智能光網(wǎng)絡(luò)的接口技術(shù)
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近幾年來互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展給我們的生活帶來了巨大的影響。網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量爆炸性增長(zhǎng)，各種新型業(yè)務(wù)如視頻點(diǎn)播、帶寬租用、虛擬專用網(wǎng)( VPN)等不斷涌現(xiàn)。這為服務(wù)提供商帶來廣闊的市場(chǎng)和新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，但同時(shí)，也對(duì)傳送網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。新業(yè)務(wù)的不可預(yù)測(cè)性使得靜態(tài)的網(wǎng)絡(luò)資源配置方式無法與動(dòng)態(tài)的業(yè)務(wù)分布模式相適應(yīng)；另一方面，密集波分復(fù)用( DWDM)的發(fā)展，使傳輸容量極大地提高。在這種情況下，光網(wǎng)絡(luò)的管理與控制若仍然采用傳統(tǒng)模式，就不能及時(shí)提供各類業(yè)務(wù)所需的帶寬。一種能夠自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò)連接的新型網(wǎng)絡(luò)概念——智能的自動(dòng)交換傳送網(wǎng)(ASTN)應(yīng)運(yùn)而生[1]。這是一種利用獨(dú)立的控制平面來實(shí)施動(dòng)態(tài)配置連接管理的網(wǎng)絡(luò)。其中專門以光傳送網(wǎng)(OTN)為基礎(chǔ)的ASTN又稱為自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)，是開發(fā)ASTN的主要方向。歷史上，傳送網(wǎng)只涉及客戶層信號(hào)的傳送、復(fù)用、交叉連接、監(jiān)控和生存性處理，通常不含交換，只具備較低的功能。因此，在傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)中引入動(dòng)態(tài)交換的概念不僅是幾十年來傳送網(wǎng)概念上的重大歷史性突破，也是傳送網(wǎng)技術(shù)的一次重要突破，使傳送網(wǎng)具備了自動(dòng)選路和管理的更高智能。而且，這類新型網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要特點(diǎn)是支持多種客戶信號(hào)，因此是與客戶和技術(shù)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。
ASON主要由3個(gè)獨(dú)立的平面組成，分別是傳送平面、控制平面和管理平面。
ASON節(jié)點(diǎn)設(shè)備傳送平面主要完成的功能包括信號(hào)傳輸、交叉連接、業(yè)務(wù)上下路、業(yè)務(wù)疏導(dǎo)、業(yè)務(wù)級(jí)聯(lián)、性能監(jiān)測(cè)和故障管理、保護(hù)和恢復(fù)等。
控制平面是ASON體現(xiàn)特點(diǎn)，區(qū)別于傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的主要標(biāo)志，其基本功能包括提供呼叫控制、呼叫許可控制、連接管理、連接控制、連接許可控制，支持UNI/NNI接口及與其他網(wǎng)絡(luò)互連，支持與網(wǎng)管系統(tǒng)的聯(lián)系，支持多域環(huán)境中的連接管理，支持動(dòng)態(tài)帶寬分配，支持多種連接方式，支持呼叫控制和連接控制的分離等。
ASON的管理平面包括對(duì)傳送平面的管理和控制平面的管理。
對(duì)傳送平面的管理比較接近傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)功能，其主要內(nèi)容包括網(wǎng)元層的設(shè)備管理和部分連接管理。基本管理功能包括：硬件配置管理、設(shè)備故障管理、設(shè)備性能管理、業(yè)務(wù)管理(主要是對(duì)業(yè)務(wù)匯聚和業(yè)務(wù)梳理功能的管理)、設(shè)備告警管理、基本安全管理、地址配置管理、對(duì)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)(DCN)的管理等、計(jì)費(fèi)管理等。
對(duì)控制平面的管理功能主要包括：連接管理、拓?fù)涔芾?、策略管理、?shí)體配置管理、業(yè)務(wù)管理、故障告警管理、安全管理等等。
2 智能光網(wǎng)絡(luò)的接口技術(shù)
接口技術(shù)在ASON網(wǎng)絡(luò)中非常重要。接口技術(shù)把用戶和網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、各個(gè)平面都有機(jī)地連接在一起。在智能光網(wǎng)絡(luò)中要實(shí)現(xiàn)的接口主要包括UNI、NNI(包括I-NNI和E-NNI)、CCI、NMI－A、NMI－T幾種。
2.1用戶網(wǎng)絡(luò)接口
