承載網(wǎng)控制平面技術(shù)的發(fā)展

1  網(wǎng)絡(luò)融合趨勢(shì)

多年以來(lái)，承載網(wǎng)一直采用基于時(shí)分復(fù)用TDM的SDH技術(shù)和基于波分復(fù)用的WDM技術(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)承載，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的分組業(yè)務(wù)基本是在網(wǎng)絡(luò)的邊緣通過(guò)IP路由器或以太網(wǎng)交換機(jī)的方式承載，其所承載的分組業(yè)務(wù)多來(lái)源于單一類型的、盡力而為的Internet業(yè)務(wù)。隨著IP技術(shù)及寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，基于IP的語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)（Triple-Play）三重播放業(yè)務(wù)引起了運(yùn)營(yíng)商和用戶的廣泛關(guān)注。未來(lái)滿足多重播放業(yè)務(wù)需要基于IP的統(tǒng)一核心網(wǎng)。業(yè)務(wù)的承載傳送網(wǎng)要求能夠經(jīng)濟(jì)地支撐持續(xù)的業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)，特別是IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，必須具有高QoS和業(yè)務(wù)可用性的功能，能滿足網(wǎng)絡(luò)邊緣對(duì)業(yè)務(wù)的感知和控制能力，能滿足必須的安全性。伴隨技術(shù)演進(jìn)與電信業(yè)務(wù)IP化的變革，傳送網(wǎng)作為基礎(chǔ)的承載網(wǎng)必須適應(yīng)上層業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展，表現(xiàn)在傳送設(shè)備從“分組的接口適應(yīng)性”向“分組的內(nèi)核適應(yīng)性”的演進(jìn)。

承載網(wǎng)的分組化導(dǎo)致傳統(tǒng)承載網(wǎng)向分組化方向演進(jìn)，同時(shí)將向更高速的接口、更大的容量、更強(qiáng)的組網(wǎng)能力、更智能化的管理方向演進(jìn)。

在這種趨勢(shì)下，分組傳送網(wǎng)PTN也因此成為業(yè)界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。PTN滿足了業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，代表了承載網(wǎng)絡(luò)融合的一種趨勢(shì)，而未來(lái)承載網(wǎng)的組網(wǎng)模式也將以IP over PTN over OTN（WDM）為主。

在網(wǎng)絡(luò)日趨融合的環(huán)境下，針對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行配置已經(jīng)逐漸取代針對(duì)網(wǎng)絡(luò)（或網(wǎng)元）進(jìn)行配置而成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理時(shí)面臨的一個(gè)主要目標(biāo)，而實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的關(guān)鍵就是網(wǎng)絡(luò)的控制平面技術(shù)。

2  承載網(wǎng)控制平面技術(shù)的發(fā)展

快速的連接建立，特別是基于管理平面的SPC快速連接建立的需求以及網(wǎng)絡(luò)故障情況下動(dòng)態(tài)靈活的恢復(fù)機(jī)制是驅(qū)動(dòng)基于SDH/OTN的ASON產(chǎn)生和發(fā)展的主要?jiǎng)恿�，�?jīng)過(guò)近10年的發(fā)展，基于SDH/OTN的控制平面技術(shù)已經(jīng)基本成熟并得到商用。

ASON中的很多思想都來(lái)源于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)的協(xié)議上，在去掉了MPLS中的一些面向無(wú)連接的特性后，IETF將其擴(kuò)展為GMPLS，使之能處理多種交換技術(shù)，包括包交換，L2層交換和電路交換，并增加了雙向LSP，非編號(hào)鏈路，鏈路綁定，層次LSP等特征，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)/恢復(fù)特性，使網(wǎng)絡(luò)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(yùn)營(yíng)商的青睞。

未來(lái)承載網(wǎng)技術(shù)的選擇要適應(yīng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，一方面基于話音業(yè)務(wù)的SDH等TDM網(wǎng)絡(luò)會(huì)隨著分組業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)而變得越來(lái)越邊緣化，另一方面當(dāng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量大到出網(wǎng)端口需要由光路來(lái)承載的時(shí)候，WDM/OTN也會(huì)成為未來(lái)骨干承載網(wǎng)的主選技術(shù)。

