摘要　論文探討了當(dāng)今光纖通信領(lǐng)域中的新一代傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ASON(Automatic Switch Optical Network，自動交換光網(wǎng)絡(luò))和MSTP(Multi-Service Transportation Platform，多業(yè)務(wù)傳送平臺)，就其包含的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。結(jié)合具體應(yīng)用案例，指出了目前ASON和MSTP技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境和特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞　傳送網(wǎng)絡(luò)　ASON　MSTP　關(guān)鍵技術(shù)　應(yīng)用

1、引言

　　目前光纖通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展演進(jìn)出現(xiàn)了一些新的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的超大容量、智能化和對多業(yè)務(wù)的支持上，光纖通信網(wǎng)絡(luò)也逐漸由傳統(tǒng)的基礎(chǔ)承載網(wǎng)向承載網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)的角色轉(zhuǎn)化，既作為傳送平臺，又可以開展多種業(yè)務(wù)。ASON和MSTP是當(dāng)今光纖通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的兩項具有代表性的技術(shù)，也是兩個重要的發(fā)展方向。它們是許多新技術(shù)被引入到光纖通信中的結(jié)果。

2、ASON關(guān)鍵技術(shù)分析

　　ASON是由ITU-T G.8080所定義的，它與傳統(tǒng)OTN(光傳送網(wǎng)絡(luò))的最大區(qū)別在于它是一種動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，表現(xiàn)在帶寬的動態(tài)分配和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖詣影l(fā)現(xiàn)方面。這種動態(tài)特征的實現(xiàn)主要來自于其控制平面的作用，構(gòu)造控制平面的關(guān)鍵技術(shù)主要有信令技術(shù)、路由技術(shù)、鏈路管理技術(shù)、自動發(fā)現(xiàn)技術(shù)等。

　　2.1　從垂直和水平的觀點(diǎn)來看ASON

　　按照一般認(rèn)識和描述網(wǎng)絡(luò)的方法論，從垂直和水平的觀點(diǎn)分別刻畫ASON會對其特點(diǎn)有一個本質(zhì)的把握和了解。從垂直的觀點(diǎn)看，ASON包括管理層面、控制層面和傳送層面，3個層面之間通信紐帶就是DCN。圖1表示的是ASON的垂直分層結(jié)構(gòu)。從水平的觀點(diǎn)看，ASON被不同類型的接口分割成不同的域，這些接口包括UNI(用戶網(wǎng)絡(luò)接口)、INNI(內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口)、ENNI(外部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口)、NMI(網(wǎng)絡(luò)管理接口)。ASON水平分割的網(wǎng)絡(luò)接口參考模型如圖2所示。

圖1　ASON的垂直分層結(jié)構(gòu)

圖2　ASON水平分割的網(wǎng)絡(luò)接口參考模型

　　2.2　ASON/GMPLS

　　控制平面的實現(xiàn)有兩大陣營ITU-T的ASON和IETF的GMPLS(通用多協(xié)議標(biāo)簽交換)。從它們本身的作為以及實際結(jié)果來看，其間不是一種競爭關(guān)系，而是互補(bǔ)的關(guān)系。GMPLS是來自于MPLS-TE為支持光域而進(jìn)行的擴(kuò)展，它是一個協(xié)議族，使用基于IP的控制平面。ASON既不是一個協(xié)議也不是協(xié)議族，它是一個體系，定義了在控制平面的組件間的交互作用。事實上，ASON控制平面所使用的協(xié)議主要包括3部分：信令協(xié)議、路由協(xié)議和鏈路資源管理協(xié)議。ITU-T和IETF有一定的聯(lián)系，并且對彼此的工作相互認(rèn)知和評估，加上許多個人和公司參與進(jìn)來確保這兩種體系同步工作。因此，使得IETF提出的一種可用于多種技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的GMPLS協(xié)議框架應(yīng)用到ASON中。

　　GMPLS不僅支持分組交換，還支持時分交換、波分交換和空分交換，在更廣闊的范圍內(nèi)實現(xiàn)了控制技術(shù)的統(tǒng)一。ASON正是利用上述技術(shù)成果，尤其是GMPLS統(tǒng)一控制平面的思想，推動傳輸網(wǎng)絡(luò)和交換網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一，從而實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的智能化。

　　圖3顯示了一種基于GMPLS的控制平面信令、路由和鏈路管理3個基本功能的模塊實現(xiàn)。

圖3　一種基于GMPLS的控制平面功能的模塊結(jié)構(gòu)圖

　　下面的技術(shù)分析主要以GMPLS協(xié)議為主。

　　2.3　ASON信令技術(shù)

　　按照要求建立連接、刪除連接、查詢連接狀態(tài)和修改連接屬性，這些是連接管理的4個基本動作。在ASON中，完成這些動作需要解決的問題有以下幾個方面：

　　(1)雙向光通道的建立。一條雙向光通道一般都是由兩條單向通道組成的。光連接的建立可能有對等的端同時發(fā)起，這就需要解決沖突問題。

　　(2)地址。在ASON中采用的是重疊模型，這就需要光層網(wǎng)絡(luò)和客戶層網(wǎng)絡(luò)地址空間分離。此外，運(yùn)營商為保證其網(wǎng)絡(luò)的安全和私有性，可能采用兩套地址機(jī)制，對外可見的公用地址和內(nèi)部的私有地址。這樣，在涉及多域互通時存在地址的翻譯問題。

