ASON網(wǎng)絡(luò)中的DCN
1 引言
ASON網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)在世界上光傳送網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)，它是原有光傳送網(wǎng)絡(luò)的一次重大演進(jìn)，具有許多原有光傳送網(wǎng)絡(luò)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。目前ASON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在國際上的現(xiàn)網(wǎng)中已經(jīng)進(jìn)入了規(guī)模應(yīng)用，并將逐步部署在我國的光傳送網(wǎng)絡(luò)中。由于ASON網(wǎng)絡(luò)層次中存在控制平面，用來實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由、信令、自動(dòng)發(fā)現(xiàn)等功能，ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的DCN網(wǎng)絡(luò)相對于原有的傳送網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的信令網(wǎng)具有更為重要的地位。基于這些原因，國際國際電信聯(lián)盟組織（ITU-T）對于ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的DCN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了大量標(biāo)準(zhǔn)化工作。
ITU-T G.8080建議中給出了ASON網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，對ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的DCN網(wǎng)絡(luò)做了總體性的框架性結(jié)構(gòu)。G.807建議中給出了ASON網(wǎng)絡(luò)的總體要求，對DCN網(wǎng)絡(luò)作了進(jìn)一步的功能要求。而G.7712建議是關(guān)于ASON內(nèi)DCN網(wǎng)絡(luò)的最重要的一份草案，它給出了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的整體體系結(jié)構(gòu)與規(guī)范。G.7713草案給出了ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的分布式呼叫和連接管理。這些草案對研究ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的DCN網(wǎng)絡(luò)都有很重要的意義，本文在基于這些草案的基礎(chǔ)上，并結(jié)合參與制定中國電信ASON技術(shù)規(guī)范和城域傳輸網(wǎng)ASON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展建議的工作，具體描述了ASON網(wǎng)絡(luò)中DCN網(wǎng)絡(luò)的基本概念、應(yīng)用、功能結(jié)構(gòu)和所滿足的要求，并初步探討了城域傳輸網(wǎng)中的DCN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案。
2 ASON DCN網(wǎng)絡(luò)的描述
一般意義上理解的電信DCN網(wǎng)絡(luò)是指為各專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)專用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，其主要作用是為各專業(yè)的網(wǎng)管系統(tǒng)提供通用的業(yè)務(wù)傳送平臺，為電信管理網(wǎng)的運(yùn)行提供支撐和保障，傳統(tǒng)意義上的DCN網(wǎng)絡(luò)正在逐漸演進(jìn)成電信企業(yè)內(nèi)部多應(yīng)用的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺。但本文中提到的DCN網(wǎng)絡(luò)是指在ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，在控制平面和管理平面中傳遞信息的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，它所能比較的對象是SDH管理網(wǎng)DCN。例如，SDH管理網(wǎng)是電信管理網(wǎng)的一個(gè)子集，網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）和SDH網(wǎng)元（NE）是子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)，WAN/LAN/DCC在這些節(jié)點(diǎn)間提供物理通道，由節(jié)點(diǎn)間的物理通道結(jié)合網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（例如以太網(wǎng)協(xié)議、LAPD、OSI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）形成DCN的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
而在ASON網(wǎng)絡(luò)中，在控制平面和管理平面都需要數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)來傳遞信息。控制平面內(nèi)需要信令通信網(wǎng)(SCN)在網(wǎng)絡(luò)控制器組件間傳遞管理信息和信令信息，管理平面還需要管理通信網(wǎng)（MCN）來傳送TMN單元間的管理信息，這兩者都可以通過DCN通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。需要重點(diǎn)指出的是，基于GMPLS的ASON網(wǎng)絡(luò)的控制平面和管理平面可以在邏輯層面和物理層面上都實(shí)現(xiàn)分離，這兩個(gè)平面都通過DCN網(wǎng)絡(luò)來承載。DCN功能是可以通過多種技術(shù)方式實(shí)現(xiàn)，例如電路交換、包交換、LAN、ATM、SDH和OTN。
