the automatic switched optical network...

The Automatic Switched Optical Network (ASON)

Why ASON

Trend teknologi NGN yang berkembang saat ini telah mendorong perubahan yangcukup cepat di dunia telekomunikasi. Evolusi terjadi pada setiap layer jaringanuntuk menuju perkembangan bisnis telekomunikasi yang mengarah pada platformIP dan layanan berbasis data. Beberapa faktor penting yang terjadi saat iniberperan mendorong terjadinya evolusi adalah:

• Pertumbuhan aplikasi berorientasi layanan data.• Kebutuhan bandwidth yang terus berkembang.• Model bisnis yang sudah tidak menjanjikan lagi, dimana biaya yang

dikeluarkan lebih besar dari pendapatan.• Kebutuhan akan evolusi jaringan untuk mereduksi kebutuhan biaya operasi.• Kebutuhan akan persyaratan jaringan yang terus berkembang mengikuti

perkembangan lingkungan bisnis.

Jaringan transport optik sebagai elemen jaringan yang berevolusi menuju NGNmerupakan layer utama yang berdampak langsung terhadap evolusi yangdisebutkan diatas.

Issue Teknologi optik saat ini telah dibangun secara efektif untuk mendukung berbagaiteknologi yang ada dan format trafik yang digunakan dalam teknologi tersebut. Saat initeknologi optik telah diarahkan untuk memiliki kemampuan dalam dua hal yang utamayaitu:

• Kapabilitas teknologi switching berbasis optik (Optical switching technologies).• Kemampuan untuk men-deliver trafik Ethernet.

Isu kapasitas, reliabilitas dan kualitas menjadi dominan pada layer jaringan ini mengingatkebutuhan akan jaminan kualitas layanan yang tinggi kepada pelanggan. Jaringan optikmerupakan solusi yang bisa memenuhi kebutuhan tersebut.

Dan Teknologi Automatic Switching Optical Network (ASON) merupakan platformteknologi yang diusung untuk menjawab tantangan kapasitas, reliabilitas dan kualitaspada jaringan berbasis optik.

Konsep Teknologi Optik Terkini

Permasalahan Jaringan Optik

Permasalahan dalam jaringan berbasis optik muncul dengan melihat kenyataan dankondisi sebagai berikut:

Setiap operator pada umumnya akan menerapkan kebijakan manajemen jaringan yang berbeda-beda pada jaringan transport-nya. Setiap operator juga kemungkinan besar akanmengimplementasikan produk dari mitra yang berbeda-beda.

Kondisi bisnis dan kebutuhan konektivitas akan mendorong operator-operator untukmelakukan integrasi jaringan pada batas-batas jaringan. Hal ini tentu akan memunculkanpermasalahan interoperabilitas diantara produk pemasok.

Permasalahan interoperabilitas umumnya akan memerlukan waktu yang tidak sedikit dantidak jarang bergulir menjadi permasalah yang kompleks.

Kompleksitas Network Management

Masalah interoperabilitas yang kompleks bagi operator jaringan harus dihindari dandiminimisasi. Karena pada saat melakukan provisioning melalui bermacam sistem danbermacam protokol (Lihat Gambar IP, ATM, SDH, DWDM etc), dengan masalahinteroperabilitas yang muncul, maka akan dibutuhkan waktu provisioning yang sangatpanjang. Hal ini tentu merugikan dalam aspek pelayanan kepada pelanggan dankemudahan dalam melakukan proses OMAP bagi operator jaringan.

Feb. 5, 2002 EECS - UC Berkeley

What is ASON?• The Automatic Switched Optical Network (ASON) is both a framework and a technology

capability.

(Automatic Switched Optical Network (ASON) merupakansebuah framework dan sebuah teknologi )

• As a framework that describes a control and management architecture for an automatic switched optical transport network. (Sebagai framework yang menggambarkan suatu arsitektur pengendaliandan manajemen untuk mendukung fungsi kerja jaringan switch otomatisberbasis transport optik.)

