網絡融合趨勢

IP承載網是各運營商以IP技術構建的一張專網，用于承載對傳輸質量要求較高的業務（如軟交換、視訊、重點客戶VPN等）。IP承載網一般采用雙平面、雙星雙歸屬的高可靠性設計，精心設計各種情況下的流量切換模型，采用MPLS TE、FRR、BFD等技術，快速檢測網絡斷點，縮短故障設備/鏈路倒換時間。網絡設計要求其承載的業務輕載，并部署二層/三層QOS，保障所承載業務的質量。通過采取以上措施，使IP承載網既具備IP網絡的低成本、擴展性好、承載業務靈活等特點，同時具備傳輸系統的高可靠性和安全性。

多年以來，承載網一直采用基于時分復用TDM的SDH技術和基于波分復用的WDM技術來進行業務的承載，而對于網絡中的分組業務基本上是在網絡的邊緣通過IP路由器或以太網交換機的方式來承載，其所承載的分組業務也多于單一類型的、盡力而為的Internet業務。

隨著IP技術及寬帶網絡的發展，基于IP的語音、視頻、數據三重播放業務引起了運營商和用戶的廣泛關注。為滿足多重播放業務需要，需建設基于IP的統一核心網。業務的承載傳送網要求能夠經濟地支撐持續的業務量增長，特別是IP數據業務的增長，并具有高QoS和業務可用性的功能，滿足網絡邊緣對業務的感知和控制能力，并能滿足的安全性要求。伴隨技術演進與電信業務IP化的變革，傳送網作為基礎的承載網必須適應上層業務的轉型和發展，表現在傳送設備從“分組的接口適應性”向“分組的內核適應性”的演進。

承載網的分組化導致傳統承載網向分組化方向演進，同時將向更高速的接口、更大的容量、更強的組網能力、更智能化的管理方向演進。

這種趨勢下，分組傳送網PTN也因此成為業界研究的熱點問題。PTN（分組傳送網，Packet Transport Network）是指這樣一種光傳送網絡架構和具體技術：在IP業務和底層光傳輸媒質之間設置了一個層面，它針對分組業務流量的突發性和統計復用傳送的要求而設計，以分組業務為核心并支持多業務提供，具有更低的總體使用成本（TCO），同時秉承光傳輸的傳統優勢，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機制和流量工程、便捷的OAM和網管、可擴展、較高的安全性等。

PTN滿足了業務發展的需求，代表了承載網絡融合的一種趨勢，而未來承載網的組網模式也將以IP over PTN over OTN（WDM）為主。

在網絡日趨融合的環境下，針對業務進行配置已經逐漸取代針對網絡（或網元）進行配置，而成為網絡運營商在進行網絡管理時的一個主要目標，而實現這個目標的關鍵就是網絡的控制平面技術。

承載網控制平面技術的發展

快速建立連接，特別是基于管理平面的SPC（Soft Permanent Connectiont）的快速建立連接的需求，以及網絡故障情況下動態靈活的恢復機制是驅動基于SDH/OTN的ASON產生和發展的主要動力，經過近10年的發展，基于SDH/OTN的控制平面技術已經基本成熟并得到商用。

ASON的概念是國際電聯在2000年3月提出的，基本設想是在光傳送網中引入控制平面，以實現網絡資源的按需分配從而實現光網絡的智能化。 使未來的光傳送網能發展為向任何地點和任何用戶提供連接的網，成為一個由成千上萬個交換接點和千萬個終端構成的網絡，并且是一個智能化的全自動交換的光網絡。

應該說ASON中的很多思想都于數據網絡中（包括IP/MPLS、ATM等）的控制平面思想，比如連接管理、呼叫控制等。在具體實現的協議上，在去掉了MPLS中的一些面向無連接的特性后，IETF將其擴展為GMPLS，使之能處理多種交換技術，包括包交換、L2層交換和電路交換，并增加了雙向LSP（Label Switched Path）、非編號鏈路、鏈路綁定、層次LSP等特征，同時增強了網絡的保護/恢復特性，這使得網絡可靠性大為提高，因此基于SDH的ASON在推出的初期就受到了運營商的青睞。

