Автоматически коммутируемые оптические транс-

Портные сети ASON / ASTN

 

Развитие транспортных оптических сетей переходит на новое направление, полу­чившее изначально название «автоматически коммутируемые транспортные сети» (ASTN, Automatic Switched Transport Network), а в дальнейшем «автоматически коммутируемые оптические сети» (ASON, Automatic Switched Optical Network). Эти названия по своей сути равнозначны и введены в соответствии с соответствую­щими рекомендациями МСЭ-Т. Появление этих рекомендаций — составная часть глобальной стратегии развития телекоммуникаций — сетей следующего поколения (NGN, Next Generation Networks).

Транспортная инфраструктура выстраивается с учетом текущего и перспектив­ного трафика услуг. В этом смысле основным становится трафик IP. который мо­жет обеспечивать услуги реального и нереального времени, к которым относят и традиционные голосовые услуги, и широкополосные, и достаточно большой спектр новых услуг (цифровое телевидение и радиовещание, видео по запросу и т.д.). При этом транспортные сети должны очень быстро реагировать на запросы по обслужи­ванию. Такие возможности создаются за счет внедрения в транспортные сети про­токолов сигнального управления, которые построены на основе обобщенной мно­гопротокольной коммутации по меткам GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching) [64]. Оптическая транспортная платформа на основе ASON/ASTN и GMPLS, как часть общей мультисервисной инфраструктуры, обеспечит снижение затрат операторов на предоставление новых услуг при высокой надежности, гибко­сти и открытости транспортной сети.

 

 

Общая структура ASON / ASTN

 

Общая структурная модель ASON/ASTN (в дальнейшем просто ASON) определена рекомендациями МСЭ-Т G.807, G.8080 (рис. 5.54). Структура модели представлена тремя плоскостями.

 

Плоскость оптической транспортной сети (OTN) с соответствующими комму­таторами (Switch) и интерфейсами пользователей UNI_data (User Network Interface data).

8 — 732

Плоскость сигнального управления (ASON) с контроллерами ООС (Optical Con­nection Controller — контроллер оптических соединений) и каналами передачи дан­ных, межузловыми интерфейсами NNI (Network-Node Interface), сигнальными ин­терфейсами пользователей (клиентов) UNI_controb интерфейсами управления соедине­ниями в коммутаторах CCI (Connection Control Interface).

Плоскость сетевого административного управления с интерфейсом управле­ния NMI (Network Management Interface).

Общая структура ASON не является обособленной структурой определенной области или домена. Сети ASON могут строиться из отдельных доменов с налажен­ными взаимодействиями через внешние интерфейсы транспортной и сигнальной сетей IrDI (Inter Domain Interface) или E-NNI (External Network-Network Interface).

 

Логическое построение ASON

 

Сеть ASON предназначена для коммутации оптических связей (оптических воло­кон, оптических модулей, оптических волновых каналов, цифровых каналов) в пре­делах оптической транспортной сети под управлением ее собственной сигнальной сети.

Логическое построение сети ASON определяет наличие трех отдельных логиче­ских плоскостей:

- оптическая транспортная плоскость предусматривает функции, требуемые для транспортировки сигналов пользователей (клиентов) ASON, например по поддержке коммутаций оптических каналов;

- плоскость сигнального управления ASON предусматривает функции по уста­новлению непрерывных связей для сигналов пользователей с такими свойст­вами, как продолжительность, время связи, защита соединения, задание поло­сы частот и т.д. Указанные свойства плоскости сигнального управления опре­деляются пользователем непосредственно в процессе установления связи че­рез сигнальную сеть. Приемлемым решением для реализации возможностей этой плоскости служит протокол GMPLS;

- плоскость административного управления связана с транспортной плоско­стью и плоскостью сигнального управления выделенными каналами. Функ­циональную основу этой плоскости составляют базовые положения концеп­ции управления телекоммуникациями (TMN). На этом основании ASON включает систему сетевого управления NMS (Network Management System). Управление классифицируется как управление конфигурацией транспортной сети, безопасностью, повреждениями и т.д.

Функции трехуровневой модели представлены в двух различающихся структу­рах:

- физическом ядре и границе сети;

- системе взаимодействия клиент-услуга (или клиент-сервер).

Основные функции ASON, главным образом, связаны с коммутацией оптиче­ских каналов в пределах сети. Коммутация может быть инициирована как плоско­стью сигнального управления по запросу клиента, так и плоскостью администра­тивного управления.

Ниже рассмотрены функции ядра сети.

