任君玉 周德新
（桂林電子工業(yè)學(xué)院 通信與信息工程系 02221108）
摘 要 ASON(自動交換光網(wǎng)絡(luò))是目前業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，它由于引入了一個(gè)獨(dú)立的控制平面，使光網(wǎng)具有智能。而UNI（用戶網(wǎng)絡(luò)接口）很好的體現(xiàn)了這種智能性，它使ASON能夠按用戶請求自動的建立連接。文章主要研究了UNI的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵詞 自動交換光網(wǎng)絡(luò) 用戶網(wǎng)絡(luò)接口
1 引言
ASON與傳統(tǒng)的OTN的主要區(qū)別在于引入一個(gè)獨(dú)立的控制平面從而賦予傳統(tǒng)光網(wǎng)以智能。ASON具有三種連接方式：永久連接、軟永久連接和交換式連接, 前兩種方式都不需要嚴(yán)格的用戶網(wǎng)絡(luò)接口, 而后者必須具有明確的用戶網(wǎng)絡(luò)接口, 即UNI是實(shí)現(xiàn)交換式連接的重要標(biāo)志。也可以說正是UNI的提出才使ASON具有完全的智能化和真正的自動化。
2 UNI信令
2.1 UNI信令主要功能
客戶節(jié)點(diǎn)和光節(jié)點(diǎn)不是一種對等實(shí)體的關(guān)系，光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般位于網(wǎng)絡(luò)的核心，提供高容量的、快速的骨干網(wǎng)服務(wù)，客戶設(shè)備則位于網(wǎng)絡(luò)邊緣，利用現(xiàn)存的低帶寬的、低價(jià)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。因此在客戶網(wǎng)向光網(wǎng)的服務(wù)一般被認(rèn)為是一種請求式的服務(wù)。
UNI可以按客戶請求實(shí)現(xiàn)以下功能：自動的連接建立；連接刪除；連接狀態(tài)的查詢和連接修改。這些功能的實(shí)現(xiàn)都離不開信令，目前已經(jīng)有幾種可選的信令機(jī)制，RSVP（資源預(yù)留協(xié)議）帶流量工程和GMPLS的擴(kuò)展被一致看好。
2.2 UNI的信令功能組件及配置方式
UNI由UNI-C （UNI客戶側(cè)信令代理）和UNI-N（UNI網(wǎng)絡(luò)側(cè)信令代理）兩大功能組件組成，它們分別在客戶側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)執(zhí)行UNI功能。
OIF（光互聯(lián)論壇）按UNI-C及UNI-N是否分別集成在客戶網(wǎng)元及光網(wǎng)元內(nèi)部，將信令配置方式分為4種：
（1）UNI-C集成在客戶網(wǎng)元內(nèi)，UNI-N集成在光網(wǎng)元內(nèi)
�。�2）UNI-C集成在客戶網(wǎng)元內(nèi)，而UNI-N位于光網(wǎng)元外
�。�3）UNI-C位于客戶網(wǎng)元外，而UNI-N集成在光網(wǎng)元內(nèi)
（4）UNI-C位于客戶網(wǎng)元外，UNI-N也位于光網(wǎng)元外
當(dāng)UNI-C或者UNI-N位于網(wǎng)元外時(shí)，它們通過ISI（內(nèi)部信令接口）與網(wǎng)元進(jìn)行通信。
UNI-C和UNI-N都集成在網(wǎng)元內(nèi)部的情況，如圖1：
2.3 UNI 信令傳輸
在UNI-C和UNI-N之間至少有一個(gè)控制信道用于UNI信令消息的傳輸，可以以帶內(nèi)或帶外的方式實(shí)現(xiàn)。帶內(nèi)信令一般嵌入在數(shù)據(jù)鏈路上實(shí)現(xiàn)，帶外信令則是通過一個(gè)專門的數(shù)據(jù)鏈路實(shí)現(xiàn)。兩種情況下，控制信道都必須支持IP包的傳輸，因?yàn)锳SON正是通過IP的智能控制的。
在MPLS網(wǎng)絡(luò)中，信令都是帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)的。在光網(wǎng)中強(qiáng)力推薦信令以帶外的方式實(shí)現(xiàn)，主要原因有：穿過OXC的數(shù)據(jù)流可以不必參考每個(gè)數(shù)據(jù)包而得到交換，其交換單元可以直接是波長，時(shí)隙甚至光纖等，因此對于OXC的數(shù)據(jù)流來說，它們不必理解用于控制信息處理的協(xié)議棧；在一對OXC之間一般有許多數(shù)據(jù)鏈路，對每個(gè)數(shù)據(jù)鏈路都采用一個(gè)單獨(dú)的信令信道進(jìn)行控制，將產(chǎn)生造成很大的復(fù)雜性和浪費(fèi)，而如果將這些OXC之間的鏈路作為一個(gè)組而用共同的信令實(shí)現(xiàn)，則可以簡化實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性。典型的，OXC之間的控制連接是通過一個(gè)帶外的IP網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的。