在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)情況中，DCN網(wǎng)絡(luò)并不是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)孤島，它是與其它DCN網(wǎng)絡(luò)的相互連通的。DCN網(wǎng)絡(luò)間的互通是通過DCF（數(shù)據(jù)通信功能）來提供的，DCF可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的下三層以及下三層內(nèi)不同協(xié)議間的互通。
在ASON網(wǎng)絡(luò)中，DCN網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信功能模塊和控制信道組成。控制信道是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間，以及穿越UNI傳送控制消息的通信信道。控制消息包括信令消息，路由消息，控制維護(hù)協(xié)議消息如鄰居和業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)等。目前，ASON DCN具有兩種實(shí)現(xiàn)方式：帶內(nèi)DCN：此種DCN由嵌入在數(shù)據(jù)鏈路中的邏輯通道承載控制和網(wǎng)管信息，如SDH和OTN的DCC、GCC通道；帶外DCN：此種DCN由獨(dú)立的IP網(wǎng)或?qū)Ｓ秒娐方M成。
3 ASON DCN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
本節(jié)主要討論DCN網(wǎng)絡(luò)在ASON的管理平面和控制平面中的應(yīng)用。
DCN可以在不同的拓?fù)渖现С諱CN和SCN，包括線性、環(huán)形、網(wǎng)狀網(wǎng)和星型結(jié)構(gòu)，物理鏈路可以是ECC或以太網(wǎng)。通常情況下，DCN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，兩個(gè)網(wǎng)元之間存在多條不同的路徑，這樣做的目的是提供MSN和SCN的可靠性和生存性。ASON網(wǎng)絡(luò)在管理平面中，TMN需要MCN在TMN組件間傳送管理消息。下圖是一個(gè)支持分布式管理通信的MCN的物理實(shí)現(xiàn)。
在控制平面內(nèi)，ASTN需要信令通信網(wǎng)（SCN）來傳送各控制單元間的信令信息。需要指出的是，DCN在OSI七層模型中實(shí)現(xiàn)的是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層的三層功能，對上層應(yīng)用來說，DCN是透明的。而且DCN網(wǎng)絡(luò)的多種應(yīng)用中，可以有不同級別的分離。這種分離取決于DCN的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、鏈路容量、安全性要求和性能要求，運(yùn)營商進(jìn)行DCN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)可以選擇不同級別的分離。比如說，可以在同一IP網(wǎng)絡(luò)上支持MCN、SCN和其它應(yīng)用；也可以在同一物理網(wǎng)上同時(shí)支持MCN、SCN和其它應(yīng)用，但是它們在網(wǎng)絡(luò)層上是分離的；還可以在不同的物理網(wǎng)上上支持MCN、SCN和其它應(yīng)用。
一個(gè)實(shí)際的SCN網(wǎng)絡(luò)組成，它包含了三個(gè)部分，即用戶-網(wǎng)絡(luò)部分，域內(nèi)部分和域間部分。網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用ECC，LAN和專線連接ASON網(wǎng)元。用戶-網(wǎng)絡(luò)部分和域間部分的拓?fù)湟蕾囉陔p方達(dá)成的協(xié)議，可以有一條或多條連接。
4 對于ASON DCN網(wǎng)絡(luò)的性能要求
在G.7712中，定義了ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的DCN網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu)，除了傳統(tǒng)的三層功能外，還提到，在帶外DCN下，可以考慮增加MPLS（多協(xié)議標(biāo)簽交換）機(jī)制，便于DCN支持面向連接的SCN業(yè)務(wù)。MPLS LSP功能是對原有DCN網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)，以適應(yīng)在自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的需要。同時(shí)由于ASON核心功能的實(shí)現(xiàn)都依賴于控制平面，而DCN是ASON控制平面功能實(shí)現(xiàn)的物理承載平臺。為了保證控制信息高效、可靠的傳輸，對DCN網(wǎng)絡(luò)性能要求進(jìn)行研究十分重要。根據(jù)目前業(yè)界對于ASON網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展和電信業(yè)務(wù)運(yùn)營商的實(shí)際需求，一般認(rèn)為下列要求對于ASON DCN網(wǎng)絡(luò)是必不可少的：
（1）由于ASON控制平面上信息交換的準(zhǔn)確和安全對電信業(yè)務(wù)運(yùn)營商是至關(guān)重要的，這就要求即使在控制平面/DCN失效的情況下，傳送平面已經(jīng)存在的業(yè)務(wù)連接也不能丟失。即ASON DCN網(wǎng)絡(luò)與ASON傳送平面具有邏輯獨(dú)立性。同時(shí)在這種情況下，還要具有一定的信息傳輸?shù)纳嫘浴?/P>
（2）在ASON DCN網(wǎng)絡(luò)與ASON傳送平面具有不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾r(shí)，各種拓?fù)涠紤?yīng)當(dāng)保證ASON節(jié)點(diǎn)可以可靠地訪問ASON DCN網(wǎng)絡(luò)。
