ASON網(wǎng)絡(luò )技術(shù)現狀及組網(wǎng)應用

面對超出想象的巨大通信市場(chǎng)需求，運營(yíng)商正在尋求一條新的途徑以更低的成本建造新型光傳送網(wǎng)絡(luò )，增強網(wǎng)絡(luò )容量的擴展能力和組網(wǎng)靈活性。自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò )（ASON）的出現，是在充分吸收了IP網(wǎng)絡(luò )和技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，將其融合到光傳送網(wǎng)中實(shí)現的。它在設計之初，就充分考慮到分組業(yè)務(wù)占主導地位的發(fā)展趨勢，將其設計成與IP網(wǎng)絡(luò )相似的結構，具有無(wú)限擴展性和兼容性，通過(guò)標準的接口，不同廠(chǎng)家的設備可實(shí)現互通，便于全網(wǎng)的管理。

　　傳統的傳送網(wǎng)只涉及到信號的傳送、復用、交叉連接、監控和生存性處理，不含交換功能，而ASON除了具備以上功能外，還能實(shí)現動(dòng)態(tài)、自動(dòng)傳送、交換和建立連接的功能。同時(shí)，為了滿(mǎn)足目前電路交換和分組交換業(yè)務(wù)的需求，ASON還引入了信令和路由的概念，以吸取兩類(lèi)網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)又避免它們各自的缺點(diǎn)。此外，ASON支持多種客戶(hù)信號，是一種獨立于客戶(hù)和技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )。

　　ASON技術(shù)特點(diǎn)

　　ASON是符合G.8080框架要求的、通過(guò)控制平面來(lái)完成自動(dòng)交換和連接控制的光傳送網(wǎng)，它以光纖為物理傳輸媒質(zhì)，由SDH和OTN等光傳輸系統構成。ASON網(wǎng)絡(luò )的核心是網(wǎng)絡(luò )智能性，包括呼叫和連接控制、路由和自動(dòng)發(fā)現等功能以實(shí)現智能化網(wǎng)絡(luò )控制功能。ASON網(wǎng)的應用優(yōu)勢主要體現在以下幾個(gè)方面。

　　1．快速電路指配。ASON技術(shù)支持采用標準路由和信令協(xié)議實(shí)現光網(wǎng)絡(luò )中的動(dòng)態(tài)端到端連接建立和調度，采用SPC、SC功能可快速進(jìn)行電路配置。

　　2．網(wǎng)絡(luò )資源動(dòng)態(tài)分配。采用流量工程將網(wǎng)絡(luò )資源動(dòng)態(tài)分配給路由，滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )結構的不斷調整和各個(gè)地區業(yè)務(wù)增長(cháng)的不均衡，同時(shí)還可滿(mǎn)足各種臨時(shí)性業(yè)務(wù)；充分發(fā)掘網(wǎng)絡(luò )潛力，提高網(wǎng)絡(luò )資源利用率和運營(yíng)商投入產(chǎn)出比。

　　3．網(wǎng)絡(luò )結構易于擴容和調整。由于采用網(wǎng)狀網(wǎng)結構和分布式網(wǎng)絡(luò )智能，便于節點(diǎn)的增加和網(wǎng)絡(luò )結構的調整。

　　4．抗多點(diǎn)失效，增強網(wǎng)絡(luò )的生存性。提供MESH保護恢復能力，抗多節點(diǎn)失效，當傳統的環(huán)網(wǎng)出現兩處光纜斷時(shí)，業(yè)務(wù)已經(jīng)中斷，而網(wǎng)狀網(wǎng)可尋找多條迂回路由保證業(yè)務(wù)不中斷。提高網(wǎng)絡(luò )的生存性和抗災難能力，特別是分布式恢復能力可實(shí)現快速業(yè)務(wù)恢復。

　　5．快速的保護恢復機制，支持多等級業(yè)務(wù)。針對不同的業(yè)務(wù)提供不同的保護恢復等級，提高網(wǎng)絡(luò )的利用率；同時(shí)可支持各種新型業(yè)務(wù)，以更好地實(shí)現用戶(hù)的定制服務(wù)，為重點(diǎn)大客戶(hù)提供更具吸引力的服務(wù)，提升運營(yíng)商的整體競爭能力。

　　6．提高了網(wǎng)絡(luò )帶寬利用率，節省網(wǎng)絡(luò )投資，降低CAPEX/OPEX。ASON網(wǎng)絡(luò )使運營(yíng)商更好地利用光網(wǎng)絡(luò )，提高網(wǎng)絡(luò )的利用率，顯著(zhù)降低每兆比單位成本，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )結構，降低運行成本。

