第10章-自动交换光网络要点.ppt

1、自动交换光网络，ason:automaticswitchopticalnetwork，第10章，自动交换光网络(ASON )是光传输网络的网络新技术，也是构筑下一代光网络的核心技术之一，现在“智能光网络ASON直接在光纤网络中引进了以IP为核心的智能控制技术，被称为传输网络概念的重大突破，代表着光通信网络技术的新发展阶段和未来的发展方向。 10.1.1 ASON概要，由来：在2000年3月于日本召开的会议上，国际电信联盟标准化部门(ITU-T )的Q19/13研究小组正式提出，形成了G. ason的提案。 定义：通过可提供自动检测和动态连接建立功能的分布式(或部分分布式)控制平面，在OTN或S

2、DH网络上实现动态信令和基于策略的控制的网络。 10.1.1 ASON概述，ASON的特性是从传统的传输节点设备和管理系统中抽象分离出控制平面，第一次在传输网络中引入信令概念，同时融合数据网络和传输网络管理的优点，实施实时动态网络管理、10.1.1 ASON概述、ASON特点、10.1.1 ASON概述、ASON优势、10.1.2 ASON体系结构，与传统光传输网相比，ASON引入了划时代更智能的控制平面。 ASON体系结构主要表现为具有ASON功能的三个平面、三个接口和三种支持的连接类型。 在10.1.2 ASON体系结构、图10.1自动交换光网络(ASON )体系结构、10.1.2 ASO

3、N体系结构、10.1.2 ASON体系结构、图10.2管理/控制ASON网络体系结构中， 控制面与传送面之间通过连接控制接口(CCI )而连接，管理面通过网络管理接口A(NMI-A )与网络管理接口T(NMI-T )分别对控制面与传送面进行连接三个平面通过三个接口实现信息交流。10.1.2 ASON体系结构、ASON三种连接ASON网络体系结构是客户/服务器关系体系结构(重叠网络模型)，在客户网络和提供商网络之间存在明确的边界客户端可以通过向网络提供商发送连接请求，在网络中动态建立业务通道。 在ASON网络中，根据连接需求和连接请求目的地，提供持续连接(PC，Permanent Connect

4、ion )、软持续连接(SPC，Soft Permanent Connection交换连接)这3种连接图10.3 ASON中的永久连接，10.1.2 ASON体系结构，图10.4 ASON中的软永久连接， 10.1.2 ASON架构10.1.3 ASON网络结构由于上述各要素的不同，ASON网络结构可采用不同的分层结构和网络结构方案，主要有网络分层、网络域以及单平面和双平面等几种10.1.3 ASON网络结构、1. ASON网络分层网络分层结构主要涉及省机会、省内、本地光传输网络的组织结构和网络扁平化。 对于运营商的现有三层网络结构和未来网络扁平化的发展趋势，现在ASON网络可以采用三层网络模

5、式，即与现有运营商的网络层次一致，如图10.6所示。10.1.3 ASON网络结构、图10.6 ASON网络结构、2. ASON网络域ASON通过引入控制域的概念，允许运营商根据各种策略构建ASON网络，在网络中实现良好的规模性ASON网络的分层结构可以将控制域划分到各个等级的ASON网络。 跨多个控制域通过外部网络节点接口(E-NNI )进行互连，以实现ASON域之间的端到端资源管理。目前，E-NNI的标准化状况尚不成熟，只能实现跨域业务调度，而不能实现跨域保护恢复，目前可实现的跨域保护方案主要是静态的单段保护。 10.1.3 ASON网络结构、智能光传输网络节点是构建下一代信息网络基础设施

6、的核心设备，应该在网络应用中体现动态、灵活、高效的特征，具有良好的可扩展性和可靠性。 智能光节点设备的整体需求因智能发展方向和应用情况而异。10.1.4 ASON智能光传输节点技术、面向广域网的智能光传输节点设备突破了大容量、无阻塞交叉连接结构、现有光传输系统交换容量和端口数量的限制，实现了快速、远程的端到端10.1.4 ASON智能光传输节点技术，面向城域网络的智能光传输节点应满足以下需求：通过支持多粒度、多业务类型访问能力和动态灵活接口操作的强大业务集成功能，从网络边界到网络核心、10.1.4 ASON智能光传输节点技术、光交换结构的基本类型：波长选择型、广播和选择型和空分型光交换技术：不

7、经光/电转换，在光区域直接将输入光信号交换为不同的输出端的技术。 光路光交换分为光路光交换和组光交换，前者可以用光分插复用器、光交叉连接等设备实现，后者对光部件的性能要求很高，现在用电子控制光交换实现。1 .光交换节点结构、10.1.4 ASON智能光传输节点技术、多粒度交换技术可结合诸如空间、波长及时分之类的各种交换方案，以便提供来自分组、帧(单元)、时隙、波长、带宽及光纤等多种带宽粒度的交换。 2 .多粒度光交换技术，10.1.4 ASON智能光传输节点技术，图10.7多粒度光交换节点功能模型，多粒度光交换节点是光纤端口级别，不同光纤中的双向任意光波段级别，波长级别，数字VC (虚拟容器)

8、级别1)ASON路由功能结构，1. ASON中的路由技术，10.1.5 ASON路由和生存性技术，图10.8 ASON路由功能组件关系图，10.1.5 ASON路由和生存性技术， 在多域网络环境中实现动态光信道的建立动态路由是基于GMPLS约束的路由模型，并且通过利用GMPLS控制平台中的不同模块，如图10.9中所示，实现了光信道路由和信令动态路由的实现，图10.9 ASON智能光网络中的路由模型，1)ASON的生存特征，2. ASON中的生存技术，10.1.5 ASON路由和生存技术，2)ASON中的保护/恢复，10.1.6 图10.10 ASON发展阶段1、10.1.6 ASON发展战略、