　　(3)規(guī)模。ASON將是運(yùn)營級網(wǎng)絡(luò)，可能是全國范圍內(nèi)的大型網(wǎng)絡(luò)。信令協(xié)議要適應(yīng)ASON的發(fā)展規(guī)模，具有良好的可擴(kuò)展性。ASON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也可能十分復(fù)雜，在垂直方向可劃分多層，在水平方向可進(jìn)行分割。DCM(分布式連接管理)信令要提供對網(wǎng)絡(luò)分層、多域的支持，滿足層間、域間的交互(拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)和選路)的要求。

　　(4)生存性。ASON傳送實體的故障必須降到最小，因此信令的生存性能要設(shè)計得很好，且必須支持故障檢測和執(zhí)行保護(hù)恢復(fù)的信令。

　　(5)業(yè)務(wù)。ASON對業(yè)務(wù)的支持在范圍和層次上都有提高，信令能力也必須大幅度擴(kuò)展，提供支持業(yè)務(wù)可能帶有的附加特征，如對流量工程的支持、對SLA的支持。

　　(6)組網(wǎng)。對多種拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的支持，尤其是復(fù)雜的Mesh網(wǎng)。

　　(7)連接認(rèn)證與安全。ASON采用了呼叫和連接分離的機(jī)制，在呼叫過程中發(fā)生認(rèn)證動作，執(zhí)行必要的策略管理。

　　要在光網(wǎng)絡(luò)中引入控制平面機(jī)制，需要在接口之間采用標(biāo)準(zhǔn)的信令協(xié)議，只有通用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議才能真正發(fā)揮光網(wǎng)絡(luò)的智能。ASON信令協(xié)議的制定借鑒了GMPLS協(xié)議族，GMPLS信令協(xié)議經(jīng)過擴(kuò)展，形成了RSVP-TE和CRLDP，這些協(xié)議均可用于實現(xiàn)ASON DCM。另外，基于ITU-T Q.2931和ATM論壇的UNI規(guī)范基礎(chǔ)上制定的PNNI信令協(xié)議也是ASON DCM信令協(xié)議實現(xiàn)的一種方案。

　　ASON PNNI協(xié)議實現(xiàn)是由ITU-T G.7713.1建議的。將原用于ATM交換機(jī)的PNNI用到ASON的DCM中，引入新的連接標(biāo)示符格式和流量描述符信息元格式，以適應(yīng)ASON中與子網(wǎng)點(diǎn)(SNP)和子網(wǎng)點(diǎn)池(SNPP)概念有關(guān)的新連接類型和業(yè)務(wù)屬性。PNNI起源于傳統(tǒng)的電信信令協(xié)議(W.2931/Q.931/SS7)，這些協(xié)議在20世紀(jì)80年代后期已開始被成功應(yīng)用，并被人們廣泛接受。PNNI具有成熟穩(wěn)定的特點(diǎn)，經(jīng)改進(jìn)可用于電路交換型智能光網(wǎng)絡(luò)。但PNNI的靈活性不夠，其致命之處在于無法與GMPLS協(xié)議互通，目前僅支持ASON的SPC(軟永久連接)。

　　RSVP-TE協(xié)議實現(xiàn)是由ITU-T G.7713.2建議的。它采用軟狀態(tài)管理路由器和主機(jī)的預(yù)留狀態(tài)，具有較好的資源同步、差錯處理功能，容易實現(xiàn)多播，可以實現(xiàn)控制平面與數(shù)據(jù)平面的完全分離，具有較好的靈活性。它支持SPC，也支持域內(nèi)的SC(交換連接)。RSVP-TE是IP層的獨(dú)立協(xié)議，使用IP格式在對等網(wǎng)元間通信，不需要TCP會話，但必須處理控制信息的丟失。目前，尚未得到RSVP-TE協(xié)議大規(guī)模應(yīng)用的報告，可靠性不如PNNI，而且RSVP-TE采用軟狀態(tài)機(jī)制來維護(hù)端到端連接，這意味著需要專門的刷新信息來維持連接，從而使軟件設(shè)計復(fù)雜化。但是其市場接受程度好于PNNI和下面談到的CR-LDP。目前，實際應(yīng)用中絕大多數(shù)的廠家均采用RSVP-TE協(xié)議，RSVP-TE成為ASON信令主流協(xié)議已經(jīng)逐漸明朗。