• As a technology, it refers to routing and signalling protocols applied to an optical network which enable dynamic path setup.

(Sebagai sebuah teknologi yang memilikifungsi routing dan signaling yang diaplikasikan pada jaringan optiksehingga proses dynamic path setup bisa dijalankan dengan mulus. )

• Recently changed names to Automatic Switched Transport Network (G.ASTN)

ASTN/ASON ITU-T Recommendation

G.805/G.8080

Architecture that defines the

components and

interactions

between components

Distributed control plane

Task of control planes

Call and connection

control

Path control based on

network state

Discovery for self

configuration

Rekomendasi ITU-T G.805/G.8080

Arsitektur yang mendefinisikan

komponen dan interaksi antar

komponen

Distributed control plane

Tugas control plane

Panggilan dan kontrol koneksi

Control path berdasarkan keadaan

jaringan

Penemuan untuk self konfigurasi

9

Sepenuhnya Terhubung, Un-switched network

Problem- terbatas dan tidak bisa scale ke ribuan atau jutaan penggunaSolution- switched network

Ports Ports

10

Switched Network

Pervasif, bandwidth tinggi, handal, transparan

11

Optical Network Elements - Switches

• Optical Bidirectional Line

Switched Rings

• Optical Cross-Connect

(OXC)

– Efisiensi penggunaan

fasilitas serat optik yang ada

di tingkat optik menjadi

penting sebagai penyedia

layanan dari pengalihan

panjang gelombang sekitar

glob. Routing dan

perawatan merupakan

bidang utama dan di

sanalah OXCs digunakan.International Engineering Consortium, 2004

12

Switching Fabric• Electro-optical 2 x 2 switching elements are the key devices

in the fabrication of N x N optical data path.

• The switching elements rely on the electro-optic effect (i.e.,

the application of an electric field to an electro-optical

material changes the refractive index of the material).

• The result is a 2x2 optical switching element whose state is

determined by an electrical control signal.

• Can be fabricated using LiNbO3 as well as other materials.

Optical

input

Optical

output

Electrical control

Optical

input

Optical

output

Electrical control

13

Switching Fabric – contd.

Switching control

Inputinterface

Outputinterface

Switchingfabric

14

Switching Fabric – contd.

...

Optical transport system(1.55 mm WDM)

1.3 mm intra-office..

...

.

...

...

OpticalCrossconnect

(OXC)

...

Transponders

Terminating equipment|

SONET, ATM, IP...

ASON Network Model (Source: TELECOM Lab)

Implementasi

Di dalam implementasi teknologi ASONdibutuhkan sebuah protokol yang memiliki peransangat dominan dalam proses pengontrolanjaringan.

Protokol yang didorong oleh organisasi standarinternasional internet ini adalah GMPLS(Generalized Multi Protocol Label Switching).

GMPLS adalah protocol tambahan yangdibutuhkan untuk memisahkan controlplane dari data plane di dalam jaringan.

ASTN/ASON (Continued…)Protocols must support multi-layer, multi-vendor network

Layering

Administrative partitioning

Operational partitioning

Types of interfaces in the control plane

GMPLS (Generalized Multi Protocol Label Switching).Unified control plane for packet and circuit switching technologies

Four interfaces.

Interface Switching Capability

No NNIs.

Control plane terpadu untuk paket dan teknologi circuit switching

Empat interface.

Kemampuan Antarmuka Switching

Tidak ada NNIs.

