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ASB:面向IP的智能光网络
 
慧聪网   2006年4月25日9时22分   信息来源:通信产业报    

  引入智能光网络来承载IP,能够有效简化网络结构,大幅降低网络的综合投资成本,并显著提高调度能力、可维护性、可靠性、扩展性和业务QOS。   

  随着IP业务的高速增长,它对网络带宽的需求远远超过了传统的语音网络,使得网络在容量上大大增加,每根光纤的容量达到Tbit/s级别,节点需要处理数十甚至上百个波长。同时,节点数量也扩大数倍,节点之间往往需要直接通过光波互联,网络拓扑MESH化成为必然趋势。这种新特点还表现在IP业务对承载网的业务调度能力、维护性、可靠性、扩展性提出了更高的要求。IP业务的突发性和不确定性,要求网络具备各种业务颗粒级别的调度能力,以快速提供业务和优化网络资源;随着网络规模的扩大,网络的维护和管理也面临新的挑战;为了满足IP业务对QoS的要求,承载网络必须能够提供具有不同可靠性等级的服务,对承载网的可靠性提出了新的要求;随着网络规模的不断扩大,也要求网络具有良好的可扩展性,避免新增网络对原有网络产生不良影响。

  IP网传送结构亟待优化

  传统IP网络是尽力而为的网络,针对网络定位于提供基本的上网业务,没有必要保障严格的QoS,也不必考虑故障恢复所需的额外带宽,因此其带宽利用率可能达到很高的水平。而新一代电信级IP网要求成为话音、视频、数据业务以及未来可能出现的新业务的统一的多业务分组传送平台,发展具有QoS保障的电信级IP网已经成为运营商的必然要求。

  现在的IP网构建方案是将数据网分级,由DWDM承载或通过光纤直连,IP分组包的源和宿之间需要多台路由器转接,会产生大量的直通业务,即不在本地上下而直接中转的业务(直通业务能占到一台核心路由器总处理容量的60%),这会导致大量的额外成本,即使最大容量的核心路由器也很快会面临扩容的问题。目前IP路由器的扩容使用堆簇(clus-ter)方式,同一地点的设备互连代价昂贵,且往往导致网络内部阻塞。另外,核心IP网中采用了双路由备份(链路备份,节点备份)的组网结构,导致了运营商网络投资的倍增。所以现在的IP网极度轻载,骨干网链路带宽利用率只有10%~30%。设计新的成本优化的IP网传送结构成为业界的一个研究热点。

  引入ASON

  智能光网络技术被ITU-T定义为ASON,在传统的静态光网络中引入动态交换和智能控制能力,从而使传送网实现从承载网向业务网的演进。

  *智能化:快速提供网络业务,提供新的业务利润增长点,如光虚拟专网(OVPN),业务流量工程(TE),三重播放(TriplePlay)等高ARPU值业务;提高业务的生存性,有效抵抗网络多点故障,真正达到99.999%以上的电信级业务等级;

  *标准化:通过采用标准化的协议和接口实现多厂商、多运营商环境下的网络互操作;

  *个性化:灵活提供不同的业务等级,满足目前迅速发展的差异化(Diff-Serv)服务的需要;

  *简易化:实现对业务的自动保护和拓扑发现,减少人工配置的工作量,充分降低维护难度。

  简化组网

  随着视频、数据的P2P和P2MP业务的蓬勃发展,IP业务从集中汇聚型向分布均匀型转化。与之对应IP网络趋向扁平化,每两ROUTER之间有直达传输通道相连,构成VC4层面的逻辑网状网、核心和汇聚融合,不严格分层。这样可以避免出现超级核心节点,且使IP/MPLS网路由配置和管理简化,路由器无须再配置多跳路由。这种结构可以使维护成本降低,网络健壮性大幅提升。

  IP路由器网状网互联可以避免中间节点产生大量直通业务,但光纤或DWDM虚光纤网状直连IP层不便于维护,成本高,链路效率低,而采用ASON可以在1层以VC4为颗粒,为IP构建逻辑网状网,有效填充光纤链路。实际应用表明,网络中大多数节点之间的直达链路容量需求小于2.5Gbps。

