承載網控制平面技術的發(fā)展

網絡融合趨勢

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(yè)務的承載，而對于網絡中的分組業(yè)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(yè)務也多來源于單一類型的、盡力而為的Internet業(yè)務。隨著IP技術及寬帶網絡的發(fā)展，基于IP的語音、視頻、數(shù)據(jù)三重播放業(yè)務引起了運營商和用戶的廣泛關注。為滿足多重播放業(yè)務需要，需建設基于IP的統(tǒng)一核心網。業(yè)務的承載傳送網要求能夠經濟地支撐持續(xù)的業(yè)務量增長，特別是IP數(shù)據(jù)業(yè)務的增長，并具有高QoS和業(yè)務可用性的功能，滿足網絡邊緣對業(yè)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(yè)務IP化的變革，傳送網作為基礎的承載網必須適應上層業(yè)務的轉型和發(fā)展，表現(xiàn)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(tǒng)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(yè)界研究的熱點問題。PTN滿足了業(yè)務發(fā)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(huán)境下，針對業(yè)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(xiàn)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(fā)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(tài)靈活的恢復機制是驅動基于SDH/OTN的ASON產生和發(fā)展的主要動力，經過近10年的發(fā)展，基于SDH/OTN的控制平面技術已經基本成熟并得到商用。

應該說ASON中的很多思想都來源于數(shù)據(jù)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(xiàn)的協(xié)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(yè)務的發(fā)展，一方面基于話音業(yè)務的SDH等TDM網絡會隨著分組業(yè)務的增長而變得越來越邊緣化，另一方面當網絡業(yè)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(xiàn)技術無論是在標準方面還是在設備實現(xiàn)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(xiàn)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(guī)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(xiàn)狀如表1所示。

表1  控制平面技術現(xiàn)狀

從ASON框架的具體實現(xiàn)方面來看，GMPLS由于其適用范圍廣泛，是未來承載網控制平面技術的首選。

在分組傳送網絡層面，將ASON框架應用于分組傳送網絡也是一種必然的選擇，但也面臨著一些挑戰(zhàn)。首先是控制范圍的擴大，比如進行SNC連接建立時，必須考慮SDH剛性管道和分組傳輸網柔性管道之間的區(qū)別，同時在對分組傳輸網的OAM參數(shù)的配置方面，也將需要控制平面的參與；其次在資源管理方面，為適應分組交換網面向連接的特點，網絡子網點SNP必須與網絡資源進行綁定，因而必須采用狀態(tài)機的方式對網絡資源進行管理，而在TDM中SNP與資源的綁定關系是天然存在的，不存在綁定關系；第三，在QoS方面，分組傳送網絡的QoS要求比TDM復雜得多，反映到控制平面上，對應著QoS信令、QoS路由以及CAC（Connection Admission Control）等功能；第四，在網絡互通方面，必須考慮分組傳送網與IP/MPLS網絡的互通，這不僅是傳送平面的互通，也包括控制平面的互通，這即需要協(xié)調IP/MPLS與GMPLS在協(xié)議以及應用方面的差異性；最后，必須考慮的控制平面的性能，在分組傳送網中，其網絡連接數(shù)將遠超由同等容量的TDM設備所組成的網絡，因此在網絡故障恢復時對控制平面將會是一個極大的挑戰(zhàn)�；�于這樣的考慮，分組傳送網中控制平面的產品化以及商用化都會是一個長期的過程，早期的應用也只會涉及到PW（Pseudo Wire）及LSP的控制方面。

承載網控制平面技術發(fā)展趨勢

網絡融合趨勢的發(fā)展使得目前在建的網絡很少是由單層的數(shù)據(jù)轉發(fā)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(tǒng)一控制，是目前承載網控制平面技術的主要發(fā)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(xié)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(xié)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(yè)務的統(tǒng)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(guī)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(xiàn)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(xiàn)多種交換技術共存網絡的統(tǒng)一控制。

針對承載網這種具有多種交換層次的網絡進行優(yōu)化的控制，還必須考慮對全網資源進行統(tǒng)一管理，從而優(yōu)化使用網絡資源。很明顯，統(tǒng)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(tǒng)一管理，網絡資源得到優(yōu)化，用戶的業(yè)務請求也能得到快速的響應。

由GMPLS技術構造的統(tǒng)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(qū)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(yè)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(guī)范了相應的控制協(xié)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(xié)議方面，其規(guī)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(xiàn)多個傳送平面進行統(tǒng)一控制做了必要的準備，同時也是承載網控制平面技術發(fā)展的必然趨勢。借助這樣一個統(tǒng)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(yè)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(yè)務模式會越來越多地以用戶為中心，更多的業(yè)務差異性、更短的業(yè)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(tǒng)一的控制平面能更有效地進行各組分組業(yè)務和電路業(yè)務的快速配置，從而滿足全業(yè)務運營的需求。

中興通訊擁有實現(xiàn)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。