未來承載網技術的選擇要適應業務的發展，一方面基于話音業務的SDH等TDM網絡會隨著分組業務的增長而變得越來越邊緣化，另一方面當網絡業務量大到出網端口需要由光路來承載時，WDM/OTN也會成為未來骨干承載網的主選技術。

這種情況下，承載網控制平面實現技術無論是在標準方面還是在設備實現方面都會逐漸向上、向下延伸，向上將延伸到Packet（即面向連接的以太網或MPLS-TP）一層，實現分組交換傳送網的智能化；向下則將延伸到WDM層，針對ROADM或OXC這樣的可重配及可交換的WDM設備進行智能化。

從標準角度看，在分組傳送部分，ITU-T已經完成了對G.8080 ASON框架的修改，主要集中在對ASON控制組件TAP、LRM等的修改，包括資源管理、帶寬分配、標簽綁定等內容，使之適于分組傳送網絡的控制平面。IETF則重點開展了針對以太網的控制平面的規范，即基于GMPLS的以太網控制技術GELS；而在WDM部分，WSON則是目前IETF CCAMP工作組中的一個熱點論題。控制平面技術現狀如表1所示。

表1 控制平面技術現狀

ASON的發展現狀和應用

1.40Gbit/s速率的光接口

隨著各種新興電信業務的出現，特別是數據業務對網絡帶寬的占用量越來越大，我們在使網絡變得智能化的同時，也要考慮網絡寬帶化的問題。對于應用于骨干層網絡ASON節點設備來說，能夠提供40Gbit/s的更大速率光接口就顯得非常有必要了。另一方面，各種高端路由器和交換機的接口速率達到了10Gbit/s，這種大容量高端路由器和交換機的出現也大大推動了40G光接口在ASON節點設備中的應用。烽火通信作為國內主要的光通信設備供應商之一，已經在40G商用傳輸系統方面取得了重大突破，承擔的國家“十五”科技攻關計劃項目“40Gbit/sSDH光纖通信設備與系統”已經順利通過信息產業部驗收專家委員會的驗收。該項目通過采用精確色散補償、拉曼化摻餌光纖放大器等技術，成功地實現了40Gbit/s光傳輸系統在G.652和G.655光纖上的560km無電再生無誤碼傳輸，解決了該系統在色散、非線性等方面的關鍵難題。目前烽火通信FonsWeaver系列ASON產品已經全面支持40Gbit/s 高速率光接口。

2.基于BitSlice技術的多播嚴格無阻塞交叉矩陣

交叉矩陣是ASON節點設備傳送平面的核心部分，ASON設備和傳統的SDH/MSTP設備相比，除了增加控制平面外，在傳送平面硬件方面也有部分改進。例如交叉容量的提升和交叉矩陣的多播嚴格無阻塞特性。為什么ASON節點設備需要多播嚴格無阻塞、大交叉能力的交叉矩陣呢？主要是以下三方面的原因：首先，ASON是基于格狀網絡構建的，相對于以往的環網結構來說，ASON節點設備上要提供更多的光接口，要有更強的業務調度和疏導能力。其次，采用多播嚴格無阻塞的交叉矩陣對于ASON網絡的恢復時間性能有顯著提高。與之相比，傳統的3級CLOS矩陣方式具有重構無阻塞特性，在網絡發生故障時，ASON節點設備的交叉連接要進行內部路由搜索，延長了全網恢復時間。最后，采用多播嚴格無阻塞矩陣可以更好地支持ASON網絡中的廣播業務。若采用重構無阻塞交叉矩陣，在廣播業務達到25％以上時，會顯示出阻塞特性。目前烽火通信FonsWeaver系列ASON產品已經全面支持基于BitSlice技術的多播嚴格無阻塞交叉矩陣，其最大交叉能力達到1280G。