  降低综合投资成本

  考虑到同样的I/O端口核心路由器的市场价是SDH设备的5倍,可以由ASON提供VC4层面的直连通道,路由器组成逻辑网状网,将直通业务的3层处理转移到1层,节省路由器的容量和端口(尤其是长距端口)。ASON提供1层的保护/恢复,3层路由器不需要为业务恢复预留大量容量,无须双平面(链路,节点)的保护模式。避免出现路由器堆叠和超级核心节点。

  传统模式中IP网采用多层体系结构,直通业务要经过多跳到达目的,消耗了中间路由器很多L3资源。导致很多骨干节点已经需要扩容,堆簇方式太昂贵且会引入阻塞,而实践中只支持3到4台互联,而Terabit路由器则更为昂贵。

  而采用ASON来承载IP可以显著降低综合投资成本,尤其是路由器的投资成本。

  提高业务QoS

  传统IP网多层结构引入了多跳和附加时延,时延对某些业务的QoS影响很大,特别是全球的VoIP通信(≥150ms)。而0.99998的端到端业务可靠性(e.g.VoIP)要求更高的骨干网可靠性,现在的IP网很难达到要求。

  ASON承载IP网能够提高业务QoS:便于故障定位,提高网管能力;减少业务受损时间(通过1层保护/恢复);1层(而不是3层)处理减少时延(节点和链路),抑制抖动,降低丢包率;减少因为故障导致路由器路由表频繁更新。

  新业务、新应用

  ASON可以提供BOD业务(UNI1.0,2.0),通过UNI接口动态请求带宽,提高网络利用率,避免传统的最大业务配置(端口、矩阵)模式,节省了路由器的容量和端口,提高了传送网的带宽利用率。ASON可以为IPTVNGN、Softswitch、3G承载、IDC互连、公共INTERNET业务节点之间的连接分配相应的OVPN,共享同一个物理传输网。

  随着IP业务的高速增长,它对网络带宽的需求远远超过了传统的语音网络,使得网络在容量上大大增加,IP业务的突发性和不确定性,将会要求网络具备波长级别的调度能力,以快速提供业务和优化网络资源。通过软件升级,将VC4矩阵转化为ODU矩阵,从而提供256个波长通道的交叉连接能力。

  网络维护

  ASON提供更强大的故障检测能力,使网络维护更加简便,维护成本降低。ASON抵抗多重链路故障,使网络健壮性大幅提升。ASON提供端到端的通道调度能力,使业务开通更加快捷。

  ASON支持丰富的保护恢复类型和业务优先级别,可以抵抗各种链路故障,为IP不同QOS要求的业务提供有效承载。

  保护与恢复相结合,PRC提供永久1+1保护。在源节点和目的节点之间同时建立起两条NORMAL电路,分别为主用和备用路由,而且这两条电路不会经过共享风险链路组(SRLG),当网络发生故障导致一条路由故障,业务在50ms内自动倒换到另外一条路由上,并同时启动恢复机制,查找并建立另外的保护路由。网络故障最终恢复后,主用路由和备用路由会回到原始NORMAL路由上。提高网络层面的可靠性:<50ms,路由表不会因为链路故障而变更。

  1+1保护在发生故障时提供小于50ms的倒换。

  恢复机制(重路由)临时创建保护路径,使业务得以保护。恢复机制按照是否提前计算备用路由分为两种:受保证的GUARANTEE恢复(预先计算保护路由);基于源SBR的恢复(主用业务中断后计算保护路由)。

  在网络保护类型定义的基础上,网络可以最多定制5个优先级别,在发生故障同时影响多个业务时,高等级业务先恢复;如果网络空闲资源不够,高等级业务被恢复,低等级业务丢失;没有空闲资源时,高优先级业务可抢占低优先级业务的资源;修复网络故障,多个不同优先级的业务都能够返回初始路由。

  综上所述,利用ASON来承载高质量IP网,可以简化组网,降低综合投资成本,提高业务QOS,简便网络维护和引入新业务、新应用。
 
作者:王骏,许宗幸 
 
 
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