3 UNI的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)背景和需求
隨著IP業(yè)務(wù)量持迅猛增長趨勢，IP可以攜帶多種業(yè)務(wù)信號，同時(shí)光通信網(wǎng)絡(luò)蓬勃發(fā)展，光互聯(lián)網(wǎng)（又稱為光因特網(wǎng)）應(yīng)運(yùn)而生，其數(shù)據(jù)由IP攜帶，底層采用大容量的WDM（波分復(fù)用）和DWDM（密集波分復(fù)用）技術(shù)。因此，IP路由器作為一種客戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被廣泛采用。
同時(shí)為了適應(yīng)新業(yè)務(wù)，因特網(wǎng)提出了新的服務(wù)方式以改善傳統(tǒng)的盡力而為服務(wù)的缺陷。
集成服務(wù)就是其中的主要一種，它采用RSVP（資源預(yù)留協(xié)議）作為主要的信令協(xié)議。在終端點(diǎn)，由客戶提出攜帶QoS參數(shù)的請求，沿途節(jié)點(diǎn)則按客戶請求對資源進(jìn)行預(yù)留。
因?yàn)榭蛻艟W(wǎng)與光網(wǎng)的特性不同，用于控制數(shù)據(jù)鏈路的信令也不同。為了控制光網(wǎng)的連接建立，就需要在兩種網(wǎng)絡(luò)之間有一個(gè)用戶網(wǎng)和核心網(wǎng)的接口用于進(jìn)行信令的轉(zhuǎn)變，擴(kuò)展和映射。
4 UNI設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
首先仿真建立一個(gè)由三個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)模型，中間的節(jié)點(diǎn)用于控制光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，模擬實(shí)現(xiàn)UNI-N功能，另外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)用于模擬實(shí)現(xiàn)UNI-C功能。
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2：
由于目前業(yè)界的仿真工具都還沒有現(xiàn)成可用的節(jié)點(diǎn)用于實(shí)現(xiàn)ASON中控制平面中關(guān)于UNI方面的仿真，因此需要自行進(jìn)行一些擴(kuò)充和修改工作。
對圖2示的兩個(gè)客戶節(jié)點(diǎn)，在其節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的組成模塊里分別加上模塊UNI-C，用于進(jìn)行基本的RSVP消息和UNI信令消息之間的擴(kuò)展和映射。源端節(jié)點(diǎn)擴(kuò)充后如圖3示，目標(biāo)端與其相似，但是在程序的編寫實(shí)現(xiàn)上不同。
對中間光網(wǎng)絡(luò)元素控制節(jié)點(diǎn)，則在其節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部組成模塊里加上一個(gè)UNI-N模塊。用于實(shí)現(xiàn)UNI網(wǎng)絡(luò)側(cè)信令功能。如圖4：
最重要和最關(guān)鍵的工作就是對每個(gè)自加模塊進(jìn)行FSM的設(shè)計(jì)和源代碼的編寫了。
源端節(jié)點(diǎn)內(nèi)UNI-C的FSM建模如圖5示：
最后，代碼編譯成功，搜集統(tǒng)計(jì)結(jié)果，運(yùn)行仿真，可以得到信令消息包數(shù)目；呼叫成功概率；出錯(cuò)概率等一些統(tǒng)計(jì)結(jié)果，進(jìn)而分析改進(jìn)UNI信令質(zhì)量。
5 結(jié)束語
進(jìn)行了ASON中UNI的模塊設(shè)計(jì)和分析研究，通過仿真可以驗(yàn)證這種信令設(shè)計(jì)方案基本可行。目前國內(nèi)外的大公司和著名的標(biāo)準(zhǔn)化組織都對ASON進(jìn)行大力研究，其中OIF主要致力于ASON的UNI的研究，UNI 1.0已經(jīng)成熟，現(xiàn)在主要集中于UNI 2.0的規(guī)范。相信ASON的大規(guī)模投入運(yùn)行指日可待。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] User Network Interface(UNI) 1.0 Signaling Specification OIF 2001.10
[2] G.8080 Architecture for the automatically switchde optical network(ASON) ITU-T 2001.11
[3] Resource ReserVation Protocol(RSVP)-Version 1 Functional Specification RFC 2205 1997.9
[4] 下一代光網(wǎng)絡(luò) Peter Tomsu 清華大學(xué)出版社 2002.12
任君玉 桂林電子工業(yè)學(xué)院通信與信息工程系碩士研究生 現(xiàn)主要進(jìn)行自動交換光網(wǎng)絡(luò)課題的研究。
