ASON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)狀及組網(wǎng)應(yīng)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(luò)，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)容量的擴(kuò)展能力和組網(wǎng)靈活性。自動交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）的出現(xiàn)，是在充分吸收了IP網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的優(yōu)點，將其融合到光傳送網(wǎng)中實現(xiàn)的。它在設(shè)計之初，就充分考慮到分組業(yè)務(wù)占主導(dǎo)地位的發(fā)展趨勢，將其設(shè)計成與IP網(wǎng)絡(luò)相似的結(jié)構(gòu)，具有無限擴(kuò)展性和兼容性，通過標(biāo)準(zhǔn)的接口，不同廠家的設(shè)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(fù)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(wù)的需求，ASON還引入了信令和路由的概念，以吸取兩類網(wǎng)絡(luò)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(shù)的網(wǎng)絡(luò)。

　　ASON技術(shù)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(gòu)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、路由和自動發(fā)現(xiàn)等功能以實現(xiàn)智能化網(wǎng)絡(luò)控制功能。ASON網(wǎng)的應(yīng)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(shù)支持采用標(biāo)準(zhǔn)路由和信令協(xié)議實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行電路配置。

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

　　3．網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)容和調(diào)整。由于采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)和分布式網(wǎng)絡(luò)智能，便于節(jié)點的增加和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

　　4．抗多點失效，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的生存性。提供MESH保護(hù)恢復(fù)能力，抗多節(jié)點失效，當(dāng)傳統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)兩處光纜斷時，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(zāi)難能力，特別是分布式恢復(fù)能力可實現(xiàn)快速業(yè)務(wù)恢復(fù)。

　　5．快速的保護(hù)恢復(fù)機(jī)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(hù)恢復(fù)等級，提高網(wǎng)絡(luò)的利用率；同時可支持各種新型業(yè)務(wù)，以更好地實現(xiàn)用戶的定制服務(wù)，為重點大客戶提供更具吸引力的服務(wù)，提升運營商的整體競爭能力。

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

　　7．網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)管理。

　　8．支持多種新型業(yè)務(wù)。由于其可擴(kuò)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)、波長批發(fā)、波長出租、光撥號業(yè)務(wù)、動態(tài)路由分配、光虛擬專用網(wǎng)等新的業(yè)務(wù)類型，使傳統(tǒng)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(tǒng)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(jié)點間靈活部署，網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)分配，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的靈活性和生存性。

　　ASON國際標(biāo)準(zhǔn)化情況

　　目前對自動交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）技術(shù)進(jìn)行跟蹤研究的國際標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)化組織之間既有重疊，又互為補(bǔ)充。

　　ITU-T是通信行業(yè)主要的標(biāo)準(zhǔn)化組織，它在ASON領(lǐng)域的主要工作是定義了一個標(biāo)準(zhǔn)的自動光網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，與其他標(biāo)準(zhǔn)化組織的不同在于它是從整體結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)研究光網(wǎng)絡(luò)，之后再決定如何實現(xiàn)。ITU-T主要負(fù)責(zé)ASON體系結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)與協(xié)議規(guī)范，還對保護(hù)恢復(fù)、連接允許控制、管理平面等方面進(jìn)行了規(guī)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等三個工作組，它們主要的工作是提出了通用多協(xié)議標(biāo)記交換（GMPLS）一系列標(biāo)準(zhǔn)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客戶端，OIF已經(jīng)規(guī)范了智能光網(wǎng)絡(luò)的用戶接口（UNI）。對于外部網(wǎng)絡(luò)到網(wǎng)絡(luò)接口（E-NNI），OIF也有了一個初步的定義。

　　TMF主要解決不同技術(shù)的管理方面的問題，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ASON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來完成。

　　國內(nèi)中國通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會傳送網(wǎng)工作組在自動交換光網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作中，主要依據(jù)ITU-T的框架結(jié)構(gòu)和相關(guān)建議，同時兼顧IETF和OIF的相關(guān)規(guī)范。2003年，傳送網(wǎng)工作組開始制定《自動交換光網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（ASON）技術(shù)要求》系列標(biāo)準(zhǔn)，在該系列標(biāo)準(zhǔn)中，將整個ASON技術(shù)要求劃分為體系結(jié)構(gòu)與總體要求、術(shù)語和定義、DCN、信令、路由、自動發(fā)現(xiàn)、保護(hù)恢復(fù)、管理平面、UNI、E-NNI等幾個部分，目前已經(jīng)完成體系結(jié)構(gòu)、術(shù)語定義、DCN、信令、UNI、管理平面、自動發(fā)現(xiàn)等部分標(biāo)準(zhǔn)的制定。

　　綜上所述，目前對ASON的標(biāo)準(zhǔn)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(hù)恢復(fù)還不能很好的互通，這將是下一步標(biāo)準(zhǔn)化工作需要解決的問題。

　　ASON設(shè)備現(xiàn)狀

　　ASON設(shè)備正逐步走向成熟?？偟膩碚f，在傳送平面目前關(guān)注基于SDH的ASON設(shè)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(luò)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(wù)調(diào)度，但是E-NNI接口的保護(hù)恢復(fù)機(jī)制還不完善；對于ASON管理系統(tǒng)，對傳送層面的設(shè)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(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(hù)恢復(fù)，已經(jīng)提供了比較完善的保護(hù)恢復(fù)機(jī)制。

　　具體來說，目前ASON設(shè)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(wù)疏導(dǎo)，可以支持320G/640G交叉容量，甚至可以達(dá)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、路由和自動發(fā)現(xiàn)功能?？梢詫崿F(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(luò)保護(hù)和恢復(fù)功能，包括比較成熟和完善的SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能、基于控制平面的保護(hù)功能、分布式動態(tài)重路由恢復(fù)功能以及保護(hù)與恢復(fù)的結(jié)合。多種保護(hù)恢復(fù)技術(shù)，可實現(xiàn)抵抗多重故障的生存能力，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)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(kuò)展。

　　6．通過ASON網(wǎng)管系統(tǒng)實現(xiàn)端到端、跨越ASON網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)統(tǒng)一調(diào)度。ASON網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)應(yīng)用

　　ASON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的選擇主要需要考慮以下因素：光傳送網(wǎng)的現(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和規(guī)模；光傳送網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)、運行維護(hù)體制；業(yè)務(wù)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)需求；網(wǎng)絡(luò)安全性和多廠商競爭性；ASON多域技術(shù)的成熟性。

　　根據(jù)以上各種因素的不同，ASON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以采用不同的分層結(jié)構(gòu)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方面的因素。

　　1．ASON網(wǎng)絡(luò)分層

　　網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)主要涉及省際、省內(nèi)、本地光傳送網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)扁平化。針對運營商現(xiàn)有的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和未來網(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(xiàn)有運營商的網(wǎng)絡(luò)分層保持一致，如圖所示。

　　圖 ASON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)