智能光網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)特征和業(yè)務(wù)構(gòu)架

摘要：在光網(wǎng)絡(luò)上直接提供寬帶、優(yōu)質(zhì)、動(dòng)態(tài)、靈活、可控的新型傳送業(yè)務(wù)是智能光網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展的重要方向之一。依托智能化的控制平臺(tái)、綜合化的管理系統(tǒng)，能夠充分挖掘光網(wǎng)絡(luò)的帶寬潛力，直接由光域生成各類新型業(yè)務(wù)，滿足多樣化、個(gè)性化的用戶需求。有兩類業(yè)務(wù)提供構(gòu)架：基于管理的業(yè)務(wù)提供方案和基于擴(kuò)展業(yè)務(wù)平面的業(yè)務(wù)提供方案�；�于業(yè)務(wù)平面的業(yè)務(wù)提供方案是智能光網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展方向之一。

業(yè)務(wù)對(duì)于運(yùn)營商的發(fā)展至關(guān)重要，在電信網(wǎng)由技術(shù)驅(qū)動(dòng)向業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)演進(jìn)的今天，能否以新穎的業(yè)務(wù)滿足客戶需求已經(jīng)成為市場競爭成敗的關(guān)鍵。

長期以來，光網(wǎng)絡(luò)一直扮演底層傳輸?shù)慕巧�，承載著話音、數(shù)據(jù)等各種類型的業(yè)務(wù)。隨著用戶需求內(nèi)容的擴(kuò)大和網(wǎng)絡(luò)智能手段的發(fā)展，傳送網(wǎng)也成為業(yè)務(wù)網(wǎng)的一部分，在光層直接提供寬帶(波長以上)、優(yōu)質(zhì)(業(yè)務(wù)分級(jí))、動(dòng)態(tài)(按需帶寬)、靈活(自動(dòng)交換)、可控(協(xié)議智能)的新型業(yè)務(wù)成為目前光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。本文從多個(gè)角度歸納總結(jié)了智能光網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)特征，并闡述業(yè)務(wù)提供構(gòu)架的不同解決方案。

1 智能光網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)特征

1.1 典型的業(yè)務(wù)分類

智能光網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)對(duì)于傳送網(wǎng)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響，而自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)技術(shù)是智能光網(wǎng)絡(luò)的主要代表。ASON網(wǎng)絡(luò)大大縮短了業(yè)務(wù)的響應(yīng)時(shí)間，顯著提高了資源的利用效率，提供業(yè)務(wù)的種類更加豐富、功能也更加強(qiáng)大。目前智能光網(wǎng)絡(luò)的典型業(yè)務(wù)特征如圖1所示[1]。

1.2 新的業(yè)務(wù)模式及特點(diǎn)

光網(wǎng)絡(luò)的最大優(yōu)勢是能夠直接在光層提供端到端的、波長粒度的寬帶業(yè)務(wù)，ASON的智能性使得光網(wǎng)絡(luò)的上述優(yōu)勢得到最大程度的發(fā)揮。在智能光交換環(huán)境下，豐富的控制功能顯著增強(qiáng)了業(yè)務(wù)的生成、管理與維護(hù)能力，促使光網(wǎng)絡(luò)形成特色鮮明、功能新穎的各種新業(yè)務(wù)，很好地適應(yīng)了未來的發(fā)展趨勢。主要的新業(yè)務(wù)模式包括

(1)帶寬貿(mào)易

視波長為可交易的帶寬資源，首先由運(yùn)營商將其出租給經(jīng)營商，再以同步數(shù)字體系(SDH)或者包交換形式把帶寬分銷給客戶/零售商的新業(yè)務(wù)類型。表現(xiàn)為帶寬批發(fā)、帶寬出租等多種形式。

(2)帶寬按需分配

帶寬按需分配(BoD)是一種可根據(jù)用戶要求直接對(duì)所分配的連接帶寬容量進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)無損調(diào)整的新業(yè)務(wù)類型。該業(yè)務(wù)適合于具有高突發(fā)性和不確定性的應(yīng)用需求。具體分為按呼叫提供帶寬、按時(shí)間表提供帶寬和按客戶流量變化自動(dòng)分配帶寬3類情形。

(3)光虛擬專用網(wǎng)

光虛擬專用網(wǎng)(OVPN)是一種運(yùn)行于多個(gè)被管理的公共波長之上、可動(dòng)態(tài)組織傳送資源構(gòu)成層一虛擬化專用網(wǎng)絡(luò)(L1VPN)的新業(yè)務(wù)類型。它是傳統(tǒng)虛擬專用網(wǎng)(VPN)技術(shù)向光域延伸的結(jié)果。同時(shí)，為眾多新型應(yīng)用的開展提供優(yōu)良的光帶寬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

(4)增強(qiáng)專線服務(wù)