這種情況下，面向全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的承載網(wǎng)控制平面實(shí)現(xiàn)技術(shù)無(wú)論是在標(biāo)準(zhǔn)方面還是在設(shè)備實(shí)現(xiàn)方面都會(huì)逐漸向上、向下延伸，向上將延伸到Packet（即面向連接的以太網(wǎng)或MPLS-TP）一層，實(shí)現(xiàn)分組交換傳送網(wǎng)的智能化；向下則延伸到WDM層，針對(duì)ROADM或OXC的WDM設(shè)備進(jìn)行智能化。

從標(biāo)準(zhǔn)角度看，在分組傳送部分，ITU-T已經(jīng)完成了對(duì)G.8080 ASON框架的修改，主要集中在對(duì)ASON控制組件TAP，LRM等的修改，包括資源管理、帶寬分配、標(biāo)簽綁定等內(nèi)容，使之適合于分組傳送網(wǎng)絡(luò)的控制平面。IETF則重點(diǎn)開(kāi)展了針對(duì)以太網(wǎng)的控制平面的規(guī)范，即基于GMPLS的以太網(wǎng)控制技術(shù)GELS；在WDM部分，WSON則是目前IETF CCAMP工作組中的一個(gè)熱點(diǎn)論題。標(biāo)準(zhǔn)概況如表1所示。

表1  控制平面技術(shù)現(xiàn)狀

從ASON框架的具體實(shí)現(xiàn)方面來(lái)看，GMPLS由于其適用范圍廣泛，從包交互到波長(zhǎng)交換都可以使用GMPLS來(lái)實(shí)現(xiàn)智能控制技術(shù)，因此可以認(rèn)為，GMPLS是未來(lái)承載網(wǎng)控制平面技術(shù)的首選。

在分組傳送網(wǎng)絡(luò)層面，將ASON框架應(yīng)用于分組傳送網(wǎng)絡(luò)也是一種必然的選擇，但也面臨著一些挑戰(zhàn)。

（1）控制范圍方面�？刂品秶鷷�(huì)擴(kuò)大，比如進(jìn)行SNC連接建立時(shí)，必須考慮SDH剛性管道和分組傳輸網(wǎng)柔性管道之間的區(qū)別。在對(duì)分組傳輸網(wǎng)的OAM參數(shù)的配置方面，也將需要控制平面的參與。

（2）資源管理方面。為適應(yīng)分組交換網(wǎng)面向連接的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)點(diǎn)SNP必須與網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行綁定，必須采用狀態(tài)機(jī)的方式來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行管理，而在TDM中SNP與資源的綁定關(guān)系是天然存在的，不存在著綁定關(guān)系。

（3）QoS方面。分組傳送網(wǎng)絡(luò)的QoS要求比TDM復(fù)雜很多，反映到控制平面上，對(duì)應(yīng)著QoS信令、QoS路由以及CAC等功能。

（4）網(wǎng)絡(luò)互通方面。必須考慮分組傳送網(wǎng)與IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)的互通。這不僅是傳送平面的互通，也包括控制平面的互通，即需要協(xié)調(diào)IP/MPLS與GMPLS在協(xié)議以及應(yīng)用方面的差異性。

（5）在分組傳送網(wǎng)中，其網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)將遠(yuǎn)超由同等容量的TDM設(shè)備所組成的網(wǎng)絡(luò)，因此在網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)時(shí)對(duì)控制平面將會(huì)是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。

基于以上考慮，分組傳送網(wǎng)中控制平面的產(chǎn)品化以及商用化都會(huì)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，早期的應(yīng)用也只會(huì)涉及到PW和LSP的控制方面。

3  承載網(wǎng)控制平面技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

網(wǎng)絡(luò)融合趨勢(shì)的發(fā)展使目前在建的網(wǎng)絡(luò)很少由單層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面技術(shù)組成，對(duì)這些具有多種交換層次的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，特別是對(duì)具有多種交換能力的網(wǎng)元設(shè)備進(jìn)行多層控制，是目前業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。對(duì)于具有多層交換能力的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制的一個(gè)基本要求是它必須適合于CO-CS和CO-PS兩種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型。

