ASON在城域光網(wǎng)絡(luò )中的應用

摘要　本文在介紹ASON的體系結構的基礎上，簡(jiǎn)述了現在城域光網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)以及ASON應用于城域光網(wǎng)絡(luò )的解決方案，最后對各大公司的解決方案進(jìn)行了比較。

關(guān)鍵詞　自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò )　智能光網(wǎng)絡(luò )　城域光網(wǎng)絡(luò )

　　自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò )(ASON)以其所特有的優(yōu)點(diǎn)成為業(yè)內公認的下一代網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展方向。今天，支持ASON已經(jīng)成為光設備廠(chǎng)商宣傳推廣其光設備的必要條件，尤其在中國，隨著(zhù)AT&T采納Ciena推出的智能光設備，Alcatel在北京，Lucent在江蘇部署智能光網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品，國內運營(yíng)商普遍表現出了對ASON的熱烈歡迎。從目前的業(yè)務(wù)類(lèi)型和運營(yíng)類(lèi)型上來(lái)看，ASON可能會(huì )首先在城域網(wǎng)中得到應用，然后應用于骨干網(wǎng)中。因為城域網(wǎng)有相當的容量、極高的帶寬、管理要求、有實(shí)時(shí)變化的業(yè)務(wù)流向，是最有可能產(chǎn)生新收入的地方。由于城域網(wǎng)能夠將接入網(wǎng)和骨干網(wǎng)連接起來(lái)，因此，它必須易于擴展、經(jīng)濟有效、并能夠滿(mǎn)足越來(lái)越多的帶寬服務(wù)、按需接入和服務(wù)供應的需求。

1、 ASON簡(jiǎn)介

　　ASON在ITU-T的文獻中定義為：“通過(guò)能提供自動(dòng)發(fā)現和動(dòng)態(tài)連接建立功能的分布式(或部分分布式)控制平面，在OTN或SDH網(wǎng)絡(luò )之上，可實(shí)現動(dòng)態(tài)的、基于信令和策略驅動(dòng)控制的一種網(wǎng)絡(luò )”。其體系結構表現在3個(gè)平面、3個(gè)接口和3種連接類(lèi)型上。

　　按照ITU-T G.8080(G.ason)建議，ASON分為傳送平面、控制平面和管理平面3個(gè)獨立的平面。如圖1所示?？刂破矫媸钦麄€(gè)ASON的核心部分，完成呼叫控制和連接控制等功能?？刂破矫嫱ㄟ^(guò)使用接口、協(xié)議以及信令系統，可以動(dòng)態(tài)地交換光網(wǎng)絡(luò )的拓撲信息、路由信息以及其它控制信令，實(shí)現光通道的動(dòng)態(tài)建立和拆除，以及網(wǎng)絡(luò )資源的動(dòng)態(tài)分配，還能在連接出現故障時(shí)對其進(jìn)行恢復。傳送平面提供用戶(hù)信息端到端的單向或者雙向傳輸。管理平面同時(shí)對傳送平面和控制平面進(jìn)行管理。

　　圖1   PI：物理接口　　UNI：用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )接口　　I-NNI：內部網(wǎng)絡(luò )網(wǎng)絡(luò )接口　　      E-NNI：外部網(wǎng)絡(luò )網(wǎng)絡(luò )接口　　CCI：連接控制接口
　　NMI-A：網(wǎng)絡(luò )管理接口A(yíng)　　NMI-T：網(wǎng)絡(luò )管理接口T　　ISI：內部信令接口

　　3個(gè)平面之間通過(guò)不同的接口實(shí)現連接，控制連接接口(CCI)工作在控制平面和傳送平面之間，用于將控制平面的交換控制命令下發(fā)到傳送平面和將傳送平面的資源狀態(tài)信息上報給控制平面。NMI-A和NMI-T分別實(shí)現管理平面與控制平面、傳送平面的相連。NMI-A主要是對控制平面的信令、路由、配置等的管理。NMI-T主要是對傳送平面的配置、性能和故障等的管理。 {{分頁(yè)}}

　　在A(yíng)SON中，根據不同的連接需求以及連接請求對象的不同，提供了3種類(lèi)型的連接：永久連接(PC，Permanent Connection)、軟永久連接(SPC，Soft Permanent Connection)、交換連接(SC，Switched Connection)。PC沿襲了傳統光網(wǎng)絡(luò )的連接建立形式，它不需要控制平面的參與，也不需要自動(dòng)路由，是一種相對靜態(tài)、持續時(shí)間較長(cháng)的連接。SC是一種全新的動(dòng)態(tài)連接方式，它通過(guò)利用控制平面的路由和信令能力，實(shí)時(shí)地響應連接請求，實(shí)現連接的自動(dòng)化。用戶(hù)與網(wǎng)絡(luò )通過(guò)UNI(用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )接口)相連接。SPC是介于兩者之間的連接，用戶(hù)到網(wǎng)絡(luò )的部分是永久連接，在網(wǎng)絡(luò )內部是交換連接。