（3）ASON DCN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)控制消息流量的傳輸性能將影響到連接管理的性能，這導(dǎo)致ASON連接業(yè)務(wù)的性能在很大程度上將依賴于ASON網(wǎng)絡(luò)內(nèi)控制信息的傳輸性能，所以ASON DCN 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該支持控制消息的優(yōu)先級傳送，使對時(shí)間敏感的消息（如用于恢復(fù)的消息）比其它消息（如連接信令消息、拓?fù)洹①Y源發(fā)現(xiàn)消息）具有更高的優(yōu)先級。同時(shí)ASON DCN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)具有擁塞控制機(jī)制，以保證可靠的消息傳遞。
（4）ASON DCN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有一定的網(wǎng)絡(luò)彈性，這包括ASON DCN網(wǎng)絡(luò)具有一定的向上和向下擴(kuò)展能力，具有一定的故障恢復(fù)能力，同時(shí)當(dāng)信令鏈路出現(xiàn)故障時(shí)不能影響和信令通道相關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)通道。
（5）目前對于ASON DCN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，主要包括網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)丟包率、保護(hù)恢復(fù)性能、QoS支持能力、DCN路由表收斂時(shí)間、DCN路由表容量等參數(shù)，目前還沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，各運(yùn)營商將會(huì)根據(jù)自身的實(shí)際需求給出指標(biāo)，但一般會(huì)比傳統(tǒng)的DCN網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)指標(biāo)更為嚴(yán)格。
（6）ASON DCN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有相應(yīng)的安全機(jī)制，防止未經(jīng)授權(quán)的用戶非法接入。同時(shí)必須確保只有經(jīng)過許可的消息（如UNI/E-NNI消息）可以穿越域間接口，而未經(jīng)許可的消息（如I-NNI）則不能通過。
5 幾種典型的ASON DCN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析
由于ASON DCN網(wǎng)絡(luò)具有帶內(nèi)DCN和帶外DCN兩種方式，在實(shí)際的ASON DCN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，具有幾種比較典型的ASON DCN結(jié)構(gòu)。下面是對于這幾種ASON網(wǎng)管結(jié)構(gòu)方案的分析與比較。
（1）使用帶內(nèi)DCN
各網(wǎng)元通過帶內(nèi)DCN通道連接，帶內(nèi)DCN通道與網(wǎng)元物理連接具有一致的拓?fù)鋱D，各網(wǎng)元都與網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元相連接，再通過網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元與網(wǎng)管中心連接，網(wǎng)絡(luò)的控制信息通過網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元進(jìn)行收斂并向上傳送，這樣的帶內(nèi)DCN由于利用嵌入通道，較快速穩(wěn)定，但DCN網(wǎng)絡(luò)的生存性高度集中于網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元之上，在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中，一般有兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元，用作主備保護(hù)，同時(shí)也保證網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元下掛的網(wǎng)元數(shù)目不超過最大數(shù)目限制。
（2）使用帶外DCN
各網(wǎng)元間使用帶外DCN通道，帶外DCN通道與網(wǎng)元物理連接具有不一致的拓?fù)鋱D。帶外DCN通道的中斷，只導(dǎo)致對所控制網(wǎng)絡(luò)消息傳送的中斷。在帶外DCN中，一般都實(shí)現(xiàn)DCN的分層化管理，ASON DCN通道獨(dú)立于匯聚層和接入層MSTP的DCN通道，給ASON DCN通道提供更高優(yōu)先級別的消息傳送能力，這種DCN分層僅僅是從網(wǎng)管信息通道上將ASON層與MSTP層獨(dú)立，能保證網(wǎng)管信息通道的通暢，優(yōu)化與升級均實(shí)現(xiàn)互不干擾。但從網(wǎng)絡(luò)管理上看，依然是統(tǒng)一的、端到端的網(wǎng)絡(luò)管理。
（3）同時(shí)使用帶內(nèi)DCN和帶外DCN
各網(wǎng)元之間即具有外部DCN通道，也具有內(nèi)部DCN通道，這是目前ASON DCN網(wǎng)絡(luò)最常用的模型，在比較成熟的城域傳輸網(wǎng)絡(luò)中，在網(wǎng)元之間全都都實(shí)現(xiàn)內(nèi)部DCN通道和外部DCN通道的連接，相互保護(hù)，這樣DCN網(wǎng)的生存性非常高，在這種情況下，一般在域內(nèi)優(yōu)先采用帶內(nèi)DCN方式，帶外DCN通道作為保護(hù)通道，而在UNI和域間一般帶外DCN方式。只有在不太成熟的城域傳輸網(wǎng)絡(luò)中，在不具有外部DCN網(wǎng)絡(luò)的ASON節(jié)點(diǎn)，暫不采用外部DCN通道作為內(nèi)部DCN通道的保護(hù)通道。
綜上所述，ASON DCN網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)一般采用混合模式，域內(nèi)優(yōu)先采用帶內(nèi)DCN方式，相信隨著ASON網(wǎng)絡(luò)逐漸在我國光傳送網(wǎng)絡(luò)中的部署，有關(guān)ASON DCN的研究及其建設(shè)將會(huì)更加成熟。
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