增強(qiáng)專線服務(wù)(PBS)是一種符合光層服務(wù)等級(jí)約定(O-SLA)的多等級(jí)、增強(qiáng)型專線服務(wù)。運(yùn)營商根據(jù)雙方的O-SLA要求向用戶提供區(qū)分服務(wù)可用率、誤碼率、時(shí)延等指標(biāo)的端到端專線連接，并相應(yīng)向用戶收取不同費(fèi)用。

針對(duì)這些豐富多樣的光網(wǎng)絡(luò)新業(yè)務(wù)，可以從帶寬可變度、連接建立的自動(dòng)化程度、用戶感知/控制度等多個(gè)方面進(jìn)一步理解其服務(wù)特征[2]。如圖2所示，帶寬可變度反映了下一代光網(wǎng)絡(luò)多粒度的特征，自由可變的帶寬提供方式可節(jié)省用戶的資金；連接建立的自動(dòng)化程度反映了下一代光網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)的特征，自動(dòng)化帶來了快速的業(yè)務(wù)提供；用戶感知/控制自由度反映了下一代光網(wǎng)絡(luò)面向用戶的特征，針對(duì)用戶提出的差異化、個(gè)性化要求，下一代光網(wǎng)絡(luò)在提供給用戶網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視能力的同時(shí)，還給予用戶一定的管理控制能力。總之，正是多種維度的變化，刺激了新業(yè)務(wù)的產(chǎn)生。

1.3 業(yè)務(wù)功能的組合

未來光網(wǎng)絡(luò)所承載的應(yīng)用類型復(fù)雜多樣、特性迥異，如網(wǎng)格應(yīng)用、流媒體通信等。它們對(duì)傳送資源的需求各不相同，并且每類業(yè)務(wù)又可能包含一系列的子業(yè)務(wù)，都要求光網(wǎng)絡(luò)給出相應(yīng)的解決方案。由于業(yè)務(wù)功能及層次的復(fù)雜性，有些業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)需要調(diào)用其他業(yè)務(wù)或者由其他業(yè)務(wù)構(gòu)成。為了更明晰地表達(dá)業(yè)務(wù)之間的關(guān)系，我們可以將業(yè)務(wù)分為低階業(yè)務(wù)和高階業(yè)務(wù)。低階業(yè)務(wù)是一些可重復(fù)利用的功能模塊，代表基本的業(yè)務(wù)屬性；高階業(yè)務(wù)可以映射為低階業(yè)務(wù)的邏輯組合。

結(jié)合業(yè)務(wù)平面概念，圖3表示出一種智能光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)功能的組合方案。部分業(yè)務(wù)的定義參考了全球網(wǎng)格論壇的網(wǎng)格高性能網(wǎng)絡(luò)研究組相關(guān)草案[3]。其中，網(wǎng)絡(luò)連接業(yè)務(wù)包括檢驗(yàn)遠(yuǎn)端網(wǎng)元是否可達(dá)的可達(dá)性業(yè)務(wù)以及連接建立業(yè)務(wù)；網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)故障和性能監(jiān)測，它又包括網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測進(jìn)度業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測協(xié)商業(yè)務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測預(yù)測業(yè)務(wù)等；網(wǎng)絡(luò)信息業(yè)務(wù)相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測結(jié)果或者歷史數(shù)據(jù)的查詢；網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用估算業(yè)務(wù)依據(jù)查詢的要求估算兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信質(zhì)量。

2 智能光網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)構(gòu)架

擁有先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)控制和增強(qiáng)的管理手段，是智能光網(wǎng)絡(luò)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，也是其開展新業(yè)務(wù)應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。只有依托智能化的控制平臺(tái)、綜合化的管理系統(tǒng)，才能夠充分挖掘光網(wǎng)絡(luò)的帶寬潛力，直接由光域生成各類新型業(yè)務(wù)，滿足多樣化、個(gè)性化的用戶需求。下面分別從基于管理和擴(kuò)展業(yè)務(wù)平面功能的兩個(gè)角度進(jìn)行分析。

2.1 基于管理的業(yè)務(wù)提供方案

目前，集中式的網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為運(yùn)營商的主要管理結(jié)構(gòu)。從網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的角度來看，同樣需要建立一個(gè)集中式的業(yè)務(wù)管理平臺(tái)，主要針對(duì)各類新業(yè)務(wù)提供業(yè)務(wù)生成、策略服務(wù)和權(quán)限管理。在未來光網(wǎng)絡(luò)中，面向網(wǎng)絡(luò)與面向業(yè)務(wù)的兩個(gè)集中管理平臺(tái)，給出了3種新業(yè)務(wù)管理的實(shí)現(xiàn)方案[2]，它們的區(qū)別就在于上述業(yè)務(wù)管理平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)的連接關(guān)系不同。

