智能光网络最新研究进展
清华大学 胡浪玢
摘要：本文首先描述了国际标准化组织ITU-T、IETF、OIF等对智能光网络ASON的标准化研究进展状况，再重点介绍了国际公司的研究情况，表明行业对ASON进展的关注程度。
关键词：智能光网络，研究进展
一、国际标准化组织的工作
1、ITU-T
ITU-T关于智能化光网络尤其是ASON的研究起到革新性作用，但是针对多域光网络的工作并未充分开展。其主要贡献有以下两点。
借鉴IETF在1996年针对Internet提出的议案[6]，ITU-T于2001年提出ASON光网络的分层路由(Hierarchical Routing)的概念[1]，根据地理区域、管理范围和技术要求将一个大型网络划分为多个等级，每个等级内又可以划分为多个路由域。此外，基于ATM论坛(AF-ATM Forum)制定的适用于ATM网络的PNNI(Private Network-Network Interface)协议[7]，CIENA Corp.和BT于2002年向ITU-T提交基于PNNI的分布式呼叫和连接管理的建议[8]，这是最早的光网络信令草案，可用于光网络的域间信令过程。
2、IETF
IETF一向致力于Internet的研究工作，并在此基础上密切关注多域光网络的协议草案的制定。根据IETF制定的边界网关协议(BGP-Border Gateway Protocol)[9]，CANARIE在CA* net 4光网络中提出一种新的光边界网关协议(OBGP-Optical BGP)，如图1所示。OBGP采用域间模型，通过在OXC上运行BGP协议实现域间的路由选择和信令过程。CANARIE已于2001年3月向IETF提交相关的草案[3]。
图1 基于OBGP协议的CA* net 4多域光网络[10]
为了利用已有的GMPLS协议簇，IETF在2002年提出基于BGP和GMPLS实现光网络域间控制平面功能的草案[5]，在多个管理域之间建立一条端到端的光通道。其中，拓扑信息分发和路径计算机制由BGP实现，信令机制由GMPLS的信令扩展实现。随后，IETF在草案[11]中提出扩展RSVP信令协议实现域间LSP的确立，使得在GMPLS体系下能够直接运行域间信令。
3、OIF
光互连论坛(OIF-Optical Internetworking Forum)是一个会员制的开放式工业组织，由CIENA Corp.、Cisco Systems Inc.、AT&T Corp.和WorldCom Inc.等公司于1998年创办，其研究重点是网络的应用及互用性(interoperability)[2]。OIF的Signaling工作组围绕UNI接口规范 [12]，进行光网络的信令技术研究，包括服务发现技术、端系统发现技术、信令协议定义和NNI技术等。
为实现光网络不同运营实体之间的互连互通，OIF开展光网络的NNI技术规范的制定：2001年12月提出域间路由协议DDRP，并于2002年7月制定了相关标准[4][13]；2003年制定分层路由协议(HRP-Hierarchical Routing Protocol)的标准[14]。DDRP和HRP进一步规范了多层、多域光网络的协议框架。
二、国际公司的研究进展
1、CIENA Corp.
