点设备。首先在核心层中引入智能光网络设备，在核心层光网络节点之间组建网状网络，在这些节点之间实现智能光网络的功能，进行网络的优化配置，便于适应今后网络扩容发展的需要。将原有通过核心节点的网络业务转移到智能光网络设备，原有网络设备可以作为边缘接入设备继续使用。对现有网络管理系统进行升级，使它成为具有智能的集中控制平面，原来的传送网络就成为ASON网络中的一个集中控制域。现有传送网设备通过UNI代理与ASON互通，UNI代理分别与传统光网络的网管系统和ASON相连，从而实现跨越传统光网络和ASON的链路自动建立。管理系统利用集中控制方式，实现控制域内连接的自动建立，在该控制域内部使用专利控制协议，对外通过在管理系统中增加标准的信令接口（UNI和E-NNI），实现与其他控制域的配合，从而最终达到全网内的自动交换。
待智能光网络技术，特别是NNI信令协议最终实现标准化，在原有的传送网设备上增加ASON的控制平面的功能，将原有传送网设备纳入智能光网络体系中。随着智能光网络技术的发展成熟，一般环间节点逐渐加入独立的智能光网络控制平面，从而实现从传统的SDH网络向智能化的光网络的平滑演进。最终全网实现了智能光网络后，原有网管系统将演变成网络资源的管理监控系统和业务的策略服务器，提供诸如网络性能，故障处理和资源监控等功能，继续在未来智能光网络中发挥重要作用。
采用管理系统升级为集中控制的方式，兼顾了智能网络建设的迫切需求与传统网络技术的现状，可以实现旧的传送网络与ASON网络的兼容和平滑演进。