浅析智能光网络GMPLS/ASON的发展

编者按：随着智能光网络GMPLS/ASON技术的应用开始规模凸现，大家开始意识到，传送网络的建设和发展不仅仅包含传送硬件技术，传送网络的统一网管和统一控制也是网络建设和设备技术发展的另外两个难度。GMPLS/ASON控制平面从SDH延伸到WDM以及CE，甚至实现多个传送层面的统一控制，是技术发展的必然趋势。借助智能光网络控制平面，网络的可靠性得到提高，同时也可快速提供新的带宽业务如光虚拟专网OVPN，带宽点播BoD等，也可给网络的运维带来效率的提升和成本的降低。华为技术有限公司所撰《浅析智能光网络GMPLS/ASON的发展》一文重点介绍了智能光网络GMPLS/ASON技术的发展情况，并提出了自己的看法和观点，这对于未来智能光网络技术的发展具有一定的参考价值。

1　引言

在光网络行业，目前出现频率比较高的一个词就是智能光网络，而智能光网络主要遵循ASON（Automatic Switched Optical Network）或GMPLS（Generalized Multiprotocol Label Switching）。

随着智能光网络GMPLS/ASON技术的应用开始规模凸现，大家开始意识到，传送网络的建设和发展不仅仅包含传送硬件技术，传送网络的统一网管、传送网络的统一控制是网络建设和设备技术发展的另外两个难度。网络管理基本上是和传送硬件技术同步发展的，有组网就有管理的要求，网络管理相对而言较为成熟。但是对于21世纪初刚刚兴起的控制平面技术起步较晚。本文将重点关注控制平面技术的发展情况。

2　智能光网络介绍

智能光网络控制平面的主要功能包括自动发现、路由、连接控制三部分。自动资源和网络拓扑发现使得网络更加易于扩容或升级，也便于维护以及管理；此外，基于路由和连接控制功能，每个具备控制平面的传输节点，可以自主实现业务连接的建立或者拆除；在网络发生故障的时候，控制平面可重路由，使得网络不用为每条业务预留专用保护带宽，即可避开故障点重新建立连接，从而改善了网络带宽利用率。此外，通过保护和恢复的组合，光网络可提供丰富的业务保护方式，不同的业务基于其可靠性要求，可选择不同的保护或者恢复方式。目前，在网运行的GMPLS/ASON控制平面，其对应的传送平面由SDH/SONET设备构成，且GMPLS/ASON与SDH/SONET的结合使得光网络可靠性大为提高，并获得了越来越广泛的应用。

传送技术的发展日新月异。随着业务种类越来越丰富，分组业务所消耗的带宽比重越来越高，业务颗粒也越来越大。处在分组主宰的时代，众人的关注点聚焦在Carrier Ethernet和波分上，认为数据业务需要本色而大容量的传送方式。原本为话音承载而设计的SDH/SONET设备的前景似乎越来越黯淡，从而有人质疑：ASON还有前途吗？GMPLS/ASON控制平面并不仅仅依托于SDH/SONET设备，ITU-T定义的ASON标准可适用于SDH体系和OTN。同样，自动发现、路由和连接控制带给传送网络的价值也同样适用于Carrier Ethernet设备。