CIENA Corp.是最早倡导智能化光网络的设备公司，是IETF/GMPLS和ITU-T/ASON的主要贡献者和OIF的主要创立者。其开发的光信令路由协议(OSRP-Optical Signaling and Routing Protocol)基于PNNI协议[8]，可支持内在的分层路由功能，但尚需进一步开发。OSRP协议是一个成熟并经过商用化验证的协议，已配置于包括AT&T的44个节点在内的许多网络。OIF制定的UNI(version 1.0)接口规范大量借鉴OSRP协议。
2、DeriveIt
光网络控制平面产品的主要厂商DeriveIt根据三大国际标准化组织的建议，开发完成一套完整的ASON/GMPLS的控制平面协议栈并通过测试。该协议栈包括OBGP、DDRP等域间协议，并提出一种分等级控制域的概念（如图2），通过多控制域为系统提供可变拓扑、流量工程和资源信息等。同时，DeriveIt采用仿真工具NS(Network Simulator)开发出能够模拟智能化光网络控制协议的免费仿真软件，使客户更易于对其协议栈作出评价。
图2 DeriveIt开发的多等级控制域模型
3、DCL
DCL(Data Connection Limited)是国际最著名的光网络路由和信令协议软件的供应商。该公司早于2000年开发出国际上第一个GMPLS软件。在2003年3月的OFC(Optical Fiber Communication)会议上，DCL和OIF联合演示其新近开发的智能化光网络协议软件，如图3所示。外部用户和传送设备之间采用UNI信令机制，光核心网络的不同域之间采用DDRP协议和NNI信令方式，实现经过多个域的完整的端到端连接建立和拆除[15]。
图3 DCL和OIF在OFC2003的演示
4、LION计划
LION项目于2000年1月启动，参与者包括T-Systems/Deutsche Telecom、NTT和TP SA等网络运营商，Cisco、Siemens和Agilent等制造商，MEC, AGH, UPC和NTUA等大学以及工程公司Sirti。该项目通过基于分布式环境CORBA接口，实现域间网络管理系统(NMS)的协同工作[16]。
5、OptIPuter计划
OptIPuter是由美国NSF(National Science Foundation)的ITR(Information Technology Research)资助，将Optical，IP和Computer三者有机的融合为一体，实现分布式的虚拟计算机，此时网络成为一个大规模分布式的系统总线。OptIPuter采用OMNINet网络实现分布式的光网络信令体系[17]，其域内信令机制为ODIN(Optical Dynamic Intelligent Signaling)，域间信令机制为PIN(Photonic Inter-domain Negotiator)，如图4所示。
图4 OMNINet网络的域间信令体系
三、国内研究状况
为与国际同步，国家“十五”863计划也开展了多层、多域光网络的研究工作。
参考文献
1. Mayer, et al. Architecture for Automatic Switched Optical Networks (ASON). G.ason (G.8080) Draft v0.7.2, June 2001
2. Optical Signaling Systems. http://www.lightreading.com, January 2002
3. Blanchet M, Parent F, St-Arnaud B. Optical BGP (OBGP): InterAS lightpath provisioning. IETF ietf-draft-parent-obgp-01.txt, August 2001
4. Bernstein G, Cheng D, Pendarakis D, et al. Domain to Domain routing using GMPLS OSPF Extension V1.1 (Draft). OIF2002.23.06, July 2002
5. Xu Y, Basu A, Xue Y. A BGP/GMPLS Solution for Inter-Domain Optical Networking. IETF draft-xu-bgp-gmpls-02.txt, June 2002
6. Malkin G. Internet Users" Glossary. IETF RFC1983, August 1996
7. Private Network-Network Interface Specification Version 1.0 (PNNI 1.0). ATM Forum af-pnni-0055.000, March 1996
8. Distributed Call and Connection Management (DCM) based on PNNI (Version 0.2). ITU-T G.7713.1, May 2002
9. Rekhter Y, Watson T J, Li T. A Border Gateway Protocol 4 (BGP-4). IETF RFC1771, March 1995
10. http://www.canarie.ca/canet4/
11. Pelsser C, Bonaventure O. RSVP-TE extensions for interdomain LSPs. Technical Report 2002-09, http://www.infonet.fundp.ac.be/doc/tr, October 2002
12. Bernstein G, Rajagopalan B, Spears D. OIF UNI 1.0 - Controlling Optical Networks. http://www.oiforum.com, October 2001.
13. Bernstein G, Cheng D, Wang D, et al. Hierarchical Link State NNI routing. OIF2002.378.02, July 2002
14. Ong L, Bernstein G, Cheng D, et al. Hierarchical Routing using GMPLS-OSPF (Draft). OIF2002.023.08, January 2003
15. Wang A. Achieving Seamless IP Optical Network Integration: OIF Interoperability Update. 2003
16. Manzalini A, Cavazzoni C, Guerra S, et al. Experience of the IST LION Project “Layers Interworking in Optical Networks” in Switched Optical Networks. http://exp.telecomitalialab.com, exp-vol.2-n-1, 10-17, March 2002
17. Mambretti J, Yu O. OptIPuter Optical Network Architecture. OptIPuter Project, September 2003 |