9、图10.11 ASON发展阶段2、图1、GMPLS发展背景通用多协议标签交换GMPLS (generalizedmultiprotocollabelswitching ) 或者被称为光学标签分组交换OMP ls (光学标签分组交换)的GMPLS技术的建议是MPLS向光网络扩展的必然产物。 二、GMPLS的主要优势GMPLS的开放标准支持使运营商和业务提供商能够选择最合适的设施来满足不断增长的网络性能需求对等模式下传输网络的不需要在叠加模型中使用n个光信道的所有链路来交换路由相关信息，并且对等模型让IP路径相关网络获得了可扩展性。 GMPLS使现有的运营商和服务提供商能够充分利用传统的MPLS流

10、量工程。 GMPLS不再需要重新开发、测试和量化新的控制协议。 开放标准可以使UNI和NNI的标准并行发展，不断满足职业生涯和服务提供商的需求。 另一方面，在GMPLS和MPLS的不同的MPLS中，网络由单纯的数据包交换节点构成，可以把传输网络看作是预先配置的物理线路，数据包交换节点不能按照资源的需求状况调整传输网络内部的物理线路资源，而是传输网络内部的物理线路资源GMPLS可以彻底改变这种状态，实现快速部署并根据需要进行分配。 这种新的光学互联网可以在几秒钟内分配带宽资源，提供新的增值业务，大大降低业务提供商的运营成本。 MPLS通过在IP数据包标题上标记32位的“shim”，使原本面向无连

11、接的IP转发具有面向连接的特性，大幅度加快了IP数据包的转发速度。 GMPLS进一步扩展标签，用标签统一标记TDM时隙、光波长、光纤等，GMPLS不仅支持IP分组和ATM小区，而且支持面向语音的TDM网络和提供大容量传输带宽的WDM光网络实现TDM电路交换(主要是SDH )的MPLS需要在两个终端路由器之间建立LSP，而GMPLS可以扩展LSP的建立概念并在任何类型的类似终端标签交换路由器之间建立LSP。 MPLS主要关注数据平面，控制平面的功能由GMPLS进行。 为了统一光控制平面，实现光网络智能化，GMPLS基于MPLS-TE进行相应的扩展和增强，为分组交换设备、时域交换设备、波长交换设备

12、和光交换设备提供基于IP的通用控制平面，各级交换设备以相同的信令完成用户平面的控制GMPLS统一了GMPLS修改和补充信令和路由协议以利用WDM光网络资源来满足若干新的业务部署(例如，VPN、光波长租赁等)，以实现光网络的智能化。 为了解决光网络中的各种链路管理问题，GMPLS建立并修改了新的链路管理协议。 为了保证光网络运营的可靠性，GMPLS还改善了光网络的保护和恢复机制。10.2.2 GMPLS接口、分组交换接口PSC (分组交换电缆) :进行分组交换。 通过识别数据包边界，来基于数据包报头的信息传送数据包。 举例来说，MPLS的标签交换路由器LSR基于“shim”标签转发数据。 第2层

13、交换接口l2sc (第2层交换电缆) :进行小区交换。 识别小区的边界允许基于小区标题中的信息来传送小区。 例如，以太网利用基于MAC的内容交换数据，ATM LSR利用基于ATM的VPI/VCI转发小区。 时隙交换接口tdmc (timedivisionmultiplexingcapable ) :根据TDM时隙进行通信量转送。 与SDH DXC设备的电气接口一样，可以根据时隙交换SDH帧。 光纤交换接口光纤电缆(FSC ) :根据服务(光纤)在物理空间中的实际位置进行传输。 例如，OXC设备可以连接一根或多根光纤。 波长交换接口LSC(Lambda Switch Capable ) :根据携

14、带通信的光波长或光波段来转送通信。 例如，OXC设备是基于光波长水平的设备，能够基于光波长进行转送决定，或者还能够基于光波长带进行转送决定。 光波段交换是光波长交换的进一步扩展，将一系列连续的光波长作为一个交换单元。 使用光波段交换，可以有效减少单波长交换引起的波形失真，减少机器的光开关数量，缩小光波长之间的间隔。GMPLS、10.2.3 GMPLS通用标签、GMPLS定义数据包交换标签(支持PSC和L2SC )、电路交换标签(支持TDMC )、光学交换标签(支持LSC和FSC )。 但是，分组交换标签与现有的MPLS标签相同，这里不重复。 线路交换标志和光交换标志被新定义在GMPLS中，包含

15、请求标志、公共标志、推荐标志、设定标志。 请求标志、LSP封装类型(LSP enc.type ) 8位表示LSP的类型。 例如，LSP=1是PSC数据包传输，LSP=5是TDMC的SDH，LSP=9是与fsp对应的保留8位、保留字节、完全“0”，接收时应忽略该值G-PID=14 G-PID=17，表示比特同步映射的SDH DS1/TI负载。 G-PID=32表示数字封装帧。 表示通用标记(线路交换)、S16位、SDH/SONET的信号速率电平。 S=N表示STM-N/STS-N信号。 U4bit表示一个STM-1中的一个上层虚拟容器VC. U仅对SDH有效。 仅对k 4位和SDH有效，表示一个VC-4中包含的C-4或TUG-3的数量。 指示TUG-3、VC-3或STS-1的SPE是否包含低级虚拟容器的l 4位。 m 4位元。 显示tug-2/vc下级虚拟容器的数量。 通用标记(光交换)、频带id (wave band id ) 32比特、用于识别某频带，该数值表示构成由发送侧OXC设备设定的频带的最短波长的数值的开始标签32比特结束标签(end label ) 32比特是波长频带、建议标记建议标记是可以与请求标记同时发布的优化标记。