ASON網(wǎng)絡技術現(xiàn)狀及組網(wǎng)應用

面對超出想象的巨大通信市場需求，運營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，增強網(wǎng)絡容量的擴展能力和組網(wǎng)靈活性。自動交換光網(wǎng)絡（ASON）的出現(xiàn)，是在充分吸收了IP網(wǎng)絡和技術的優(yōu)點，將其融合到光傳送網(wǎng)中實現(xiàn)的。它在設計之初，就充分考慮到分組業(yè)務占主導地位的發(fā)展趨勢，將其設計成與IP網(wǎng)絡相似的結構，具有無限擴展性和兼容性，通過標準的接口，不同廠家的設備可實現(xiàn)互通，便于全網(wǎng)的管理。

　　傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)只涉及到信號的傳送、復用、交叉連接、監(jiān)控和生存性處理，不含交換功能，而ASON除了具備以上功能外，還能實現(xiàn)動態(tài)、自動傳送、交換和建立連接的功能。同時，為了滿足目前電路交換和分組交換業(yè)務的需求，ASON還引入了信令和路由的概念，以吸取兩類網(wǎng)絡的優(yōu)點同時又避免它們各自的缺點。此外，ASON支持多種客戶信號，是一種獨立于客戶和技術的網(wǎng)絡。

　　ASON技術特點

　　ASON是符合G.8080框架要求的、通過控制平面來完成自動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(tǒng)構成。ASON網(wǎng)絡的核心是網(wǎng)絡智能性，包括呼叫和連接控制、路由和自動發(fā)現(xiàn)等功能以實現(xiàn)智能化網(wǎng)絡控制功能。ASON網(wǎng)的應用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

　　1．快速電路指配。ASON技術支持采用標準路由和信令協(xié)議實現(xiàn)光網(wǎng)絡中的動態(tài)端到端連接建立和調(diào)度，采用SPC、SC功能可快速進行電路配置。

　　2．網(wǎng)絡資源動態(tài)分配。采用流量工程將網(wǎng)絡資源動態(tài)分配給路由，滿足網(wǎng)絡結構的不斷調(diào)整和各個地區(qū)業(yè)務增長的不均衡，同時還可滿足各種臨時性業(yè)務；充分發(fā)掘網(wǎng)絡潛力，提高網(wǎng)絡資源利用率和運營商投入產(chǎn)出比。

　　3．網(wǎng)絡結構易于擴容和調(diào)整。由于采用網(wǎng)狀網(wǎng)結構和分布式網(wǎng)絡智能，便于節(jié)點的增加和網(wǎng)絡結構的調(diào)整。

　　4．抗多點失效，增強網(wǎng)絡的生存性。提供MESH保護恢復能力，抗多節(jié)點失效，當傳統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)兩處光纜斷時，業(yè)務已經(jīng)中斷，而網(wǎng)狀網(wǎng)可尋找多條迂回路由保證業(yè)務不中斷。提高網(wǎng)絡的生存性和抗災難能力，特別是分布式恢復能力可實現(xiàn)快速業(yè)務恢復。

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

　　6．提高了網(wǎng)絡帶寬利用率，節(jié)省網(wǎng)絡投資，降低CAPEX/OPEX。ASON網(wǎng)絡使運營商更好地利用光網(wǎng)絡，提高網(wǎng)絡的利用率，顯著降低每兆比單位成本，簡化網(wǎng)絡結構，降低運行成本。

　　7．網(wǎng)絡易于管理。傳統(tǒng)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上來完成，智能性較差。ASON網(wǎng)絡采用分布式智能，資源的自動發(fā)現(xiàn)和連接的動態(tài)配置分配于各個節(jié)點來自動實現(xiàn)，減少網(wǎng)管壓力，便于網(wǎng)絡管理。

　　8．支持多種新型業(yè)務。由于其可擴展性好，格式透明，能隨新業(yè)務的產(chǎn)生而不斷推陳出新，便于引入諸如按需帶寬業(yè)務、波長批發(fā)、波長出租、光撥號業(yè)務、動態(tài)路由分配、光虛擬專用網(wǎng)等新的業(yè)務類型，使傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)向業(yè)務網(wǎng)演進。

　　總之，ASON網(wǎng)絡與傳統(tǒng)網(wǎng)絡相比其優(yōu)勢在于可對業(yè)務在網(wǎng)絡的任意節(jié)點間靈活部署，網(wǎng)絡資源動態(tài)分配，提高網(wǎng)絡資源利用率，增強了網(wǎng)絡的靈活性和生存性。