　　CR-LDP協(xié)議實現(xiàn)是由ITU-T G.7713.3建議的。它起源于MPLS技術(shù)，基于MPLS標(biāo)準(zhǔn)的LDP信令，用于建立和維護(hù)可保證IP CoS業(yè)務(wù)的LSP。通過簡單有效的硬狀態(tài)控制和消息機(jī)制，靈活預(yù)留網(wǎng)絡(luò)資源，信令基于可靠的TCP傳輸機(jī)制。但其很難實現(xiàn)多播。從目前的實踐看，其具體實現(xiàn)還很少，合理性尚待驗證，市場接受程度小，應(yīng)用前景不容樂觀。

　　信令技術(shù)是ASON的核心技術(shù)之一，盡管信令系統(tǒng)的框架已經(jīng)被建立起來，但是真正實現(xiàn)起來還有許多深層次的問題需要解決，如多層信令問題和互操作性問題。

　　2.4　ASON路由技術(shù)

　　在ITU-T的G.7715協(xié)議中提出了ASON路由的體系結(jié)構(gòu)，對在ASON中建立SC和SPC選路的功能結(jié)構(gòu)和要求進(jìn)行了描述。

　　ASON中的路由需求主要包括3個部分：體系結(jié)構(gòu)需求、協(xié)議需求和路徑計算需求。體系結(jié)構(gòu)需求包括：RC(路由控制器)間交換的信息要服從參考點(diǎn)的策略限制；RP(路由執(zhí)行器)的工作不依賴其他級別的路由協(xié)議；RA(路由域)間的路由信息交互不依賴域內(nèi)的協(xié)議；RA間的路由信息交互不依賴控制的集中或分布方式路由鄰接拓?fù)浜蛡魉途W(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳槐仄ヅ洌幻總€RA要在運(yùn)營商網(wǎng)里唯一標(biāo)識；路由信息支持單獨(dú)域的抽象觀點(diǎn)，抽象的程度依賴操作者的策略；RP需要提供系統(tǒng)失效后進(jìn)行恢復(fù)的能力。協(xié)議需求包括：協(xié)議支持多級結(jié)構(gòu)；支持摘要路由信息；支持節(jié)點(diǎn)間的多條鏈路以及鏈路和節(jié)點(diǎn)多樣性；支持結(jié)構(gòu)升級，包括層次、域的集合和分割；對鏈路、節(jié)點(diǎn)、路由層次數(shù)量可擴(kuò)展；作為對于路由事件(拓?fù)涓?、可達(dá)性更新)的反應(yīng)，RDB(路由信息數(shù)據(jù)庫)需要收斂并提供抖動處理機(jī)制；路由協(xié)議支持和提供附加屬性，如安全目的屬性。路徑選擇需求包括：路徑選擇不要造成環(huán)回路徑；路徑選擇至少支持G.8080中的路由策略的一種(層次路由、源路由、逐跳路由)；路徑選擇應(yīng)支持一類路由限制條件。

　　在ASON中應(yīng)用的域內(nèi)路由協(xié)議主要有OSPF-TE和IS-IS-TE，主要由IETF進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，用于I-NNI的路由。GMPLS在MPLS基礎(chǔ)上對協(xié)議進(jìn)行了擴(kuò)展和加強(qiáng)，從而支持鏈路狀態(tài)信息的傳送，使得他們更適合于在光網(wǎng)絡(luò)中，特別是適合在ASON中應(yīng)用。GMPLS對路由協(xié)議的擴(kuò)展主要包括對鏈路本地/遠(yuǎn)端標(biāo)識符、鏈路保護(hù)類型(LPT)、接口交換能力描述符、共享風(fēng)險鏈路組信息(SRLG)等的支持。GMPLS為二者擴(kuò)展的子TLV前三者基本相同，差別較大的是SRLG子TLV。

　　ITU-T G.7715協(xié)議定義了分層路由的概念，而在某一層內(nèi)，可以將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個路由域，每個路由域又可以包含多個更小的路由域。這就產(chǎn)生了路由分層的概念。OIF(光互聯(lián)網(wǎng)論壇)的NNI(網(wǎng)絡(luò)接口)要求路由協(xié)議至少支持4級路由等級。根據(jù)圖2 ASON網(wǎng)絡(luò)接口參考模型可知需要在3個層面運(yùn)行路由協(xié)議，即運(yùn)營商間的E-NNI，運(yùn)營商內(nèi)的E-NNI和I-NNI。在I-NNI可以使用上面討論的域內(nèi)路由協(xié)議。E-BGP是運(yùn)營商間的E-NNI的主要候選路由協(xié)議。目前OIF的主要工作是制定運(yùn)營商內(nèi)的E-NNI路由協(xié)議。DDRP(域到域路由協(xié)議)是OIF制定的基于OSPF和IS-IS的一種分層鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，它滿足G.7715的路由體系結(jié)構(gòu)，但并不是一個全新的路由協(xié)議，可用于同一個運(yùn)營商內(nèi)部E-NNI的路由協(xié)議，實現(xiàn)不同廠商設(shè)備的互通。

