基于自動交換光傳輸網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)體系研究

羅永虎

[摘要]自動交換光傳輸網(wǎng)絡的核心技術在于通過引入獨立的控制平面來提高網(wǎng)絡的智能化程度，它對傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)和功能都有巨大的影響。對自動交換光傳輸網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)體系技術進行全面、系統(tǒng)地研究。

[關鍵詞]自動交換光傳輸網(wǎng)絡網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡寬帶

中圖分類號：TP3文獻標識碼：A文章編號：1671—7597(2009)0210029－01

一、引言

近幾年，隨著PI業(yè)務的快速增長，對網(wǎng)絡帶寬的需求不僅變得越來越大，而且由于PI業(yè)務量本身的不確定性和不可預見性。對網(wǎng)絡帶寬的動態(tài)分配要求也越來越迫切。自動交換光傳輸網(wǎng)絡的出現(xiàn)是傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)和功能的歷史性變革。自動交換光傳輸網(wǎng)絡技術的核心在于通過引入獨立的控制平面來提高網(wǎng)絡的智能化程度，它對傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)體系和功能結(jié)構(gòu)都有巨大的影響[1～2]。本文就其結(jié)構(gòu)體系進行了研究。

二、自動變換光傳輸網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

在傳統(tǒng)傳送網(wǎng)中，網(wǎng)絡僅僅由傳送面、管理面和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)組成，而自動交換光傳輸網(wǎng)絡除了上述三部分外，還多了一個控制面[3]。自動交換光傳輸網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)如圖1所示。其網(wǎng)絡總體結(jié)構(gòu)共包含了傳送平面、控制平面和管理平面及用于為信令和管理信息提供通信通路的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。

三、自動變換光傳輸網(wǎng)絡連接類型

與上述網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)相適應，自動交換光傳輸網(wǎng)絡定義了三種連接方式：

1、指配連接是由網(wǎng)管系統(tǒng)指配的連接類型，沿襲了傳統(tǒng)光網(wǎng)絡的連接建立形式。這種連接方式由管理平面根據(jù)建立端到端連接的需求信息，對沿路徑的每個網(wǎng)元進行配置來建立連接，指配過程由網(wǎng)管系統(tǒng)或人工干預完成。通常網(wǎng)絡管理系統(tǒng)首先訪問網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)庫模型，以便建立最適當?shù)穆酚桑缓笙蛑С衷撨B接的網(wǎng)元發(fā)送命令，這種連接方式也稱為硬永久連接。

2、信令連接是由控制平面發(fā)起的一種全新的動態(tài)連接方式，是根據(jù)通信端點的命令來完成的連接，由源端用戶發(fā)起呼叫請求，通過控制平面內(nèi)信令實體間以信令消息形式實現(xiàn)的動態(tài)協(xié)議消息交換建立連接。信令連接實現(xiàn)了連接的自動化，滿足快速、動態(tài)要求并符合流量工程的要求。這種類型的連接集中體現(xiàn)了智能自動交換光網(wǎng)絡的本質(zhì)要求，是自動交換光傳輸網(wǎng)絡連接的最終實現(xiàn)目標。這類連接也稱為交換連接。

3、混合連接，這種方式的連接是在網(wǎng)絡的邊緣，由網(wǎng)絡提供者提供永久性連接，在網(wǎng)絡邊緣的永久性連接之間，提供交換的連接，以實現(xiàn)全局的端到端的連接。

上述三種連接的主要區(qū)別在于究竟由誰建立連接。指配連接方式中，建立連接是網(wǎng)絡運營者的責任，而在信令連接中，連接可以由終端用戶來發(fā)起建立。

四、自動交換光傳輸網(wǎng)絡接口

自動交換光傳輸網(wǎng)絡定義的網(wǎng)絡接口包括：用戶網(wǎng)絡接口、外部網(wǎng)絡接口、連接控制接口、網(wǎng)絡管理接口等[4－5]。

