张磊 范忠礼
1南京邮电学院计算机应用技术系
2南京邮电学院光信息技术系
摘要：本文首先分析了ASON信令体系结构，接着对ATM论坛提出的PNNI/Q.2931和GMPLS信令协议在ASON的分布式呼叫和连接管理中的应用进行了详细的探讨。
关键词：自动交换光网络ASON,分布式呼叫和连接管理DCM，交换连接SC，软永久连接SPC
1 引言
传送网中引入动态交换是传送网概念的重大突破，是传送网的一次革命，而动态交换的实现是引入了控制平面，控制平面的关键技术（即信令技术）的特色就是完成自动交换连接功能；实现快速的端到端光通路保护监控和恢复；快速地建立，拆除和维护一条跨于全光网络的光通路。在ITU-T提出的ASON协议体系结构中，有基于PNNI的G.7713.1，基于RSVP的G.7713.2和基于CR-LDP的G.7713.3的三个信令协议，用于实施ASON网中的信令活动。
2 ASON信令体系结构分析
ITU-T提出的ASON是一个光网络控制平面组件以及这些组件之间接口的结构模型，采用了可划分为多个控制域的概念性结构。用户同ASON网络之间的接口是UNI，ASON网络中不同管理域之间的参考点是E-NNI,而同一个管理域之间不同路由寻径域或不同控制元件之间的参考点是I-NNI。ASON中信令技术的功能与传统的公用交换电话网PSTN和综合业务数据网ISDN的支撑网（SS7：7号信令网）作用类似，在传送话音和数据之前通过信令协议在源和目的之间建立呼叫连接。为此，ITU-T SG15于2003年1月20日至31日在瑞士日内瓦召开了(2001-2004年)研究期间第四次会议，会议讨论和通过了与ASON 有关的几个建议,其中就包括对ASON提出的分布式呼叫和连接管理DCM（Distributed Call and Connection Management）的信令系列协议PNNI、RSVP-TE、CR-LDP的扩充。ASON提出的基本DCM功能就是快速实施呼叫连接的建立和拆除。其DCM的参考模型如图1所示，对于一般的控制平面所支持的基于DCM的信令操作过程（交换连接SC和软永久连接SPC的建立）需要ASON控制平面相应的功能组件来支持，它们主要是:
1) 呼叫接纳控制器CAC：负责基于呼叫参数确认、用户权力和网络资源接入策略的呼叫接纳控制。
2) 呼叫控制器CallC：管理呼叫连接；产生、接受或拒绝的呼叫请求；产生和处理呼叫终止请求；呼叫状态管理。
3) 连接控制器CC：负责协调链路资源管理器、路由控制器以及对等或者下层连接控制器以便达到管理和监测连接的建立、释放和修改已建立连接参数的目的。
4) 链路资源管理器LRM：负责对子网节点缓冲池SNPP链路进行管理，包括对子网节点SNP链路连接进行分配和撤消分配，提供拓扑和状态信息。
为了支持交换连接服务，呼叫请求通过A端用户请求代理ARA发送“呼叫建立请求”消息给主叫方呼叫控制器而被初始化，呼叫请求指定了与用户请求呼叫关联的信息（包括与服务相关的服务水平协议SLA，安全性方面和策略相关的信息等等）。而对于软永久连接服务的支持是通过管理平面来处理的，运营商在网元设备系统和网络管理系统中预先设置管理参数来要求连接控制器CC建立连接来支持呼叫请求，这和ATM中的PVC以及电话网中的电路出租管理类似。
为了建立建立端到端的跨于全光网的呼叫连接，必须涉及到呼叫请求过程，连接请求过程，以及不同类型资源连接的创建过程。如图2所示，由于ASON重叠网络模型的多域结构导致了AUSN与ZUSN之间连接的建立，不仅需要通过用户侧呼叫控制器CallC和网络侧连接控制器CC之间进行三次信令交互，而且整个连接通路的建立由链路连接LC和子网连接SNC分别创建和相互串联构成。