　　2.5　ASON鏈路資源管理(LRM)技術(shù)

　　目前，各標(biāo)準(zhǔn)組織都在積極制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)建議對資源管理進(jìn)行定義和實現(xiàn)，其中，IETF的鏈路管理協(xié)議(LMP)規(guī)范及起擴(kuò)展可用于ASON的鏈路管理，而OIF開發(fā)的UNI標(biāo)準(zhǔn)中，通過擴(kuò)展LMP來實現(xiàn)UNI的資源管理功能。

　　LMP在一對LMP對等節(jié)點(diǎn)之間運(yùn)行，它包括如下功能：管理控制通道、關(guān)聯(lián)鏈路屬性、驗證物理連接以及管理鏈路故障。其中前兩項是管理TE鏈路必備的核心功能，后兩項是可選的擴(kuò)展功能，用于應(yīng)對控制通道與物理通道分離的情況。管理控制通道功能用于建立和維持相鄰節(jié)點(diǎn)之間控制通道的連接。LMP要求相鄰節(jié)點(diǎn)之間至少有一條可用的雙向控制通道。關(guān)聯(lián)鏈路屬性功能用于把多個端口/接口連接合并成TE鏈路，并且在節(jié)點(diǎn)之間同步TE鏈路的屬性，這些屬性包括本地和遠(yuǎn)端的TE編號、包含的端口/接口連接表、相應(yīng)的各種TE屬性等等。驗證物理連接功能通過物理接口編號來驗證物理通道的連接性。具體過程是在物理通道中傳遞一個測試消息，在控制通道中傳遞測試結(jié)果消息。為了檢查測試結(jié)果，要求每個節(jié)點(diǎn)都能終結(jié)測試消息，并且該測試結(jié)果能夠通過控制平面?zhèn)鬟f。鏈路故障管理功能的管理對象是物理通道，通過傳遞相應(yīng)的故障狀態(tài)消息，完成故障定位等處理流程。另外，OIF的UNI規(guī)范對LMP進(jìn)行了擴(kuò)展，使其具有了資源發(fā)現(xiàn)功能，主要完成UNI端口的鄰居發(fā)現(xiàn)和業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)等功能。

　　在光網(wǎng)絡(luò)中，兩個相鄰的光交叉連接器(OXC)之間通過多個平行的鏈路互連。在一個大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中，光纖鏈路的數(shù)量非常巨大，另外，這些鏈路中使用的帶寬粒度是分離的，需要分別為不同的帶寬鏈路提供廣播機(jī)制，這就造成了用于鏈路維護(hù)和廣播時傳輸?shù)南⒘糠浅４?。為此，采用鏈路綁定機(jī)制來解決這個問題。在鏈路綁定機(jī)制中，多個鏈路綁定在一起通過單個LSA(鏈路狀態(tài)廣播)信息發(fā)送出去，這樣可以大大減少網(wǎng)絡(luò)中的廣播信息。鏈路綁定機(jī)制可以減少相鄰節(jié)點(diǎn)之間的鏈路廣播信息，相鄰節(jié)點(diǎn)之間廣播信息的發(fā)送是有LMP進(jìn)行控制的。從保護(hù)和恢復(fù)的角度，一般需要采用SRLG機(jī)制來進(jìn)行鏈路的綁定，以區(qū)分不同的鏈路的生存性特征；從路由需求來說，可把有相同鏈路屬性(如相同的終端點(diǎn))的多條鏈路綁定成一條TE鏈路，以減少需要廣播的鏈路狀態(tài)信息。

　　2.6　ASON自動發(fā)現(xiàn)技術(shù)

　　自動發(fā)現(xiàn)是指網(wǎng)絡(luò)能夠通過信令協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源(包括拓?fù)滟Y源和業(yè)務(wù)資源)的自動識別。這對于網(wǎng)絡(luò)來說是一個關(guān)鍵的過程，它使得ASON網(wǎng)元或者終端系統(tǒng)(如ASON客戶)能夠確定它們是如何連接的，連接是否正確，以及通過這些連接能提供什么樣的業(yè)務(wù)。ITU-T推出的G.7714.1建議，就對在SDH和OTN中實現(xiàn)自動發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了較詳細(xì)的規(guī)范。此外，OIF UNI1.0中描述了在用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的鄰居發(fā)現(xiàn)和業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)的實現(xiàn)過程。

　　自動發(fā)現(xiàn)包括物理媒質(zhì)層上鄰接發(fā)現(xiàn)(PMAD)、層鄰接的發(fā)現(xiàn)(LAD)、控制實體的邏輯鄰接發(fā)現(xiàn)(CELA)以及業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)。PMAD主要發(fā)現(xiàn)的是相連的下一個端口是什么；LAD主要發(fā)現(xiàn)的是與本地交互的鄰居是誰；CELA主要發(fā)現(xiàn)的是本地和對端參與控制信息交互的實體；業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)主要發(fā)現(xiàn)對端或該子網(wǎng)能做什么。