1、用戶網(wǎng)絡接口指用戶和網(wǎng)絡間的接口，UNI為光網(wǎng)絡客戶與光網(wǎng)絡之間提供了一個申請光網(wǎng)絡服務或操作的接口。客戶設備通過這個接口動態(tài)地請求獲取、撤銷、修改具有一定特性的光連接，UNI能夠支持多種網(wǎng)元類型，支持呼叫控制、連接控制和連接選擇，還具有客戶注冊、地址解析、鄰居與業(yè)務發(fā)現(xiàn)等功能。UNI也可被網(wǎng)管用來為不具備UNI信令功能的用戶發(fā)送用戶連接信號。UNI需要規(guī)范的主要內(nèi)容有每個用戶端點的連接建立請求速率、連接請求參數(shù)、光通路端點的尋址方案、光通路客戶的命名方案、保護要求的規(guī)定、安全參數(shù)和響應時間等。

2、內(nèi)部網(wǎng)絡接口指屬于同一管理域或多個具有信任關系的管理域的控制面實體間的雙向信令接口。I－NNI定義了同一網(wǎng)絡中相鄰光連接控制器之間的接口，它存在于運營商的管理域之內(nèi)，負責支持在網(wǎng)絡中進行連接的建立與控制。

3、外部網(wǎng)絡接口指屬于不同管理域且無信任關系的控制面網(wǎng)元間的雙向信令接口。E—NNI在功能上與I—NNI有所區(qū)別，E-NNI可應用于同一運營商的不同I-NNI區(qū)域的邊界，也可應用于不同運營商網(wǎng)絡的邊界。在E-NNI上交互的信息通常是網(wǎng)絡可到達性、網(wǎng)絡地址概要、認證信息、策略功能等而并非完整的網(wǎng)絡拓撲／路由信息，E-NNI的連接選擇也更多地基于安全、策略考慮而不是如同在I-NNI中所考慮的性能限制。

4、連接控制接口定義了自動交換光傳輸網(wǎng)絡信令網(wǎng)元與傳送網(wǎng)絡網(wǎng)元之間的接口。連接控制信息通過該接口下發(fā)到傳送網(wǎng)絡網(wǎng)元，以供在光傳送交換設備的端口間建立連接。CCI使得各種不同容量、不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的交換設備成為自動交換光傳輸網(wǎng)絡節(jié)點的一部分，因此CCI也被歸入自動交換光傳輸網(wǎng)絡的控制平面。CCI上運行的協(xié)議必須執(zhí)行兩個基本功能：建立和釋放連接、查詢交換設備各端口的狀態(tài)。

5、網(wǎng)絡管理接口包含NMI-A及NMI-To NMI-A定義了網(wǎng)絡管理系統(tǒng)與自動交換光傳輸網(wǎng)絡控制平面網(wǎng)管之間的接口，NMI-T則定義了網(wǎng)絡管理系統(tǒng)與傳送網(wǎng)絡之間的接口。

6、物理接口定義了傳送平面網(wǎng)元之間的接口功能，傳送平面設備通過此接口相連。有了標準化接口就可以將自動交換光傳輸網(wǎng)絡進一步劃分為多個子網(wǎng)，而每個子網(wǎng)可以獨立管理而仍然能跨過多個管理域建立端到端連接，接口的標準化對于實施自動交換光傳輸網(wǎng)絡十分必要，只有實現(xiàn)了接口的標準化，才可能實現(xiàn)不同廠家設備的混合組網(wǎng)。

上述各接口功能的實現(xiàn)都需要相關的協(xié)議來支持，從目前自動交換光傳輸網(wǎng)絡的發(fā)展情況來看，GMPLS協(xié)議是較為可選的協(xié)議?；贕MPLS可以實現(xiàn)集成的控制平面，從而統(tǒng)一各層設備的控制平面，在控制平面接口上可以運行相關的GMPLS協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡控制的智能化。

五、小結(jié)

本文研究中，對自動交換光傳輸網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)體系技術進行全面、系統(tǒng)地研究。但是，自動交換光傳輸網(wǎng)絡的技術、標準和設備尚處在逐步完善過程中，網(wǎng)絡規(guī)劃和業(yè)務開展還需要不斷積累經(jīng)驗，摸索前進。