目前，ITU-T G.8080所定義的ASON范圍僅僅涵蓋了SDH和OTN，ASON框架只適合于CO-CS網(wǎng)絡(luò)模型。對(duì)G.8080進(jìn)行擴(kuò)展使之適合于分組傳送網(wǎng)絡(luò)也成為ITU-T SG15組下一步的工作重點(diǎn)。

IETF的GMPLS則擴(kuò)展了MPLS來(lái)處理多種交換技術(shù)，完整的定義了從分組，L2到TDM，子波長(zhǎng)，波長(zhǎng)/波帶，光纖等業(yè)務(wù)的統(tǒng)一控制機(jī)制，從而能滿足CO-CS和CO-PS兩種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型的控制需求。

從承載網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求來(lái)看，GMPLS更加適合于構(gòu)建承載網(wǎng)絡(luò)的控制平面。在城域部分，由于未來(lái)承載網(wǎng)會(huì)是一個(gè)多種交換技術(shù)共存的網(wǎng)絡(luò)，PTN也許是一個(gè)更好的選擇。這種組網(wǎng)方式下，通過(guò)GMPLS來(lái)實(shí)現(xiàn)傳送層面的端到端電路快速提供是一個(gè)很好的選擇，同時(shí)所構(gòu)建的控制平面獨(dú)立于傳送網(wǎng)絡(luò)，這就更易于實(shí)現(xiàn)多種交換技術(shù)共存網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一控制。
針對(duì)承載網(wǎng)這種具有多種交換層次的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的控制，還必須考慮對(duì)全網(wǎng)資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，從而優(yōu)化使用網(wǎng)絡(luò)資源，也即統(tǒng)一的控制平面所能提供的網(wǎng)絡(luò)資源利用率會(huì)高于重疊模式的控制平面。這樣的網(wǎng)絡(luò)中，不同的網(wǎng)絡(luò)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(shù)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以一種標(biāo)準(zhǔn)的方式進(jìn)行互通，進(jìn)而能達(dá)到全網(wǎng)資源的統(tǒng)一管理，網(wǎng)絡(luò)資源得到優(yōu)化，用戶的業(yè)務(wù)請(qǐng)求也能得到快速的響應(yīng)。

由單一的GMPLS技術(shù)構(gòu)造的統(tǒng)一控制平面技術(shù)能對(duì)多種交換能力的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，這樣的網(wǎng)絡(luò)稱為多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（Multi-Region Network，MRN），目前正在由IETF進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。OIF 也進(jìn)行了一些類似的工作，比如在TDM網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行EPL/EVPL業(yè)務(wù)處理時(shí)，OIF定義的網(wǎng)絡(luò)層次不僅包括Ethernet層和SDH層，同時(shí)也擴(kuò)展到了VCAT層，即將VCAT作為一個(gè)獨(dú)立的層次看待。規(guī)范了相應(yīng)的控制協(xié)議，從而能支持對(duì)VCG的單獨(dú)控制。

GMPLS/ASON控制平面從TDM網(wǎng)絡(luò)向上、向下延伸到分組傳送網(wǎng)絡(luò)和WDM領(lǐng)域，為實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳送平面進(jìn)行統(tǒng)一控制做了必要的準(zhǔn)備，這也是承載網(wǎng)控制平面技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。借助這樣一個(gè)統(tǒng)一的控制平面，未來(lái)承載網(wǎng)的可靠性得到提高，運(yùn)營(yíng)商也能以用戶為中心，在用戶業(yè)務(wù)的快速提供以及用戶滿意度等方面得到快速提升。

4  結(jié)束語(yǔ)

伴隨著網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)模式會(huì)越來(lái)越多地以用戶為中心，更多的業(yè)務(wù)差異性、更短的業(yè)務(wù)提供時(shí)間以及更可靠的網(wǎng)絡(luò)也是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的主要需求，一個(gè)統(tǒng)一的控制平面能更有效地進(jìn)行各種分組業(yè)務(wù)和電路業(yè)務(wù)的快速配置，滿足全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的需求。