用于呼叫建立的资源主要有子网节点SNP，子网节点缓冲池SNPP，链路连接LC等等。如图3所示LC的建立过程是通过对等LRM之间协商分配SNP的结果，SNP的分配过程可能被看作SNP状态的一种变化过程，如由SNP的“可用”状态转变为“已经实施”状态（注意：处于“忙”或者“潜在未分配”状态的SNP不能用于连接的创建）。而且由于UNI信令技术的灵活性，允许用户指定要用于建立的LC，当然网络侧也可以通过指派特定的SNP来选择一条可替换的LC来用于连接的建立。ASON中信令网必须具有一定的弹性，在UNI和NNI上分别实施用户信令和网络信令检测保护机制，当在信令实体CallC和CC之间不能进行正常信令消息的交互时，必须启动链路信令的恢复过程或者手工配置以重建CallC和CC之间的信令链路。
当LC建立之后，接着允许CC创建SNC。如图4所示，为了绑定SNP而建立SNC，这些SNP必须已经存在于SNPP中和被LRM标志，而且SNP状态为“可用”。为了获得可用的SNP需要LRM和上游/下游的LRM进行协商,而这些SNP（入口和出口SNP可能作为上行/下行已经建立的LC标志的一部分）就用于SNC的创建。SNC的连接过程发生在子网内部并且由连接控制器CC来控制完成。在决定了入口和出口连接节点的SNP之后SNC被创建。由连接操作带来的资源选择并不意味着资源分配，资源分配过程发生在信令活动阶段，例如发生在初始化信令请求和对其响应过程中。此外，这些资源可能首先被预留而优先于被分配。在呼叫建立环境中预留资源是指标志资源可用，但不能提交这些资源，直到资源分配阶段发生时才行。利用资源预留阻止了其他请求对相同资源的利用，同时也避免了由于呼叫被拒绝而带来的状态变化。所有这些都通过设置SNP的状态来处理，并且被用于LRM组件之间的交互过程。
3 PNNI信令协议在DCM中的应用
CIENA公司是G.ASON的主要贡献者之一，与BT提出了ITU-T ASON的第一个信令草案即G.7713.1,该草案提出了基于PNNI分布式呼叫和连接管理的建议，提供了基于PNNI／Q.2931分布式呼叫和控制DCM协议规范，并支持软永久连接(SPC)和交换连接(SC)。而CIENA智能光网络OSRP（光信令路由协议）就是基于PNNI/Q.2931，这是一个成熟的、经过商用化验证的信令路由协议。私有网络间接口PNNI起源于传统的电信支撑网（SS7：7号信令网，它使用Q.931信令协议，而此后的Q.2931信令协议又建立在Q.931的基础上），这些协议90年代后期已开始被广泛使用，被人们广泛地理解。由于ATM论坛推出的PNNI 1.0信令建议的成熟稳定性，再加上经简单的改进，即可应用于电路交换型智能光网络，使其成为目前实际应用中最为成功的智能光网络信令。G.7713.1信令协议草案仅对PNNI 1.0和Q.2931作了很小的改动就能很好的应用到ASON的DCM中去，即一个新的连接标志符信息元素（Connection Identifier Information Element(IE)）格式被定义用来支持ASON中DCM所涉及到的新的连接类型，如SNP,SNPP,LC等概念。同时新的流量描述符信息元素（Traffic Descriptors IE）格式被定义适合用于ASON中流量的描述。基于G.7713.1光信令协议（PNNI/Q.2931）电路交换型光路径建立和拆除的DCM信令流过程如图5所示。G.7713.1信令流程必须是基于ATM信令协议PNNI标准，同时扩展应用到智能光网络中。Call Setup消息在源和目的之间预先计算好的路由上传送，而connect消息沿相同的路径从目的地返回。连接拆除的过程与建立过程相似。但必须注意：Notify消息用于对连接建立的确认，并且在拆除连接前发送预拆除连接通知（pre-release notification）为删除连接作好准备。
摘自 光纤新闻网
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