UNI指的是核心光網(wǎng)絡(luò)和它的客戶設(shè)備(邊緣電設(shè)備)之間的光接口，通過這個(gè)接口，可以實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)和電設(shè)備的連通，電設(shè)備可以動(dòng)態(tài)地獲取、撤銷、修改具有一定特性的光帶寬資源。光網(wǎng)絡(luò)的透明性帶來了光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的多樣性，這導(dǎo)致了光網(wǎng)絡(luò)接口類型的多樣性，但總的來說，光網(wǎng)絡(luò)的接口技術(shù)包括以下3個(gè)方面的問題：模型問題、功能問題、信令問題。
(1)模型問題
模型問題涉及核心光網(wǎng)絡(luò)與電設(shè)備的相互關(guān)系。有3種，即對(duì)等關(guān)系、層疊關(guān)系和混和模型。對(duì)等模型指的是電設(shè)備和光網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)處于平等的地位，電設(shè)備本身對(duì)光網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的實(shí)際狀況有切實(shí)的了解，并參與光網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的路由、資源分配等操作。而層疊模型則指的是電設(shè)備和光網(wǎng)絡(luò)之間是客戶服務(wù)者的關(guān)系，光網(wǎng)絡(luò)為電設(shè)備提供服務(wù)，電設(shè)備對(duì)光網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的情況不需要了解，只需要給出必要的信息，接受光網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)?；旌湍Ｐ褪巧鲜鰞烧叩慕Y(jié)合。當(dāng)前討論的主要是層疊模型，已有多家國(guó)際組織正在致力于層疊模型及其應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)一步完善，并考慮在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中實(shí)用。
(2)功能問題
功能問題涉及核心光網(wǎng)絡(luò)與電設(shè)備之間的接口，其最基本的問題是能支持的業(yè)務(wù)種類。目前，研究比較多的接入業(yè)務(wù)包括：即時(shí)調(diào)整的業(yè)務(wù)供給、按需分配帶寬以及光虛擬專用網(wǎng)絡(luò)等。如何通過合適的接口協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些功能的支持，是光網(wǎng)絡(luò)接口的一個(gè)研究重點(diǎn)。
(3)信令問題
信令是電設(shè)備和光網(wǎng)絡(luò)溝通的規(guī)則，它決定了接口的功能、效率等，它是接口實(shí)現(xiàn)的具體形式中的軟件部分。信令的具體內(nèi)容包括：地址的定義、信令的物理傳輸通道、幀格式、支持業(yè)務(wù)、信令的傳遞過程等。地址定義是指電設(shè)備和光網(wǎng)絡(luò)的之間相互的命名規(guī)則，可以采用IP地址等不同的方法對(duì)各種業(yè)務(wù)端點(diǎn)賦予唯一的標(biāo)志；信令的物理傳輸通道則有帶內(nèi)(控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)走同一個(gè)通道)和帶外(控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)走兩個(gè)個(gè)不同的通道)兩種；幀格式指的是信令支持的數(shù)據(jù)格式，比如SDH、以太網(wǎng)、數(shù)字包封等；支持的業(yè)務(wù)一般有鏈路的建立、刪除、修改和查詢等等。
2.2網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口工作在ASON節(jié)點(diǎn)之間，根據(jù)ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的分域，NNI還可以分為兩種接口：I－NNI和E－NNI。
I-NNI是指同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部或網(wǎng)絡(luò)與可信網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間的控制面雙向信令接口。這種情況通常發(fā)生在同一運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的互連上。I-NNI將提供網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的拓?fù)涞刃畔?，其所傳遞的信息將被用來進(jìn)行選路和路由。其傳送的主要信息包括資源發(fā)現(xiàn)、連接控制、連接選擇和連接選路。通過這個(gè)接口信令，智能光網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)域內(nèi)的端到端連接控制。