大颗粒业务的传送对WDM节点的业务疏导能力提出挑战。近年来，ROADM（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer）技术已经获得了一定的突破，WSS等基于MEMS的技术解决了光波长的可重配问题，从而在一定程度上，能够实现光波长的灵活上下和穿通。业界多个厂家已推出具备光层可重配特性的WDM系统。此外，鉴于OTN对波分系统在节点的定义、端到端管理方面均具备优势，因而OTN也成为了热门话题，开始出现在商用传输设备上。随之而来的就是对波长/子波长动态化的控制要求——正如ASON之于SDH/SONET的ADM设备。WDM设备的ASON/GMPLS控制平面基础功能须包括：网络资源（网元、光纤、链路、时隙等）自动发现，网络拓扑自动发现；光波长业务和子波长业务点击快速提供，光层波长级业务保护恢复，电层子波长级的保护、恢复，以及保护和恢复的结合等基础功能。但是，波分系统上实现GMPLS/ASON控制平面的难度要远大于SDH/SONET控制平面，因此控制平面需要考虑光层上的一些光学限制，如功率、色散、信躁比等；而如果考虑OTN的ODU1/ODU2交叉颗粒，以及OTN和ROADM的并存，那么控制平面必然涉及多层控制的问题，实现就更为复杂。GMPLS/ASON控制平面应用于WDM系统是一个必然的发展趋势，一些国外大运营商业已发布了一些白皮书或者联合招标书RFP，当中经明确地提出了对基于WDM的GMPLS/ASON控制平面的构想或需求，多个厂家也已宣称支持基于WDM的GMPLS/ASON控制平面，但至今仍未有商用验证。

在城域侧，未来传送的内容将以分组为主，多业务传送平台MSTP、传统以太网设备、电信级以太网设备Carrier Ethernet等陆续粉墨登场，现在尤以Carrier Ethernet备受关注，因为Carrier Ethernet定义了电信级属性，是"电信级属性＋以太网业务"的有机结合，或者说，是一种"提供类似于SDH的运营维护管理OAM，并具备以太网的低成本和灵活特性"的新概念。而同时，TDM业务，如移动话音、TDM专线等仍将长期存在，因此电信级以太网设备是以分组为内核，具备多种传送管道的传送平台。目前业界的几种城域以太网传送技术主要有MPLS，TMPLS（Transport MPLS），PBT（Provider Backbone Transport）以及QinQ等。

但是，运营商级别的业务，不管是Packet还是话音，其内容对QoS有着差异化的明确的要求，也需要高可靠的传送网络。因此，在Carrier Ethernet网络中也有必要考虑引入控制平面。但到底是引入MPLS一统传送平面和控制平面，还是引入GMPLS技术构建分离的控制平面？从技术的发展来看MPLS已经有了应用，只是MPLS难以延伸到城域末端；而从传送网络的建设需求来看，GMPLS更加适合于构建传送网络的控制平面。原因主要在于：WDM和SDH技术构建的传送网络将长期存在，尤其是WDM技术的价值历久弥新。网络从长途中继到城域接入传输，将会应用多种传送技术，如何实现这种混合网络情况下传送层面的端到端电路快速提供？第一个必要条件当然是CE设备，SDH设备，WDM设备的共网管，其次就是能够实现CE、WDM以及SDH设备的端到端统一控制。在这个要求之下，GMPLS是一个更佳的选择，因为GMPLS本身的协议架构就完整定义了从光纤到波长，子波长，TDM，Packet等业务的分层统一控制，且GMPLS可构建独立于传送网络的控制平面——独立的控制平面更易于实现分层网络的统一控制。

3　结束语

GMPLS/ASON控制平面从SDH延伸到WDM以及CE，甚至实现多个传送层面的统一控制，是技术发展的必然趋势。借助智能光网络控制平面，网络的可靠性得到提高，同时也可快速提供新的带宽业务如光虚拟专网OVPN，带宽点播BoD等，也可给网络的运维带来效率的提升和成本的降低。但是，美好的愿景仍旧受制于现实条件：厂家并不具备强大的OSS和其他网络/业务运营支撑系统；运营商内部的业务处理流程（如数据和传送部门的关系）制约了新业务的应用；智能光网络的网络设计理念需要变更，网络规划和工程实施都需要据此进行相应转变，而这个转变冷却了许多运营商对智能光网络的热情；此外，标准化进程也制约了GMPLS/ASON控制平面的发展，还有技术难点需要攻克，以及标准化，如多层LSP嵌套、大规模多厂家多域组网等。