GMPLS (Continued…) Extension of routing protocols

OSPF-TE and ISIS-TE

Signaling protocols, RSVP-TE and CR-LDP

Label Switched Paths (LSP)

Perpanjangan protokol routing

OSPF-TE dan ISIS-TE

Signaling protokol, RSVP-TE dan CR-LDP

Label Switched Paths (LSP)

Multi-layer Resource Model Representation In GMPLS Basic topology abstraction is TE link

Link interface can support one or more interface switching types defined

Interface Switching Capability (ISC)

ISC descriptor describes related TE properties

A particular resource on a link is represented by a label

Abstraksi Topologi dasar adalah Link TE

Link antarmuka dapat mendukung satu atau lebih

jenis switching antarmuka yang didefinisikan

Kemampuan Antarmuka Switching (ISC - Interface Switching Capability )

ISC descriptor menjelaskan kaitan sifat TE

Sebuah sumber daya tertentu pada link diwakili oleh label

In GMPLS (Continued...) Basic service abstraction is a LSP

Concept of hierarchical LSP

LSP in server region represented as TE link or Forwarding adjacency in client

region

Client LSP routed over a TE link == tunneled within a server LSP

Multi-layer Resource Model Representation In ASON

ISC concept has been reduced

Konsep ISC telah berkurang

Optical part of OTN hierarchy is mapped to LSC

Bagian Optical dari hirarki OTN dipetakan ke LSC

Digital path layers of OTN and SDH hierarchy is mapped to TDM

Lapisan jalur digital dari OTN dan hirarki SDH dipetakan

ke TDM

In ASON (Continued…)


Transport networks functional

model G.805

Client/server association

between adjacent / berdekatan

layers

Each layer partitioned to reflect

internal structure


Partitioning concepts

Starting from the smallest indivisible subnetwork / subnetwork terpisahkan

Contained and containing /mengandung subnetwork

Contained subnetwork cannot provide connectivity / menyediakan

konektivitas not available / tersedia in containing subnetwork

Ports on boundary of containing subnetworks and interconnection

capability are represented by contained subnetworks


Partitioning concepts (contd…)


Layering concepts

Layer networks in a client-server model

Termination/terminasi-akhir and Adaptation Functions

Topology and connectivity not visible to client

Overview of MPLS/GMPLS (Generalized Multi Protocol Label Switching) Concepts

Forward Equivalence Class

Label

LSR

LSP

Label allocation

Next Hop Label Forwarding Entry (NHLFE)

Route selection

From: Dr. Harry Perros, Connection Oriented Networks (CSC 576), Fall ‘06

Control Plane Architecture

In GMPLS (Generalized Multi Protocol Label Switching)

Peer model

Overlay model

Augmented model

Tiga Tipe Koneksi

Dalam implementasinya ada tiga tipe koneksi yang bisadibentuk oleh ASON, yaitu:

• Permanent : dibentuk dari managementsystem dengan network managementprotocols secara dedicated/permanent.

• Soft permanent : dibentuk dari management systemdengan menggunakan signaling dan routingprotocol untuk membangun koneksinya.

• Switched : dibentuk oleh customer berdasarkandemand dengan menggunakan signaling dan routingprotocols untuk membangun koneksinya.


Optical Network: Today vs. TomorrowApplications Protection Topology Management

- DS3- STS-n- STS-nc- OC-48T, (OC-192T)- 1GE- (134Mb/s)- 140Mb/s- VC-4- VC-4-nc- NUT- Extra Traffic- Broadcast

- VC-4-nv- 10GE- Flexible i/f- Billing method

(distance, time, bw,QoS)

- Asymitric bwconnections

- Point-to-multipoint- sequential

- 2F/4F BLSR- Matched Nodes- Head end ring prot.- NUT (non-preemptive

unprotected trafficmixed with protected inring/linear)

- Unprotected (extratraffic)

- Protection SW time- Clear P =60ms- With ET=160ms- MN = 250ms

- Wider range of SLAcapability

- Path diversity verifiable- Scalable to large NW

size

- 2F/4F BLSR- Linear- 1+1- 1:n- Path protection

- Mesh- Port connectivity

- unconstrained- arbitrary

- Provisioned pathconnection

- Trail management acrossmultiple rings

- Multiple product

- Auto discovery of NWconfiguration

- Connection provisioning ofpaths over unconstrainedline topology

- No pre-provisioning ofconnections?