　　ASON國際標準化情況

　　目前對自動交換光網(wǎng)絡（ASON）技術進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ASON領域的主要工作是定義了一個標準的自動光網(wǎng)絡體系結構，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，之后再決定如何實現(xiàn)。ITU-T主要負責ASON體系結構方面的內(nèi)容，另外它在分布式呼叫與連接管理、路由協(xié)議、自動發(fā)現(xiàn)等方面給出了框架結構與協(xié)議規(guī)范，還對保護恢復、連接允許控制、管理平面等方面進行了規(guī)范。

　　IETF的工作主要是定義用于智能光網(wǎng)絡的控制協(xié)議，與ASON技術研究有關的工作組包括CCAMP、MPLS和IPO等三個工作組，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目前主要關注的是IP客戶端，OIF已經(jīng)規(guī)范了智能光網(wǎng)絡的用戶接口（UNI）。對于外部網(wǎng)絡到網(wǎng)絡接口（E-NNI），OIF也有了一個初步的定義。

　　TMF主要解決不同技術的管理方面的問題，它關注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ASON管理方面，它提供關于控制平面的信息模型。ITU-T目前的作法是將ASON管理問題進行劃分，只對管理平面的功能和需求進行定義，而管理對象和管理信息模型等定義交由TMF來完成。

　　國內(nèi)中國通信標準協(xié)會傳送網(wǎng)工作組在自動交換光網(wǎng)絡的標準制定工作中，主要依據(jù)ITU-T的框架結構和相關建議，同時兼顧IETF和OIF的相關規(guī)范。2003年，傳送網(wǎng)工作組開始制定《自動交換光網(wǎng)絡標準（ASON）技術要求》系列標準，在該系列標準中，將整個ASON技術要求劃分為體系結構與總體要求、術語和定義、DCN、信令、路由、自動發(fā)現(xiàn)、保護恢復、管理平面、UNI、E-NNI等幾個部分，目前已經(jīng)完成體系結構、術語定義、DCN、信令、UNI、管理平面、自動發(fā)現(xiàn)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題。

　　ASON設備現(xiàn)狀

　　ASON設備正逐步走向成熟。總的來說，在傳送平面目前關注基于SDH的ASON設備，其交換顆粒在VC4粒度之上，另外部分廠家實現(xiàn)了基于VC12顆粒的ASON調(diào)度，同時在WDM網(wǎng)絡中具備了基于波長的智能調(diào)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)實現(xiàn)了廠家間的互通，能夠通過E-NNI接口實現(xiàn)端到端的業(yè)務調(diào)度，但是E-NNI接口的保護恢復機制還不完善；對于ASON管理系統(tǒng)，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，帶內(nèi)和帶外方式都有提供，但是帶內(nèi)方式下的互通存在一定的問題；對于保護恢復，已經(jīng)提供了比較完善的保護恢復機制。

　　具體來說，目前ASON設備現(xiàn)狀的以下幾個主要特點。

　　1．提供大容量的交叉矩陣，實現(xiàn)多光口方向的業(yè)務疏導，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、路由和自動發(fā)現(xiàn)功能。可以實現(xiàn)軟永久連接（SPC）和交換連接（SC）的創(chuàng)建、查詢、刪除；支持路由信息發(fā)布和更新、通道路由計算功能；支持鄰居自動發(fā)現(xiàn)等功能。

　　4．支持類型豐富多樣的網(wǎng)絡保護和恢復功能，包括比較成熟和完善的SDH網(wǎng)絡保護功能、基于控制平面的保護功能、分布式動態(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，可實現(xiàn)抵抗多重故障的生存能力，增強了網(wǎng)絡的健壯性。

　　5．在ASON信令通信網(wǎng)方面，支持帶內(nèi)和帶外兩種信令通信方式。部分廠家支持帶內(nèi)信令信道的擴展。

　　6．通過ASON網(wǎng)管系統(tǒng)實現(xiàn)端到端、跨越ASON網(wǎng)絡的業(yè)務統(tǒng)一調(diào)度。ASON網(wǎng)絡組網(wǎng)應用

　　ASON網(wǎng)絡結構的選擇主要需要考慮以下因素：光傳送網(wǎng)的現(xiàn)網(wǎng)結構和規(guī)模；光傳送網(wǎng)的規(guī)劃建設、運行維護體制；業(yè)務網(wǎng)的結構和業(yè)務需求；網(wǎng)絡安全性和多廠商競爭性；ASON多域技術的成熟性。

　　根據(jù)以上各種因素的不同，ASON網(wǎng)絡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)絡分層、網(wǎng)絡分域以及單平面和雙平面等幾個方面的因素。

　　1．ASON網(wǎng)絡分層

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

　　圖 ASON網(wǎng)絡結構