承載網控制平面技術發展趨勢

網絡融合趨勢的發展使得目前在建的網絡很少是由單層的數據轉發平面技術組成的，對這些具有多種交換層次的網絡進行控制，特別是對具有多種交換能力的網元設備進行多層統一控制，是目前承載網控制平面技術的主要發展趨勢。

對于這樣一個具有多層交換能力的網絡進行控制的一個基本要求是：在框架和協議方面，它必須適合于CO-CS和CO-PS兩種網絡應用模型。

框架方面，ITU-T G.8080所定義的ASON是一個比較好的選擇，但其目前的范圍僅僅涵蓋了SDH和OTN，因此目前的ASON框架只適合于CO-CS網絡模型。對G.8080進行擴展使之適合于分組傳送網絡也成為ITU-T SG15組下一步的工作重點。

在協議方面，IETF的GMPLS擴展了MPLS來處理多種交換技術，完整地定義了從分組、L2到TDM、子波長、波長/波帶、光纖等業務的統一控制機制，從而能滿足CO-CS和CO-PS兩種網絡應用模型的控制需求。目前針對分組傳送網主流技術MPLS-TP的控制平面的技術規范也在制訂當中。

另外從承載網絡建設的需求來看，GMPLS也更加適合于構建承載網絡的控制平面。這是由于WDM/OTN技術構建的骨干傳送網絡將長期存在，而在城域部分，PTN也許是一個更好的選擇，因此未來承載網會是一個多種交換技術共存的網絡。這種組網方式下，通過GMPLS來實現傳送層面的端到端電路快速提供是一個很好的選擇，同時控制平面獨立于傳送網絡，這就更易于實現多種交換技術共存網絡的統一控制。

針對承載網這種具有多種交換層次的網絡進行優化的控制，還必須考慮對全網資源進行統一管理，從而優化使用網絡資源。很明顯，統一的控制平面所能提供的網絡資源利用率會高于重疊模式的控制平面。這樣的網絡中，不同的網絡層面可以被表示成具有不同交換能力的組，由于均采用了GMPLS技術，網絡設備以一種標準的方式進行互通，進而能達到全網資源的統一管理，網絡資源得到優化，用戶的業務請求也能得到快速的響應。

由GMPLS技術構造的統一控制平面技術能對多種交換能力的網絡進行控制，這樣的網絡稱為多區域網絡（MRN，Multi-Region Network），目前正在由IETF進行標準化。OIF 也進行了一些類似的工作，比如在TDM網絡中進行EPL/EVPL業務處理時，OIF定義的網絡層次不僅包括Ethernet層和SDH層，同時也擴展到了VCAT層，即將VCAT作為一個獨立的層次看待，并規范了相應的控制協議，從而能支持對VCG的單獨控制。

目前基于GMPLS/ASON的控制平面，無論是在框架方面還是在協議方面，其規范和應用領域都正從TDM網絡向上、向下延伸到分組傳送網絡和WDM領域，這為實現多個傳送平面進行統一控制做了必要的準備，同時也是承載網控制平面技術發展的必然趨勢。借助這樣一個統一的控制平面，未來承載網的可靠性將會得到提高，運營商也能以用戶為中心，并在用戶業務的快速提供以及用戶滿意度等方面的能力得到快速提升。

結束語

伴隨著網絡融合的趨勢，網絡運營商的業務模式會越來越多地以用戶為中心，更多的業務差異性、更短的業務提供時間以及更可靠的網絡也是網絡運營商的主要需求，一個統一的控制平面能更有效地進行各組分組業務和電路業務的快速配置，從而滿足全業務運營的需求。

中興通訊擁有實現承載網融合的綜合解決方案和產品，這些解決方案和產品能滿足未來的技術演進需求，特別是基于GMPLS/ASON技術的承載網解決方案和產品，這些都能為運營商未來承載網的順利轉型提供有力的支持。

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