　　7．網(wǎng)絡(luò )易于管理。傳統的SDH網(wǎng)管中所有的電路管理和配置等功能均由人工在EM/SNM上來(lái)完成，智能性較差。ASON網(wǎng)絡(luò )采用分布式智能，資源的自動(dòng)發(fā)現和連接的動(dòng)態(tài)配置分配于各個(gè)節點(diǎn)來(lái)自動(dòng)實(shí)現，減少網(wǎng)管壓力，便于網(wǎng)絡(luò )管理。

　　8．支持多種新型業(yè)務(wù)。由于其可擴展性好，格式透明，能隨新業(yè)務(wù)的產(chǎn)生而不斷推陳出新，便于引入諸如按需帶寬業(yè)務(wù)、波長(cháng)批發(fā)、波長(cháng)出租、光撥號業(yè)務(wù)、動(dòng)態(tài)路由分配、光虛擬專(zhuān)用網(wǎng)等新的業(yè)務(wù)類(lèi)型，使傳統的傳送網(wǎng)向業(yè)務(wù)網(wǎng)演進(jìn)。

　　總之，ASON網(wǎng)絡(luò )與傳統網(wǎng)絡(luò )相比其優(yōu)勢在于可對業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò )的任意節點(diǎn)間靈活部署，網(wǎng)絡(luò )資源動(dòng)態(tài)分配，提高網(wǎng)絡(luò )資源利用率，增強了網(wǎng)絡(luò )的靈活性和生存性。

　　ASON國際標準化情況

　　目前對自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò )（ASON）技術(shù)進(jìn)行跟蹤研究的國際標準化組織主要包括國際電信聯(lián)盟電信工作組（ITU-T）、因特網(wǎng)工程工作組（IETF）、光因特網(wǎng)論壇（OIF）和電信管理論壇（TMF），各標準化組織之間既有重疊，又互為補充。

　　ITU-T是通信行業(yè)主要的標準化組織，它在A(yíng)SON領(lǐng)域的主要工作是定義了一個(gè)標準的自動(dòng)光網(wǎng)絡(luò )體系結構，與其他標準化組織的不同在于它是從整體結構的角度出發(fā)研究光網(wǎng)絡(luò )，之后再決定如何實(shí)現。ITU-T主要負責ASON體系結構方面的內容，另外它在分布式呼叫與連接管理、路由協(xié)議、自動(dòng)發(fā)現等方面給出了框架結構與協(xié)議規范，還對保護恢復、連接允許控制、管理平面等方面進(jìn)行了規范。

　　IETF的工作主要是定義用于智能光網(wǎng)絡(luò )的控制協(xié)議，與ASON技術(shù)研究有關(guān)的工作組包括CCAMP、MPLS和IPO等三個(gè)工作組，它們主要的工作是提出了通用多協(xié)議標記交換（GMPLS）一系列標準草案，包括信令協(xié)議（RSVP-te/CR-LDP）、路由協(xié)議（OSPF/IS-IS）、鏈路管理協(xié)議（LMP）等。

　　OIF目前主要關(guān)注的是IP客戶(hù)端，OIF已經(jīng)規范了智能光網(wǎng)絡(luò )的用戶(hù)接口（UNI）。對于外部網(wǎng)絡(luò )到網(wǎng)絡(luò )接口（E-NNI），OIF也有了一個(gè)初步的定義。

　　TMF主要解決不同技術(shù)的管理方面的問(wèn)題，它關(guān)注ITU-T的G.7718，支持ASON控制平面的管理。TMF的很多定義可以用于A(yíng)SON管理方面，它提供關(guān)于控制平面的信息模型。ITU-T目前的作法是將ASON管理問(wèn)題進(jìn)行劃分，只對管理平面的功能和需求進(jìn)行定義，而管理對象和管理信息模型等定義交由TMF來(lái)完成。

　　國內中國通信標準協(xié)會(huì )傳送網(wǎng)工作組在自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò )的標準制定工作中，主要依據ITU-T的框架結構和相關(guān)建議，同時(shí)兼顧IETF和OIF的相關(guān)規范。2003年，傳送網(wǎng)工作組開(kāi)始制定《自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò )標準（ASON）技術(shù)要求》系列標準，在該系列標準中，將整個(gè)ASON技術(shù)要求劃分為體系結構與總體要求、術(shù)語(yǔ)和定義、DCN、信令、路由、自動(dòng)發(fā)現、保護恢復、管理平面、UNI、E-NNI等幾個(gè)部分，目前已經(jīng)完成體系結構、術(shù)語(yǔ)定義、DCN、信令、UNI、管理平面、自動(dòng)發(fā)現等部分標準的制定。