3、MSTP關(guān)鍵技術(shù)分析

　　MSTP融合了ITU-T及其他標(biāo)準(zhǔn)組織定義的多種關(guān)鍵技術(shù)，然而目前尚未形成完善的MSTP國際化標(biāo)準(zhǔn)。本文重點(diǎn)就MSTP涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析。

　　3.1　廣泛采用的封裝協(xié)議GFP

　　GFP(Generic Framing Procedure)是一個信息流量自適應(yīng)協(xié)議，是在ITU-G.7041標(biāo)準(zhǔn)中定義的。它能將任何數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換成SONET/SDH同步信道字節(jié)。

　　GFP提供高度靈活的數(shù)據(jù)封裝方法，既支持固定長度的幀，也支持可變長度的幀。有兩種類型的GFP模式：幀化GFP(Framed GFP，面向PDU的自適應(yīng)模式，用于可變長度的信息包，如以太網(wǎng)、IP、RPR等)和透明GFP(Transparent GFP，面向塊碼的自適應(yīng)模式，用于存儲協(xié)議，如FICON、光纖通道、ESCON等)。在透明GFP中，塊編碼的客戶屬性先解碼，然后轉(zhuǎn)換成GFP幀，就立即發(fā)送出去。這種適配方式適合處理實時業(yè)務(wù)如視頻信號(DVB-Digital Video Broadcast)和塊狀編碼的信號如存儲業(yè)務(wù)。

　　目前，業(yè)界普遍看好最新的GFP協(xié)議，它代表著未來封裝協(xié)議的發(fā)展方向。GFP協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，適用程度廣，是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)封裝映射到SDH/OTN的較好的標(biāo)準(zhǔn)方式，具有良好的市場前景。作為一項長期的策略，有必要通過統(tǒng)一的GFP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全網(wǎng)互通，從而實現(xiàn)MSTP多業(yè)務(wù)端到端業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度和穿通。

　　3.2　虛級聯(lián)(VCAT)技術(shù)

　　在傳輸網(wǎng)解決超過單個虛容器容量的業(yè)務(wù)傳輸問題時，最早應(yīng)用到的就是相鄰級聯(lián)技術(shù)，將多個虛容器捆綁在一起，作為一個整體在傳輸網(wǎng)中進(jìn)行傳輸。相鄰級聯(lián)的好處在于它所傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)是一個整體，數(shù)據(jù)的各個部分不產(chǎn)生時延，信號傳輸質(zhì)量高。但是，相鄰級聯(lián)方式的應(yīng)用存在著一定的局限性，它要求業(yè)務(wù)所經(jīng)過的所有網(wǎng)絡(luò)、節(jié)點(diǎn)均支撐相鄰級聯(lián)方式，如果涉及與原網(wǎng)絡(luò)設(shè)備混合應(yīng)用的情況，那么原有設(shè)備則可能無法支持相鄰級聯(lián)，因而無法實現(xiàn)全程的業(yè)務(wù)傳輸。此時，可以采用虛級聯(lián)方式來完成級聯(lián)業(yè)務(wù)的傳輸。虛級聯(lián)具有以下特點(diǎn)：

　　(1)穿通網(wǎng)絡(luò)無關(guān)性和多徑傳輸。由于級聯(lián)業(yè)務(wù)與現(xiàn)有不能處理級聯(lián)業(yè)務(wù)的設(shè)備關(guān)于指針的解釋是不一樣的，因此原有的SDH設(shè)備一般都不能傳輸相鄰級聯(lián)業(yè)務(wù)，引入虛級聯(lián)方式則可以滿足寬帶業(yè)務(wù)對傳輸帶寬的要求。一般來說，虛級聯(lián)要完成發(fā)送和接收兩個方向的功能：在發(fā)送方向?qū)崿F(xiàn)C-4/3/12-Xc到C-4/3/12-Xv的轉(zhuǎn)換，將相鄰級聯(lián)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化為可在現(xiàn)有SDH設(shè)備上傳輸?shù)奶摷壜?lián)業(yè)務(wù)；在接收方向?qū)崿F(xiàn)C-4/3/12-Xv到C-4/3/12-Xc的轉(zhuǎn)換，將線路上傳輸?shù)奶摷壜?lián)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換成相鄰級聯(lián)業(yè)務(wù)，完成虛級聯(lián)業(yè)務(wù)到相鄰級聯(lián)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)換。通過這兩個方向的轉(zhuǎn)換，可以實現(xiàn)虛級聯(lián)功能，進(jìn)而完成相鄰級聯(lián)業(yè)務(wù)在現(xiàn)有SDH設(shè)備上的傳輸。

　　(2)支持LCAS功能。在虛級聯(lián)技術(shù)基礎(chǔ)上可以實現(xiàn)LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme)功能，它允許無損傷地調(diào)整傳輸網(wǎng)中虛級聯(lián)信號的鏈路容量，LCAS能夠?qū)崿F(xiàn)在現(xiàn)有帶寬的基礎(chǔ)上動態(tài)地增減帶寬容量，滿足虛級聯(lián)業(yè)務(wù)的變化要求。此外，LCAS還可進(jìn)一步增強(qiáng)虛級聯(lián)業(yè)務(wù)的強(qiáng)壯性，提高業(yè)務(wù)質(zhì)量。