2、在城域光網(wǎng)絡(luò )中引入ASON

　　城域網(wǎng)絡(luò )中主要是4種技術(shù)：SDH、ATM、Ethernet、WDM。眾所周知，早期的城域網(wǎng)大多采用SDH來(lái)建設，而SDH技術(shù)主要是適應TDM業(yè)務(wù)的傳送，在傳送帶寬可變的分組數據業(yè)務(wù)時(shí)顯得力不從心?；赟DH之上的MSTP技術(shù)因能有效承載語(yǔ)音、數據等多種類(lèi)型的業(yè)務(wù)而成為城域網(wǎng)建設的主流技術(shù)。在MSTP功能的基礎上又有了不同的改進(jìn)，如支持VC、LCAS、GFP/LAPS映射。支持RPR方式的以太環(huán)網(wǎng)等。隨著(zhù)它的日益發(fā)展和在實(shí)際網(wǎng)絡(luò )中的不斷應用，業(yè)務(wù)互通問(wèn)題以及標準化問(wèn)題日益顯現。

　　雖然最大的分析證明，隨著(zhù)傳送容量的增加，單位比特率的成本在下降，WDM在城域網(wǎng)中的應用也有著(zhù)其巨大的優(yōu)勢，例如光透明性、高帶寬、多業(yè)務(wù)等。但是，在目前整個(gè)行業(yè)的大環(huán)境下，在運營(yíng)商已經(jīng)認識到現階段的城域網(wǎng)中高帶寬并不等于一切。運營(yíng)商將越來(lái)越理智，重點(diǎn)考慮如何將帶寬應用到客戶(hù)，投資的時(shí)候越來(lái)越考慮性能價(jià)格比這個(gè)至關(guān)重要的因素。

　　在光網(wǎng)絡(luò )中引入智能可以滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )出現的業(yè)務(wù)互通、支持多協(xié)議和光透明性、低成本連接等需求。引入智能首先要在網(wǎng)絡(luò )中引入控制功能，而ASON作為智能光網(wǎng)絡(luò )的代表，特別適合在城域網(wǎng)實(shí)現。ASON可以提供如下功能。
　　(1)自動(dòng)發(fā)現拓撲；
　　(2)快速、動(dòng)態(tài)建立連接；
　　(3)流量工程，允許網(wǎng)絡(luò )資源動(dòng)態(tài)分配給路由；
　　(4)支持網(wǎng)狀拓撲的自動(dòng)連接恢復；
　　(5)端到端的連接控制；
　　(6)對不同業(yè)務(wù)提供不同光通到服務(wù)等級(SLA)和保護選擇；
　　(7)快速業(yè)務(wù)提供，能提供OVPN服務(wù)。

　　這些功能可以滿(mǎn)足城域網(wǎng)中實(shí)時(shí)變化的業(yè)務(wù)流向和帶寬需求，使城域網(wǎng)業(yè)務(wù)的調配變得更加靈活。這樣，網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商便可針對不同的業(yè)務(wù)級別提供更多類(lèi)型的服務(wù)來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。同時(shí)也減少了網(wǎng)絡(luò )的投資成本和運營(yíng)成本，增強網(wǎng)絡(luò )的生存性。

　　ASON與MSTP結合，由MSTP提供下層的物理傳送通道，完成傳送平面的功能，由ASON完成網(wǎng)絡(luò )智能的控制和管理。因為現在SONET/SDH占有優(yōu)勢，它們也是擴展帶有優(yōu)化數據流傳輸的新特性(比如VC、LCAS、GFP)的應用的需要，例如一個(gè)VC+LCAS+GFP+ASON城域智能綜合方案，可以提供對數據業(yè)務(wù)靈活傳輸能力。VC+LACS+GFP服務(wù)管理可以通過(guò)ASON控制平面來(lái)完成，控制平面可以控制到每一個(gè)時(shí)隙。ASON引入以后，客戶(hù)可以通過(guò)UNI發(fā)送呼叫請求，由ASON控制平面為其選擇GFP映射，并建立VC通道。另外，客戶(hù)也可以通過(guò)UNI改變所發(fā)出的請求，發(fā)起連接調整過(guò)程，如可以改變單個(gè)呼叫所關(guān)聯(lián)的連接的格式。這樣，ASON控制平面就可以完成光路徑的添加和刪除，控制平面可以觸發(fā)LCAS協(xié)議來(lái)添加或者移出VC通道。