- User signaling i/f forconnection provisioning

- Scalable to very large NW- Fast connection

establishment <2s- Resource (bw)

management andmonitoring

Additional

SLA capability

Mesh network Auto connection

& resource mgnt

Optimized IP

application - current

driver for transparent

NW ASON value added

To

da

y

To

mo

rro

w

Arsitektur ASON

Aristektur ASON dibagi ke dalam tiga bagian

(plane), yaitu;

– transport plane,

– control plane dan

– management plane.

Arsitektur ASON

Transport Plane

Transport plane direpresentasikan dengan

elemen jaringan, dengan kemampuan:

• Menyediakan kemampuan cross connect dalam jaringan.

• Mengakomodasi teknologi eksisting (SDH) atau teknologi Optical Transport Network (OTN).

Transport Plane

Transport Plane dikenal juga sebagai data plane, yang merepresentasikan pemanfaatan sumberdaya jaringan untuk menyampaikan suatuinformasi antar user. Transfer informasi tersebutdapat merupakan bi-directional atauunidirectional. Transport plane juga dapatmelakukan fungsi transfer informasi untuk kontroldan sistem manajemen. Transport plane direpresentasikan dengan suatu komponenjaringan yang meliputi: transport entitas danfungsi transport. Komponen jaringan tersebutdapat berupa IP, ATM, SDH, atau OTN.


ASON Network Architecture

GHAT NE: Global High Capacity transport NE

ASON: Automatic Switched Optical Network

OCC: Optical Connection Controller

IrDI: Inter Domain Interface

Interfaces:

UNI: User Network Interface

CCI: Connection Control Interface

NNI: ASON control Node Node Interface

Clients

e.g. IP,

ATM, TDM

IrDI_NNI

IrDI

OCCOCC OCCNNI

OCCASON control plane

Integrated

Management

GHCT

NE

GHCT

NE

GHCT

NE

Transport Network

Legacy

Network

Clients

e.g. IP,

ATM, TDM

UNIUser

signaling

CCI


ASON Layer Hierarchy

Network Layer

Domain/Region Layer

Conduit Layer

Fiber Layer

Fibers

Conduit 1

Conduit 2

l Layerl1

ln

Domain D

Domain B

Domain E

Domain A

Domain C

Domain


Resilient packet ring (802.17)

• Put lan on top of man

• 50ms protection

•


OC-192

DWDM n x l

T1

DS1

DS3

End User Access Metro Core

Ethernet LAN

LL/FR/ATM

1-40Meg

OC-12

OC-48

IP/DATA

1GigE 10GigE+

The Metro Bottleneck

MetroAccess

Other Sites

1Gig+


RPR - Expanding the LAN to the MAN/WAN

LAN

• Low Cost

• Simplicity

• Universality

MAN/WAN

Distributed

Switch

+• Scalability

• Reach

• Robustness

• Low Cost

• Simplicity

• Universality

LAN in the

MAN

Paradigm


STS-N EnvelopeEthernet

Frame

What is RPR?Ethernet networking on Optics (STS-Nc)

Ethernet

Frame

Ethernet

Frame

Ethernet

Frame

Ethernet

Frame

Ethernet

Frame

Ethernet

Frame


Scalable Bandwidth and Services

OC-3 / 12 / 48 / 192

STS-N

TDM

STS-Nc

Ethernet

VT’s

VT’s

VT’s

VT’s

80M

1M

1000M

10M

300M

500M


Network & Customer Management

•Customer Privacy through managed Virtual

LANs (802.1Q tags)

•Customer Agreements through flow

attributes (802.1p prioritized queues and

traffic policing)

Customer

Ethernet

Ports


Move to optical

• The key is to find a way to use the infrastructure that we have available in an efficient manner

• What services are available? What can we do?

• Challenges?

the automatic switched optical network...

Documents