　　(3)虛級聯(lián)應(yīng)用需要考慮的問題。相對于相鄰級聯(lián)，虛級聯(lián)在技術(shù)上需要考慮的主要問題是時延。由于虛級聯(lián)每個虛容器的傳輸所通過的路徑有可能不同，因此在各虛容器之間可能出現(xiàn)傳輸時差，在極端情況下，可能會出現(xiàn)序列號偏后的虛容器比序列號偏前的虛容器先到達(dá)終節(jié)點(diǎn)，這無疑給信號的還原帶來了困難。目前，解決這一問題的有效方法是采用一個大的延時對齊存儲器對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，達(dá)到對數(shù)據(jù)序列重新進(jìn)行整理的目的。

　　3.3　LCAS技術(shù)

　　LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme)即鏈路容量調(diào)整方案，最初又稱為VBA(Variable Bandwidth Allocation)可變帶寬分配技術(shù)。LCAS技術(shù)具有帶寬靈活和動態(tài)調(diào)整等特點(diǎn)，當(dāng)用戶帶寬發(fā)生變化時，可以調(diào)整虛級聯(lián)組VC-n的數(shù)量，這一調(diào)整不會對用戶的正常業(yè)務(wù)產(chǎn)生中斷。此外，LCAS技術(shù)還提供一種容錯機(jī)制，可增強(qiáng)虛級聯(lián)的健壯性：當(dāng)虛級聯(lián)組中有一個VC-n失效，不會使整個虛級聯(lián)組失效，而是自動地將失效的VC-n從虛級聯(lián)組中剔除，剩下的正常的VC-n繼續(xù)傳輸業(yè)務(wù)；當(dāng)失效VC-n恢復(fù)后，系統(tǒng)自動地又將該VC-n重新加入虛級聯(lián)組。因此，LCAS技術(shù)可大大提高帶寬的利用率，并具有保護(hù)功能。從目前的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用來看，大多數(shù)廠家設(shè)備都采用了虛級聯(lián)技術(shù)，運(yùn)營商也對LCAS技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢和未來發(fā)展持認(rèn)同的態(tài)度。

　　LCAS技術(shù)和虛級聯(lián)技術(shù)相結(jié)合，成為MSTP網(wǎng)元設(shè)備的重要功能和技術(shù)基石，使運(yùn)營商可以更加有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，保護(hù)投資，同時也為以太網(wǎng)業(yè)務(wù)提供了一種簡單、經(jīng)濟(jì)的端到端的連接，進(jìn)而提升設(shè)備的帶寬可擴(kuò)展性能并提升整個網(wǎng)絡(luò)性能。

　　3.4　MSTP的智能化技術(shù)

　　如何提升網(wǎng)絡(luò)資源的利用率和提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量是運(yùn)營商最關(guān)心的問題之一。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)比重的逐漸增大，為了適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不確定性、不可預(yù)見性的特點(diǎn)，MSTP技術(shù)必須對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送機(jī)制進(jìn)一步優(yōu)化，逐步引進(jìn)智能特性，向自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)演進(jìn)和發(fā)展。隨著NGN、3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)連接越來越復(fù)雜，向智能光網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)是MSTP必然的方向。無論智能化之路如何走，可以肯定的是下一代MSTP將集成VCat、GFP、LCAS和ASON等標(biāo)準(zhǔn)，在增強(qiáng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理能力的同時，增加智能特性，從而快速響應(yīng)業(yè)務(wù)層的帶寬實時需求，為帶寬出租、光虛擬專網(wǎng)(OVPN)、SLA等運(yùn)營提供支撐。

4、ASON/MSTP的應(yīng)用案例研究

　　ASON和MSTP在國內(nèi)外大型電信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)中都有不同程度的應(yīng)用，應(yīng)用案例很多。下面主要分析ASON和MSTP的應(yīng)用案例中的主要應(yīng)用方面和特點(diǎn)。

　　4.1　ASON應(yīng)用案例研究

　　4.1.1　ASON在長途骨干網(wǎng)上的應(yīng)用

　　目前長途傳輸網(wǎng)環(huán)的數(shù)目逐漸增加，形成若干個相交、相切或重疊傳輸環(huán)，逐漸成為一個典型的網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這個網(wǎng)絡(luò)中既有環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)又有網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為了提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和簡單性，將環(huán)網(wǎng)的保護(hù)和網(wǎng)狀網(wǎng)的恢復(fù)統(tǒng)一地結(jié)合在一起是必然的要求。這就對設(shè)備和技術(shù)提出了更高的要求，這樣的設(shè)備必須具備強(qiáng)大的并且是分布式的帶寬管理能力。這種需求在長途骨干樞紐節(jié)點(diǎn)上越來越強(qiáng)烈，引入ASON技術(shù)和設(shè)備則能夠提高網(wǎng)絡(luò)有效帶寬管理效率和滿足環(huán)狀及網(wǎng)狀網(wǎng)特性的需要，同時提供了有效的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和恢復(fù)的控制機(jī)制。

