1、引言

從80年代光纖通信技術商用化以來，傳輸體制經歷了準同步數字體制（PDH）到同步數字體制（SDH）的過渡；復用技術從電域的時分復用（TDM）向光域波時的分復用（WDM）的過渡，伴隨著IP與SDH，WDM及光傳送技術的融合，提出了光分組交換（Optical Packet Switch，簡稱0PS）和光突發交換（Optical Burst Switching，簡稱OBS）技術，所有這些都有力促進傳送網技術的迅猛發展。但是，傳統光傳送網技術存在諸多棘手問題，將成為從傳統語音和數據分離業務向未來語音、高速數據及實時圖像業務融合方向發展的攔路虎。

為了順應未來光網絡對業務支撐能力和豐富性的高要求，在2000年3月國際電信聯盟提出了自動交換光網絡（Automatically Switched 0ptical Network，簡稱ASON）的概念，其基本設想是在光傳送網中引入智能控制平面（ControlPlane，簡稱CP）。通過控制平面，實現了網絡動態呼叫連接管理和網絡資源的按需分配，使光網絡具有智能化，成為推動下一代光網絡發展的新型網絡體系。

2、ASON的控制平面結構

2．1 ASON的基本概念

ASON可以定義為一種基于SDH傳送網和光傳送網，通過分布式或部分分布式控制平面自動實現配置連接管理的光網絡。傳統光網絡包括傳送平面、管理平面及數據通信網絡。其中，傳送平面既可提供用戶信息的雙向或單向傳送，也可提供一些輔助控制和網絡管理信息的傳輸；管理平面用以完成傳送平面及整個系統的管理；數據通信網絡可完成傳送平面、管理平面內部及它們之間管理信息和控制信息的傳送。在ASON中，引入了獨有的控制平面技術，用以完成傳送平面呼叫控制和連接控制。

2．2 控制平面的優勢與基本結構

2．2．1 引入控制平面的優勢

ASON中最具特色的就是控制平面，它賦予ASON的智能性和生命力。歸納起來，控制平面技術為ASON帶來的優勢有：①能夠實現流量工程的要求；②控制平面協議代替通用網絡管理協議，并且可使用于不同的傳送技術；③信令具有可擴展性，能實現在多廠商環境下的連接控制，能根據傳送網絡資源的實時使用情況，動態地進行故障排除；④具有快速服務支配功能，能夠自動建立、維護、釋放連接及網絡的重構與恢復；⑤支持各種新的業務類型，如相關用戶組和虛擬專網等；⑥減少服務提供商為新技術開發維護系統軟件的需要。

2．2．2 控制平面的構成

控制平面由獨立或分布于網元設備中通過信令通道連接在一起的多個控制節點構成，如圖1所示。通過用戶一網絡接口（User-Network Interface，簡稱UNI），實現用戶終端與ASON的連接；通過外部網絡一網絡接口（Extemal Network-to-Network Interface，簡稱E—NNI），實現ASON子網之間的互連；通過內部網絡一網絡接口（Intemal Network-to-Network Interface，簡稱I—NNI），實現子網內部ASON網元的互連。

3、控制平面的核心技術

在控制平面中，涉及的核心技術主要包括網絡接口、功能模塊及信令協議3部分。

3．1 控制平面網絡接口

ASON中可能包括多種廠商設備及多種不同技術設備。根據技術或廠商設備的不同，可將ASON劃分成不同的自治區域。根據位置、功能的不同，ITU—T在控制平面內部定義了兩種邏輯接口，即用戶一網絡接口UNI和網絡一網絡接口NNI（含E—NNI和I—NNI）。UNI和NNI是實現ASON的關鍵，也是ASON區別于現有光網絡的一個重要特征。

光互聯論壇（Optieal Internetworking Forum，簡稱OIF）對UNI進行了規范，分別推出了UNIl．0標準和UNI2．0標準。此后，OFI又著手規范NNI。目前將推出E—NNIl．0標準，這將加快全球光網絡互通操作的實現。

3．1．1 用戶一網絡接口

UNI定義了包括IP路由器、ATM交換機及SDH交叉連接設備等用戶與OXC和OADM的ASON設備的接口協議。對于用戶而言，用戶側接口稱為用戶側用戶一網絡接口（User-Network Interface for Client，簡稱UNI—C）；對于網絡側來說，網絡側接口稱為網絡側用戶一網絡接口（User—Network Interrace for Network，簡稱UNI—N）。

