面向下一代承載網(wǎng)的控制平面技術發(fā)展趨勢

1998年，以美國Ciena、Sycamore為代表的一批創(chuàng)業(yè)型小公司在市場和網(wǎng)絡建設驅動下，率先提出了智能光網(wǎng)（ION）的概念，將ATM和IP路由功能引入到光網(wǎng)絡中，使得光層組網(wǎng)技術和以IP為基礎的網(wǎng)絡智能化技術迅速發(fā)展并結合起來。1999年，由北電和朗訊公司牽頭提出了ASON的概念和研究方向，并受到眾多通信廠商和運營商的認可和重視。在2000年的ITU-T會議上，正式確定由SG15組開展對ASON的標準化工作。ITU-T進一步提出自動交換傳送網(wǎng)（ASTN）的概念，明確ASON是ASTN應用與OTN的一個子集。

2000年末，北美運營商AT&T開設了第一個ASON商用局，標志著ASON正式進入商用階段。隨著ASON相關標準的不斷完善和控制平面技術在現(xiàn)網(wǎng)應用中的不斷成熟，ASON網(wǎng)絡較之傳統(tǒng)傳送網(wǎng)絡的優(yōu)勢也慢慢體現(xiàn)出來。ASON的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在快速業(yè)務接入能力、網(wǎng)絡恢復和自愈能力，可以提供多種服務等級，實現(xiàn)網(wǎng)絡運行維護智能化，這些特點大大降低了運營商的成本和工作量，增強運營商的市場競爭力。

二.面向下一代承載網(wǎng)的控制平面發(fā)展趨勢

傳送技術的發(fā)展日新月異。隨著IP化的進行，分組業(yè)務所消耗的帶寬比重越來越高，業(yè)務顆粒也越來越大。傳統(tǒng)SDH技術對新型分組業(yè)務的傳送適應度不足的缺點暴露得越來越明顯。處在IP的時代，眾人的關注點聚焦在CE/PTN和波分上，原本為話音承載而設計的SDH設備正在逐步被邊緣化�；�于傳統(tǒng)SDH/SONET設備的ASON自然無法擺脫逐步邊緣化的命運。然而，GMPLS/ASON控制平面并不僅僅適用于SDH和OTN體系，自動發(fā)現(xiàn)、路由和連接控制這三項傳統(tǒng)ASON的核心功能也同樣適用于CE/PTN設備。在WDM/OTN乃至CE/PTN設備上引入控制平面，無疑是控制平面技術的發(fā)展方向。

大顆粒業(yè)務的傳送對WDM節(jié)點的業(yè)務疏導能力提出挑戰(zhàn)。近年來，ROADM（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer）技術已經(jīng)獲得了一定的突破，WSS等基于MEMS的技術解決了光波長的可重配問題，從而在一定程度上能夠實現(xiàn)光波長的靈活上下和穿通。此外，鑒于OTN對波分系統(tǒng)在節(jié)點的定義、端到端管理方面均具備優(yōu)勢，OTN也成為了一個熱點并開始出現(xiàn)在商用傳輸設備上，隨之而來的就是對波長/子波長動態(tài)化的控制要求。WDM設備的ASON/GMPLS控制平面基礎功能需包括：網(wǎng)絡資源（網(wǎng)元、光纖、鏈路、時隙等）自動發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡拓撲自動發(fā)現(xiàn)，光波長業(yè)務和子波長業(yè)務點擊快速提供，光層波長級業(yè)務保護恢復，電層子波長級的保護、恢復，以及保護和恢復的結合等基礎功能。但是，波分系統(tǒng)上實現(xiàn)GMPLS/ASON控制平面的難度要遠大于SDH/SONET控制平面，因此控制平面需要考慮光層上的一些光學限制，如功率、色散、信躁比等。而如果考慮OTN的ODU1/ODU2交叉顆粒，以及OTN和ROADM的并存，那么控制平面必然涉及多層控制的問題，實現(xiàn)就更為復雜。GMPLS/ASON控制平面應用于WDM系統(tǒng)是一個必然的發(fā)展趨勢，一些國外大運營商業(yè)已發(fā)布了一些白皮書或者聯(lián)合招標書RFP，當中已明確提出了對基于WDM的GMPLS/ASON控制平面的構想或需求，多個廠家宣稱支持基于WDM的GMPLS/ASON控制平面。