　　因此，長途傳輸網(wǎng)對ASON而言主要是應(yīng)用其對帶寬的有效管理調(diào)度與網(wǎng)絡(luò)高效保護(hù)和恢復(fù)能力。

　　4.1.2　ASON在城域網(wǎng)上的應(yīng)用

　　城域網(wǎng)是本地業(yè)務(wù)的核心接入和傳送平臺，其網(wǎng)絡(luò)特質(zhì)和信號類型有鮮明的特點(diǎn)和復(fù)雜性。首先，城域網(wǎng)上的業(yè)務(wù)流量可能遠(yuǎn)比骨干網(wǎng)業(yè)務(wù)流量要大，語音業(yè)務(wù)的70%在本地，同時ISP在本地建立鏡像站點(diǎn)，以因特網(wǎng)為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)逐漸向本地化傾斜。同時，視頻業(yè)務(wù)將更多地呈現(xiàn)本地化業(yè)務(wù)特征。其次，城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)接口復(fù)雜，業(yè)務(wù)顆粒參差不齊。因此，城域網(wǎng)的帶寬管理具有很高的動態(tài)性和復(fù)雜性。

　　目前，ASON在城域網(wǎng)上的應(yīng)用一般有兩種路線，一是先在骨干層引入ASON，這種方式側(cè)重于整個城域范圍內(nèi)的傳送網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)管理和調(diào)度，以業(yè)務(wù)的自動調(diào)度和自動恢復(fù)為主要目標(biāo)，有利于ASON自身業(yè)務(wù)的開展以及適合在城域范圍內(nèi)為大客戶開展專線和專網(wǎng)業(yè)務(wù)，并能夠最大限度地接近目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但存在較大的風(fēng)險。另一種路線是從網(wǎng)絡(luò)末端實施智能化，以更小的風(fēng)險驗證技術(shù)，但無法達(dá)到全程全網(wǎng)的資源高效管理和調(diào)度，不利于盡早獲取ASON全程全網(wǎng)運(yùn)營經(jīng)驗以爭取競爭的先機(jī)。

　　城域網(wǎng)尤其是大型城域網(wǎng)中，出現(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)的情況將很多。它對ASON的應(yīng)用主要在于帶寬的調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)的自動發(fā)現(xiàn)和業(yè)務(wù)的自動發(fā)現(xiàn)方面。

　　4.1.3　ASON在IPTV方面的應(yīng)用

　　利用ASON的光鏈路組播可以實現(xiàn)IPTV媒體流的動態(tài)實時的傳送。從網(wǎng)絡(luò)發(fā)展看，以高清晰度IPTV為代表的寬帶、互動多媒體業(yè)務(wù)將是未來網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)增長的主流，但該類業(yè)務(wù)對帶寬和網(wǎng)絡(luò)性能的要求較傳統(tǒng)業(yè)務(wù)有顯著提高，現(xiàn)有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)尚不能適應(yīng)這一主流業(yè)務(wù)的大規(guī)模部署要求。目前，國家863 3TNet試驗網(wǎng)中的ASON應(yīng)用是一個非常典型的方式，即城域范圍內(nèi)采用兩級組播的方式來實現(xiàn)IPTV媒體流的傳送，ASON負(fù)責(zé)骨干層媒體流的傳送。采用這種兩級組播可帶來的好處是：在骨干層通過ASON網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的組播樹，是基于端到多端的電路連接方式，數(shù)據(jù)傳輸占用一個或多個傳輸通道，網(wǎng)絡(luò)傳輸時延小，傳輸性能可靠，保護(hù)恢復(fù)機(jī)制完善，可提供很好的QOS服務(wù)質(zhì)量，能滿足流IPTV業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)性能的要求。ASON網(wǎng)絡(luò)組播采用顯式生成樹算法，數(shù)據(jù)流僅在有限的節(jié)點(diǎn)被傳遞，較之IP組播可大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。受控組播組的維護(hù)控制認(rèn)證邊緣化，僅由駐地網(wǎng)小區(qū)的媒體服務(wù)器或ACR(接入控制路由器)負(fù)責(zé)，可嚴(yán)格的將非法用戶阻斷，同時回避了在廣域網(wǎng)大范圍維護(hù)組播組的困難。

　　4.1.4　ASON在SLA方面的應(yīng)用

　　ASON網(wǎng)絡(luò)同傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)相比，不僅是簡單地為上層網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)通道，而且可提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，已具有某些業(yè)務(wù)網(wǎng)的特點(diǎn)。ASON網(wǎng)絡(luò)能實現(xiàn)流量工程，網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)分配路由；能根據(jù)傳送網(wǎng)絡(luò)資源的實時使用情況，動態(tài)地進(jìn)行故障恢復(fù)；支持各種新的業(yè)務(wù)類型；具有快速的服務(wù)指配功能等。ASON網(wǎng)絡(luò)支持的新型業(yè)務(wù)有：IPTV、VOD、BOD、OVPN、增強(qiáng)型專線、波長批發(fā)、波長出租、按使用量付費(fèi)、光撥號等。