　　如何使ASON合理地與傳統網(wǎng)絡(luò )銜接，目前還沒(méi)有十分成熟的解決方案。對傳統光網(wǎng)絡(luò )設備，主要存在兩種向ASON的升級方案，一是對每個(gè)設備增加智能控制單元，這種方案需要對每個(gè)設備的軟、硬件進(jìn)行復雜的升級工作，技術(shù)上有一定難度，而且不經(jīng)濟；二是對網(wǎng)管系統進(jìn)行升級，使它成為具有智能的集中控制平面，原來(lái)的傳送網(wǎng)絡(luò )就成為ASON網(wǎng)絡(luò )中的一個(gè)集中控制域，但網(wǎng)管系統的升級能力還有待實(shí)踐的檢驗。 {{分頁(yè)}}

3、各大公司解決方案比較

　　日前，上海貝爾阿爾卡特為中國網(wǎng)通(集團)有限公司北京市分公司搭建的國內最大的智能城域光網(wǎng)絡(luò )竣工。這是國內第一個(gè)商用智能城域光網(wǎng)絡(luò )，目前該網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)開(kāi)始為北京網(wǎng)通的用戶(hù)提供豐富穩定的以太網(wǎng)及多媒體業(yè)務(wù)。上海貝爾阿爾卡特為北京網(wǎng)通部署了其1678MCC(城域核心節點(diǎn))以及多業(yè)務(wù)節點(diǎn)產(chǎn)品的完整的智能光網(wǎng)絡(luò )解決方案，為用戶(hù)提供三重播放業(yè)務(wù)及移動(dòng)業(yè)務(wù)的本地播放。

　　Ciena下一代智能光網(wǎng)絡(luò )主要由MultiWave系列產(chǎn)品組成，其中的CoreDirector代表了光網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展方向，在骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)中都已得到應用。CoreDirector交叉機最多可以應用64個(gè)STM-64光接口、256個(gè)STM-16光接口或512個(gè)STM-1/4光接口，以提供640Gbit/s的交換能力。CoreDirector交叉機能夠結合利用這些不同種類(lèi)的接口，達到一定的總容量。對于較小的核心局或較大城域中心局，CoreDirectorCI小型交叉機能夠應用16個(gè)STM-64光接口、64個(gè)STM-16光接口或128個(gè)STM-1/4光接口，提供高達160Gbit/s的變換容量。CoreDirector結合了傳統的SDH/SONET、ADM、DCS在傳輸方面，以及數據網(wǎng)絡(luò )在信令和路由協(xié)議多方面的優(yōu)勢，給各大運營(yíng)商提供最先進(jìn)的智能光網(wǎng)絡(luò )解決方案。CoreDirector還提供了一系列新的智能光網(wǎng)絡(luò )功能，例如快速網(wǎng)狀網(wǎng)恢復，自動(dòng)拓撲發(fā)現、自動(dòng)端到端業(yè)務(wù)調配和路由、鏈路聚合、本地段恢復、鏈接綁定等。在每個(gè)智能光交換中內嵌網(wǎng)絡(luò )智能，網(wǎng)元本身完全有能力新建一條端到端光連接，這可以極大的縮短業(yè)務(wù)指配時(shí)間。此外，Ciena ONLINE2500是一個(gè)城域的多業(yè)務(wù)平臺，具備光網(wǎng)絡(luò )智能，已開(kāi)始提供從語(yǔ)音到數據的多業(yè)務(wù)能力。

　　Sycamore公司智能光網(wǎng)絡(luò )單元包括多業(yè)務(wù)支撐平臺(MSP)以及智能光交換等設備。MSP提供即插即用的多種服務(wù)的提供，包括DS-3、GE、OC-12到OC-48甚至OC-192等多種交換粒度，并通過(guò)智能光交互節點(diǎn)實(shí)現端到端的自動(dòng)配置，MSP將會(huì )替代傳統的SONET設備。光網(wǎng)絡(luò )單元采用智能光交換技術(shù)(IOS)，是一種單背板結構，其高密度、多端口和可擴展等特性將會(huì )替代數字交叉連接系統和SONET設備。IOS支持從OC-3到OC-192級的電路，以及STS-1級別的鏈路整合功能。

　　圖2是結合Sycamore公司典型的產(chǎn)品的智能光城域網(wǎng)解決方案。

圖2　智能光城域網(wǎng)解決方案之一

　　Sycamore公司的智能光交換平面，給予軟件內核提供靈活的動(dòng)態(tài)的光網(wǎng)絡(luò )結構，使得網(wǎng)絡(luò )具有了開(kāi)放的能力，為未來(lái)新型業(yè)務(wù)的引入奠定了良好的基礎。

4、總結

　　城域網(wǎng)的優(yōu)化改造是一項長(cháng)期復雜的課題，它對改善網(wǎng)絡(luò )的結構和性能，增強網(wǎng)絡(luò )競爭力，提高運營(yíng)商面向終端用戶(hù)的服務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量都具有極其重要的作用。而這也是ASON最有可能實(shí)現的地方，ASON所具有的解決帶寬快速部署、端到端配置、保護/恢復、提供QoS/SLA和分布式的網(wǎng)絡(luò )控制能力為其最終的應用帶來(lái)了無(wú)可取代的吸引力。