在城域內(nèi)，未來傳送的內(nèi)容將以分組為主，CE/PTN將成為傳輸網(wǎng)的主流技術。CE/PTN是“電信級屬性＋以太網(wǎng)業(yè)務”的有機結合，是一種“提供類似于SDH的運營維護管理OAM，并具備以太網(wǎng)的低成本和靈活特性”的新概念。目前，業(yè)界的城域以太網(wǎng)傳送技術主要有MPLS-TP、PBT以及QinQ等。但是，運營商級別的業(yè)務，不管是Packet還是話音，其內(nèi)容對QoS有著差異化的明確要求，并且CE/PTN技術與傳統(tǒng)的SDH、OTN技術一樣，都是面向連接的技術，同樣會遇到資源管理、路由選擇和端到端路徑建立等問題，傳統(tǒng)ASON控制平面的優(yōu)點對于CE/PTN也同樣適用。因此，在CE/PTN網(wǎng)絡中也有必要引入控制平面。而GMPLS更加適合于構建傳送網(wǎng)絡的控制平面。原因主要是SDH和WDM/OTN技術構建的傳送網(wǎng)絡將長期存在。網(wǎng)絡從長途骨干層到城域骨干層再到城域匯聚接入層，將會跨越多種網(wǎng)絡，如何實現(xiàn)這種混合網(wǎng)絡情況下傳送層面的端到端電路快速提供？第一個條件當然是實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管，其次就是能夠實現(xiàn)多種設備的統(tǒng)一控制平面。在這個需求下，GMPLS協(xié)議無疑是現(xiàn)階段的最佳選擇。因為GMPLS本身的協(xié)議架構就完整定義了從光纖到波長、子波長、TDM、Packet等業(yè)務的分層統(tǒng)一控制，且GMPLS可構建獨立于傳送網(wǎng)絡的控制平面——獨立的控制平面更易于實現(xiàn)分層網(wǎng)絡的統(tǒng)一控制。

三.構筑統(tǒng)一的控制平面——ZXUCP介紹

在控制平面技術的研發(fā)方面，中興通訊一直走在業(yè)界前列。早在2002年，中興通訊就開始了對ASON/GMPLS控制平面技術的研究和產(chǎn)品開發(fā)工作。隨后，在基于SDH控制平面研發(fā)的基礎之上，中興通訊又開始了基于WDM/OTN的控制平面研發(fā)。隨著CE/PTN技術的興起及逐步成熟，將控制平面技術移植到CE/PTN設備上將是控制平面發(fā)展的一個方向，但由于目前相關標準還不成熟，相關研發(fā)還處于預研階段。

基于對ASON/GMPLS控制平面在多種傳送技術平臺上實現(xiàn)的研究，中興通訊推出了自主研發(fā)的智能光網(wǎng)絡控制平臺產(chǎn)品ZXUCP（ZhongXing Unified Control Plane），即中興統(tǒng)一控制平臺，全面支持SDH、WDM、OTN、PTN等各種硬件平臺，并通過GMPLS協(xié)議實現(xiàn)各種控制平面之間的互通。

目前，ZXUCP已經(jīng)推出基于SDH設備和基于WDM/OTN設備的兩款產(chǎn)品。其中基于SDH的控制平面A100已經(jīng)成功實現(xiàn)商用，通過加載在SDH硬件平臺 ZXMP S385和ZXONE 5800上實現(xiàn)ASON控制平面的功能。A100的功能集基本已經(jīng)涵蓋了運營商在網(wǎng)應用的所有功能。主要包括：

支持分布式控制平面，提供ASON智能特性；

提供標準的網(wǎng)間接口NNI，實現(xiàn)控制層面互聯(lián)互通；

提供標準的對外用戶接口UNI；

統(tǒng)一的控制平面技術，采用標準的GMPLS協(xié)議簇實現(xiàn)；

統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺T3，支持SDH智能設備和OTN/WDM智能設備的統(tǒng)一網(wǎng)管；

統(tǒng)一的規(guī)劃軟件ZXTOP 500，實現(xiàn)多層次智能網(wǎng)絡的統(tǒng)一規(guī)劃。

基于WDM/OTN的控制平面 ZXUCP A200也已開發(fā)完成。結合基于ROADM的波長交換和基于ODUk（k=0，1，2，3）的符合OTN標準子波長的光電交叉平臺，A200系統(tǒng)能實現(xiàn)基于GE、10GE等顆粒業(yè)務的自動、快速配置，能實現(xiàn)波長和子波長級的業(yè)務保護和恢復。中興通訊基于A200控制平面的iWDM設備能實現(xiàn)從城域邊緣到城域匯聚、城域核心，以及省級和國家干線的全覆蓋。

下一代光網(wǎng)絡主要特點在于業(yè)務和承載分離，控制與承載分離。傳送設備朝著傳送交換大容量、網(wǎng)絡結構扁平化、交換粒度多樣化發(fā)展，光網(wǎng)絡的智能技術伴隨各種傳輸和交換技術發(fā)展而不斷前進。

智能化是光網(wǎng)絡發(fā)展的一個方向，如何實現(xiàn)對多種技術形態(tài)網(wǎng)絡的統(tǒng)一控制又是網(wǎng)絡智能化中最關鍵的一步。中興通訊在ZXUCP統(tǒng)一智能控制平面研發(fā)的基礎上已經(jīng)或將陸續(xù)推出多層次多粒度交換ASON 設備，從基于SDH/SDXC的設備到基于WDM/OTN的設備以及后續(xù)基于CE/PTN的設備，全面覆蓋承載網(wǎng)絡各個層次，并且使基于不同傳送技術的網(wǎng)絡在GMPLS協(xié)議的基礎上實現(xiàn)控制平面的統(tǒng)一，實現(xiàn)真正意義上的網(wǎng)絡智能化。