　　ASON可以根據(jù)用戶對網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)的不同需求提供相應(yīng)的SLA(服務(wù)等級協(xié)議)。如：鉆石級：網(wǎng)絡(luò)采用嚴(yán)格1+1，1：1保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時間O～50ms；金級：按照預(yù)計算的方式或M：N方式提供保護(hù)，在倒換之前，保護(hù)通道可以用來承載其他業(yè)務(wù)，保護(hù)倒換時間在ms量級；銀級：網(wǎng)絡(luò)通過ASON自動恢復(fù)算法計算路由，保護(hù)時間在ms～s量級；銅級：網(wǎng)絡(luò)無保護(hù)通道，網(wǎng)絡(luò)故障時業(yè)務(wù)中斷；鐵級：網(wǎng)絡(luò)利用其他業(yè)務(wù)的保護(hù)通道提供額外業(yè)務(wù)，隨時可能被高級別的業(yè)務(wù)搶占。

　　4.2　MSTP應(yīng)用案例研究

　　4.2.1　以太網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用

　　根據(jù)ITU-T G.etnsrv，以太業(yè)務(wù)的類型有四種：EPL(以太專線業(yè)務(wù))、EVPL(以太虛擬專線業(yè)務(wù))、EPLn(以太專用局域網(wǎng)業(yè)務(wù))和EVPLn(以太虛擬專用局域網(wǎng)業(yè)務(wù))。

　　現(xiàn)有的以太網(wǎng)技術(shù)是面向無連接的，尚沒有足夠QoS處理能力，不能提供良好的QoS保證。為了能夠?qū)⒄嬲腝oS以太網(wǎng)業(yè)務(wù)引入城域網(wǎng)，MSTP在以太網(wǎng)和SDH/SONET間引入一個中間的智能適配層(如GFP)來處理以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的QoS要求。

　　4.2.2　對ADSL業(yè)務(wù)匯聚及保護(hù)

　　利用MSTP實現(xiàn)DSLAM到BRAS的接入與匯聚，同時還能進(jìn)行業(yè)務(wù)保護(hù)。ADSL已經(jīng)成為傳統(tǒng)運(yùn)營商發(fā)展寬帶業(yè)務(wù)的主流手段，對于使用ATM方式上聯(lián)的DSLAM，通過MSTP實現(xiàn)DSLAM的匯聚和業(yè)務(wù)保護(hù)，可以節(jié)約ATM網(wǎng)的端口資源。對于使用IP方式上聯(lián)的DSLAM，通過MSTP實現(xiàn)DSLAM的匯聚和業(yè)務(wù)保護(hù)，可以有效地抑制BRAS的下移要求，減少對BRAS的需求量。

　　4.2.3　IP/ATM/DDN網(wǎng)絡(luò)延伸及用戶轉(zhuǎn)網(wǎng)

　　對現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)和ATM網(wǎng)絡(luò)的延伸。利用MSTP的多業(yè)務(wù)承載功能，實現(xiàn)現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)和ATM網(wǎng)絡(luò)的延伸，經(jīng)濟(jì)有效地擴(kuò)展各業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。作為DDN用戶轉(zhuǎn)網(wǎng)的備選方案?，F(xiàn)有條件下，DDN網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)沒有必要繼續(xù)大規(guī)模地建設(shè)發(fā)展，而且原有DDN用戶還有著向?qū)拵ЬW(wǎng)轉(zhuǎn)移的需求，因此將DDN用戶轉(zhuǎn)網(wǎng)到MSTP網(wǎng)絡(luò)，不但方便快捷，而且有利于未來網(wǎng)絡(luò)的升級。

　　4.2.4　3G業(yè)務(wù)的傳送

　　典型的MSTP設(shè)備均支持E1、FE、GE、ATM 155/622M等接口，部分設(shè)備還能提供IMA(ATM反向復(fù)用)接口，因此MSTP完全滿足3G設(shè)備多樣化的接口要求。另外MSTP還能夠通過ATM交換、ATM匯聚以及ATM VP Ring保護(hù)等功能，進(jìn)一步提高3G業(yè)務(wù)的傳輸效率和傳輸?shù)陌踩煽啃?。而且將MSTP技術(shù)作為3G傳輸?shù)氖走x技術(shù)，還可以滿足3G業(yè)務(wù)從ATM承載方式向JP承載方式過渡的需求。

5、結(jié)語

　　ASON和MSTP代表了光傳送技術(shù)的兩個重要的發(fā)展方向，它們的發(fā)展使得傳送網(wǎng)絡(luò)向著智能化、大容量和多業(yè)務(wù)的方向發(fā)展，滿足多不同信號類型、不同顆粒度業(yè)務(wù)對運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的要求，提升網(wǎng)絡(luò)的增值能力。