E-NNI是網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的控制面雙向信令接口，是網(wǎng)絡(luò)與外部不可信網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的控制面通信接口。這種情況通常發(fā)生在不同運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)之間的互連上。E-NNI接口信令將屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的拓?fù)涞刃畔?，其傳送的主要信息包括呼叫控制、資源發(fā)現(xiàn)、連接控制、連接選擇和連接選路。通過這個(gè)接口信令，智能光網(wǎng)絡(luò)可以被劃分成幾個(gè)子網(wǎng)管理域，E-NNI可以實(shí)現(xiàn)這幾個(gè)域間的端到端連接控制。UNI、I－NNI以及E－NNI的功能需求如表1所示。
2.3控制連接接口
控制連接接口(CCI)工作在控制平面和傳送平面之間，一般情況下這是一個(gè)私有接口。CCI接口必須支持兩個(gè)基本功能：
(1)從控制平面接收命令，翻譯以后下發(fā)到傳送平面，對(duì)傳送平面的光開關(guān)、功率均衡等實(shí)體進(jìn)行控制。
(2)搜集傳送平面實(shí)體當(dāng)前狀態(tài)包括開關(guān)狀態(tài)、告警等信息，翻譯以后發(fā)送到控制平面，即主動(dòng)上報(bào)和支持查詢的功能。
控制連接接口的特點(diǎn)有：
(1)實(shí)時(shí)性
建設(shè)自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的出發(fā)點(diǎn)是使網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地響應(yīng)用戶的帶寬請(qǐng)求，動(dòng)態(tài)地分配光網(wǎng)絡(luò)的波長(zhǎng)資源。要滿足這一點(diǎn)，CCI接口必須具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的特性，快速地處理通過接口的各種信息。
(2)高效性
要做到實(shí)時(shí)響應(yīng)用戶的請(qǐng)求，CCI接口還必須做到接口協(xié)議盡可能地簡(jiǎn)單而高效。
(3)開放性
開放的設(shè)計(jì)模型已經(jīng)被證明是一種先進(jìn)的模型，這種模型使得任何遵循一定協(xié)議的設(shè)備都可以互連，同時(shí)各層之間可以獨(dú)立演進(jìn)。
2.4管理平面和控制平面接口
NMI－A接口是管理平面和控制平面信息交互的通道，是管理平面實(shí)現(xiàn)對(duì)控制平面管理功能的重要手段。
NMI－A按照對(duì)控制平面網(wǎng)絡(luò)管理的需求分析，定義控制平面的信息模型。管理平面可通過NMI－A接口實(shí)現(xiàn)對(duì)控制平面的管理，更確切地說是實(shí)現(xiàn)對(duì)控制平面管理對(duì)象的管理。NMI－A接口中流過的管理信息類型包括配置信息、性能信息、故障信息、連接信息、資源發(fā)現(xiàn)信息等。
2.5管理平面和傳送平面接口
NMI－T按照傳送平面網(wǎng)絡(luò)管理的需求分析，定義傳送平面的網(wǎng)管信息模型，使用CORBA技術(shù)定義互操作的接口，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)管理操作的流程。對(duì)傳送網(wǎng)絡(luò)單元的管理主要完成以下的操作：
(1)配置管理
配置管理主要完成網(wǎng)絡(luò)初始創(chuàng)建階段傳送網(wǎng)絡(luò)資源的配置，包括創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?如配置子網(wǎng)絡(luò)、劃分網(wǎng)絡(luò)區(qū)域、添加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、配置初始網(wǎng)絡(luò)鄰居關(guān)系等)，配置各種傳送網(wǎng)元的性能參數(shù)等。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)階段，主要完成與網(wǎng)絡(luò)故障維護(hù)相關(guān)的配置操作。
(2)連接管理
主要完成永久連接的創(chuàng)建、刪除、調(diào)整以及維護(hù)操作。對(duì)用于軟件交換連接(SPC)，完成其用戶網(wǎng)絡(luò)部分連接的創(chuàng)建、刪除、調(diào)整以及維護(hù)操作。這些連接指令都通過NMI－T接口下達(dá)。
(3)性能管理
性能管理主要完成傳送網(wǎng)絡(luò)資源的性能監(jiān)測(cè)與維護(hù)管理。性能管理包括性能質(zhì)量保證、性能監(jiān)測(cè)、性能管理控制以及性能分析等功能。主要包括3個(gè)功能模塊：性能監(jiān)測(cè)事件處理模塊、性能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)收集模塊與歷史記錄功能模塊。
(4)故障管理
故障管理功能主要完成傳送網(wǎng)絡(luò)資源的故障管理維護(hù)操作。故障管理又劃分為故障監(jiān)測(cè)、故障隔離、故障等級(jí)劃分與設(shè)置、故障報(bào)告等。
3 結(jié)束語(yǔ)
隨著社會(huì)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)信息量的需求越來越大。而最近提出的自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)對(duì)解決日益增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)流量是個(gè)很好的方案。
評(píng)論