Поддержка открытой топологии сети. Эта функция обеспечивается протоко­лами маршрутизации при достаточной информации о топологии и ресурсах сети для определения маршрута передачи трафика пользователя. Для реализации этой функции элементы сети увязаны в физическую структуру. Каждый сетевой элемент имеет базу данных, где фиксируется информация о физической и логической струк­туре других сетевых элементов. Этой информацией обмениваются сетевые элемен­ты через межсетевые интерфейсы NNI.

Поддержка оптической маршрутизации. Эта функция определяет маршрут от узла-источника до узла назначения с определенным набором ограничений (ретранс­ляций, полосы частот и т.д.).

Передача сообщений сигнализации. Это набор функций, связанных с сигналь­ной сетью, который позволяет поддерживать обмен сигналами и сообщениями управления через определенные интерфейсы между сетевыми элементами, между сетями административного сигнального управления, между ASON и ее клиентами. Передача сигнальных сообщений включает функции по обработке соединений: ус­тановление, разрушение, модификацию.

Непрерывная защита/восстановление. Представляет собой набор функций, во­влеченных в восстановление непрерывной оптической связи, на которую воздейст­вует отказ. Эти функции состоят в обнаружении отказа, оптической маршрутиза­ции, установлении тракта защиты, автоматическом непрерывном восстановлении. Например, в случае отсутствия защитной функции (1+1) для оптического соедине­ния и обнаружении отказа этого соединения происходит активизация функции стандартной перемаршрутизации. При этом производится определение и установка нового маршрута.

Поддержка автоматически устанавливаемого непрерывного оптического ка­нала OCh, подготавливаемого к работе, выполняется по запросу пользователя се­тью административного управления NMS или сигнальной сетью, активируемой пользователем через UNI. Функция включает процедуры: определение маршрута для канала, его установление с резервированием ресурса (например, полосы час­тот) и коммутации в узлах.

Управление узлом и его связями. Представляет собой набор функций по управ­лению состоянием сетевого узла (СУ), статусом портов, возможностями по под­держке коммутации (оптической, электрической, пакетной и т.д.). Эти функции за­писываются в базе данных управления сетевого узла.

Поддержка безопасности сетевых узлов и сети. Рассматривается как набор функций для обеспечения безопасности в СУ и в сети услуг и их заданного качест­ва QoS. Эти функции должны быть предусмотрены в каждом СУ (на границе сети и в его ядре).

Функциональные возможности на границе ASON состоят в следующем.

Пограничные узлы ASON, обозначаемые в стандартах и технической литературе EN (Edge Nodes), фиксируют входящие и исходящие точки для потоков трафика клиентов и оконечные точки оптических каналов. Потоки трафика клиентов, исхо­дящие в оптическую сеть от маршрутизаторов IP, коммутаторов ATM, кроссовых коммутаторов и мультиплексоров SDH, направляются на входы EN. С другой сто­роны, межузловой трафик поддерживают оптические каналы OCh, которые комму­тируются в узлах оптической кроссовой коммутации ОХС и заканчиваются в по­граничных узлах.

Система управления сетью NMS дает инструкции о том, как потоки трафика пользователей должны обрабатываться в пограничных узлах, т.е. как согласуются возможные запросы на услуги и возможности сети ASON, что в итоге определяет функциональные возможности пограничных узлов. При этом транспортные воз­можности приспосабливаются к запросам.

На рис. 5.55 отображен перечень услуг транспортной сети по согласованию в пограничном узле.

 

Функциональные возможности физических интерфейсов должны обеспечить адаптацию циклов или полосы пропускания между пользовательскими устройства­ми и пограничными узлами ASON. Процесс адаптации может происходить с ис­пользованием показателей качества QoS и характеристик классов обслуживания CoS при определении совместимости. К параметрам качества QoS можно отнести: готовность обслуживания, надежность связи, время связи, время восстановления, метод защиты, приоритет, производительность, норму битовых ошибок, задержки и изменения задержек.

Функциональные возможности для пользователя связаны с возможностями сигнализации и ресурсами транспортной сети OTN.

Сигнальное управление ASON обеспечивает необходимые возможности для об­работки оптического канала «из конца в конец» и предоставление его пользовате­лю. Сигнализация поддерживается пользовательским интерфейсом UNI, и через этот интерфейс осуществляются:

- открытие услуги;

- определение транспортных услуг для индивидуальных клиентов;

- назначение адреса;

- определение угрозы безопасности и т.д.

При обработке запроса через UNI могут обслуживаться запросы на установку связи, разрыв связи, модификацию.

Для обслуживания запросов пользователя сеть OTN обеспечивает следующие функции: кроссовую коммутацию, выделение и ввод оптических каналов, группи­рование трафика в цифровые потоки стандартного формата, преобразование дли­ны волны, оптическое мультиплексирование/демультиплексирование, защиту при повреждениях и т.д.