　　綜上所述，目前對ASON的標準化工作已經(jīng)基本完成，ASON各個(gè)方面的功能都已基本成熟，僅在E-NNI接口的互通方面還存在不完善的地方，基于域間的保護恢復還不能很好的互通，這將是下一步標準化工作需要解決的問(wèn)題。

　　ASON設備現狀

　　ASON設備正逐步走向成熟?？偟膩?lái)說(shuō)，在傳送平面目前關(guān)注基于SDH的ASON設備，其交換顆粒在VC4粒度之上，另外部分廠(chǎng)家實(shí)現了基于VC12顆粒的ASON調度，同時(shí)在WDM網(wǎng)絡(luò )中具備了基于波長(cháng)的智能調度；在控制層面，基本的控制層面功能已經(jīng)具備，如連接管理、路由等，在控制層面的接口方面，對E-NNI接口已經(jīng)實(shí)現了廠(chǎng)家間的互通，能夠通過(guò)E-NNI接口實(shí)現端到端的業(yè)務(wù)調度，但是E-NNI接口的保護恢復機制還不完善；對于A(yíng)SON管理系統，對傳送層面的設備管理比較成熟，對于控制層面的管理基本完善；對于信令網(wǎng)絡(luò )，帶內和帶外方式都有提供，但是帶內方式下的互通存在一定的問(wèn)題；對于保護恢復，已經(jīng)提供了比較完善的保護恢復機制。

　　具體來(lái)說(shuō)，目前ASON設備現狀的以下幾個(gè)主要特點(diǎn)。

　　1．提供大容量的交叉矩陣，實(shí)現多光口方向的業(yè)務(wù)疏導，可以支持320G/640G交叉容量，甚至可以達到1.28T。

　　2．提供豐富的業(yè)務(wù)接口，包括供STM-1、STM-4、STM-16、STM64和GE接口。

　　3．支持分布式控制，包括分布式信令、路由和自動(dòng)發(fā)現功能?？梢詫?shí)現軟永久連接（SPC）和交換連接（SC）的創(chuàng )建、查詢(xún)、刪除；支持路由信息發(fā)布和更新、通道路由計算功能；支持鄰居自動(dòng)發(fā)現等功能。

　　4．支持類(lèi)型豐富多樣的網(wǎng)絡(luò )保護和恢復功能，包括比較成熟和完善的SDH網(wǎng)絡(luò )保護功能、基于控制平面的保護功能、分布式動(dòng)態(tài)重路由恢復功能以及保護與恢復的結合。多種保護恢復技術(shù)，可實(shí)現抵抗多重故障的生存能力，增強了網(wǎng)絡(luò )的健壯性。

　　5．在A(yíng)SON信令通信網(wǎng)方面，支持帶內和帶外兩種信令通信方式。部分廠(chǎng)家支持帶內信令信道的擴展。

　　6．通過(guò)ASON網(wǎng)管系統實(shí)現端到端、跨越ASON網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)統一調度。ASON網(wǎng)絡(luò )組網(wǎng)應用

　　ASON網(wǎng)絡(luò )結構的選擇主要需要考慮以下因素：光傳送網(wǎng)的現網(wǎng)結構和規模；光傳送網(wǎng)的規劃建設、運行維護體制；業(yè)務(wù)網(wǎng)的結構和業(yè)務(wù)需求；網(wǎng)絡(luò )安全性和多廠(chǎng)商競爭性；ASON多域技術(shù)的成熟性。

　　根據以上各種因素的不同，ASON網(wǎng)絡(luò )結構可以采用不同的分層結構和組網(wǎng)方案，主要考慮網(wǎng)絡(luò )分層、網(wǎng)絡(luò )分域以及單平面和雙平面等幾個(gè)方面的因素。

　　1．ASON網(wǎng)絡(luò )分層

　　網(wǎng)絡(luò )分層結構主要涉及省際、省內、本地光傳送網(wǎng)的組織結構和網(wǎng)絡(luò )扁平化。針對運營(yíng)商現有的三層網(wǎng)絡(luò )結構和未來(lái)網(wǎng)絡(luò )扁平化的發(fā)展趨勢，目前ASON網(wǎng)絡(luò )可采用三層組網(wǎng)的模式，即和現有運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )分層保持一致，如圖所示。

　　圖 ASON網(wǎng)絡(luò )結構