用戶設備通過該接口動態請求獲取、撤消及修改有一定特性的光帶寬連接資源，可以支持多種網元類型。支持自動業務發現、自動鄰居發現等網絡功能。具體支持包括接入用戶請求，即呼叫控制、資源發現、連接控制、連接選擇及呼叫的安全管理和認證管理等功能。在UNI中，傳送的信息流包括終端點的名稱和地址、認證和連接接納控制以及連接服務消息。

3．1．2 網絡一網絡接口

NNI是光網絡子網之間的接口，主要解決不同供應商光網絡設備之間的互聯互通問題。在由多個自治網絡構成的光網絡內部，實現動態光路的建立、維護及釋放等功能。

I—NNI是一個自治域內或有信任關系的多個自治域、控制實體之間的雙向信令接口。I—NNI支持資源發現、連接控制、連接選擇及連接路由等功能。在接口中，傳送的信息流包括拓撲／路由信息、連接服務信息及控制網絡資源信息。

E—NNI是不同自治域或提供商網絡中控制實體之間的雙向信令接口。E—NNI用于實現跨域連接的建立，支持呼叫控制、資源發現、連接控制、連接選擇和連接路由。接口中的信息流包括可達網絡地址信息、認證和連接接納信息及連接服務信息。

3．2 控制平面控制節點功能

在ITU-T建議中，控制平面節點的核心功能主要由連接控制器、路由控制器、鏈路資源管理器、流量策略、呼叫控制器、協議控制器、發現代理及終端適配器等8類組件構成。圖2中省略了發現代理和終端適配器兩個組件模塊的標注。圖2中的呼叫控制器和連接控制器用于完成信令功能，實現ASON中的分離呼叫和連接處理兩個過程；路由控制器用于完成路由功能，為連接控制器將要發起的連接建立選擇路由，同時還負責網絡拓撲和資源利用等信息的分發；鏈路資源管理器用于完成資源管理功能，檢測網絡資源狀況，管理鏈路占用、狀態及告警等性能；協議控制器用于完成消息的分類收集和分發，負責將通過接口的消息正確送往處理模塊；流量策略負責檢查用戶連接是否滿足已協商好的參數配置；發現代理和終端適配器用于完成自動發現功能。

3．3 控制平面的信令協議

控制平面的信令協議包括路由協議、信令協議及鏈路資源管理協議3部分。在ASON中，使用由互聯網工程任務組（Intemet Engineering Task Force，簡稱IETF）提出GMPLS的協議框架，在該協議框架中，不同的協議功能由所對應不同協議模塊完成，分別為路由協議、信令協議及鏈路管理協議等模塊。

（1）路由協議 互聯網工程任務組提出的路由協議包括開放最短路徑優先一流量工程和媒介系統一媒介系統一流量工程（Intermediary System一Intermediary System一Traffic Engineering，簡稱IS—IS—TE）兩個協議。路由協議基本功能包括資源發現、狀態信息傳播及信道選擇。路由協議模塊由路由表管理器、通道計算、開放最短路徑優先一流量工程及鏈路狀態通告一數據庫（Link State Advertisement一Database，簡稱LSA—DB）構成。因為傳送平面和控制平面的拓撲不需要完全相同，所以路由協議需要負責廣播它們的拓撲，使得每個節點都能保持網絡拓撲視圖的一致性。傳送平面拓撲用于連接建立時的路徑選擇，而控制平面拓撲則用于構建IP控制消息的路由表。

（2）信令協議互聯網工程任務組提出了兩種改進的信令協議，即資源預定協議一流量工程和基于約束的路徑標簽分布協議（Constraint一Based Routed Iatbel Distribution Protocol，簡稱CR—LDP）。信令協議模塊主要包括開發最短路徑優先一流量工程，用于創建、維護、恢復和釋放光鏈路連接。信令包含地址和命名、信令的過程、信令類型、信令的具體內容及其安全性等方面。

（3）鏈路管理協議互聯網工程任務組提出了鏈路管理協議。鏈路管理協議模塊的主要功能是維護網絡中的鏈路資源信息，為連接的建立提供資源保證。

4 、結語

通過引入控制平面完成了路由自動發現、呼叫連接管理、保護恢復等功能，實現了網絡動態呼叫連接管理和網絡資源的按需分配，使得光網絡具有智能化功能。為了實現智能光網絡，必須關注控制平面網絡接口、功能模塊及信令協議等核心技術的完善與發展。

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