(1)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)的分離方案

業(yè)務(wù)管理平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)的功能完全獨(dú)立。前者負(fù)責(zé)提供對(duì)新業(yè)務(wù)的策略服務(wù)，后者負(fù)責(zé)光網(wǎng)絡(luò)基本連接類型的管理�？蛻艟W(wǎng)管系統(tǒng)(CNM)向光網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)管理平臺(tái)提出新業(yè)務(wù)申請，業(yè)務(wù)平臺(tái)執(zhí)行對(duì)該申請的解釋功能并將其轉(zhuǎn)化為一組基本連接業(yè)務(wù)的請求，由客戶設(shè)備接口直接或者以業(yè)務(wù)管理平臺(tái)作為用戶網(wǎng)絡(luò)接口-客戶側(cè)(UNI-C)代理，向光網(wǎng)絡(luò)提出連接服務(wù)申請。該方案支持交換式連接(SC)方式。與新業(yè)務(wù)管理相關(guān)的功能都集中在業(yè)務(wù)管理平臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)只是負(fù)責(zé)連接配置與維護(hù)等。

(2)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)的互通方案

業(yè)務(wù)管理平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)之間提供接口互通。和前一方案的區(qū)別在于，新業(yè)務(wù)的生成策略及對(duì)基本連接的功能需求可以直接由業(yè)務(wù)管理平臺(tái)傳達(dá)給網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)，由后者以永久連接(PC)或者軟永久連接(SPC)的方式提供連接給客戶。這樣降低了對(duì)客戶端設(shè)備的功能要求。

(3)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)的集成方案

業(yè)務(wù)管理平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)功能的集成。在集成方案下形成統(tǒng)一的業(yè)務(wù)/網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)，既負(fù)責(zé)新業(yè)務(wù)管理又負(fù)責(zé)基本連接業(yè)務(wù)管理，與新業(yè)務(wù)相關(guān)的管理信息可以迅速在業(yè)務(wù)平臺(tái)和網(wǎng)管平臺(tái)之間交互，并可支持PC、SC和SPC等多種方式的應(yīng)用。

2.2 基于業(yè)務(wù)平面的業(yè)務(wù)提供方案

基于業(yè)務(wù)平面的業(yè)務(wù)提供方案能夠靈活處理更為復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，實(shí)現(xiàn)快速的業(yè)務(wù)提供能力，是智能光網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展方向之一[4-5]。ASON框架本身缺少業(yè)務(wù)擴(kuò)展的功能，引入新業(yè)務(wù)往往意味著需要增加新的設(shè)備或者提出新的解決方案，必然會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的整體規(guī)劃與維護(hù)管理帶來許多不便的影響。

如圖4所示，參照ITU-T在Q.1200系列建議中描述的智能網(wǎng)概念模型(INCM)，本文擴(kuò)展了基于G.8080的ASON網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，增加了業(yè)務(wù)平面及相應(yīng)接口。通過業(yè)務(wù)平面，可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)交換與業(yè)務(wù)控制相分離和業(yè)務(wù)生成獨(dú)立于業(yè)務(wù)運(yùn)行環(huán)境。業(yè)務(wù)交換與業(yè)務(wù)控制相分離改變了由交換系統(tǒng)提供不同新增業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)方式，交換系統(tǒng)將只負(fù)責(zé)交換和接入功能，不會(huì)為新業(yè)務(wù)的引入做任何改動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)由業(yè)務(wù)平面統(tǒng)一提供。業(yè)務(wù)生成獨(dú)立于智能光網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)運(yùn)行環(huán)境使得業(yè)務(wù)的提供不依賴于業(yè)務(wù)平面相關(guān)設(shè)備的供應(yīng)商，獨(dú)立的業(yè)務(wù)運(yùn)行環(huán)境為業(yè)務(wù)的快速提供奠定了基礎(chǔ)。具體增加的接口功能包括：用戶業(yè)務(wù)接口(USI)，USI是用戶網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)平面的接口；業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)接口(SNI)，SNI是業(yè)務(wù)平面與網(wǎng)絡(luò)的接口；網(wǎng)管X接口，X接口提供管理平面對(duì)業(yè)務(wù)平面的管理功能。

3 結(jié)束語

業(yè)務(wù)問題以及圍繞業(yè)務(wù)提供的各種解決方案，是研究未來智能光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要課題。本論文從多個(gè)角度分析了智能光網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)特征，提出和比較了基于管理和基于擴(kuò)展業(yè)務(wù)平面功能的兩類業(yè)務(wù)構(gòu)架實(shí)現(xiàn)方案。基于業(yè)務(wù)平面的業(yè)務(wù)提供方案能夠靈活處理更為復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，實(shí)現(xiàn)快速的業(yè)務(wù)提供能力。

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