ASON自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜述

ASON的出現(xiàn)代表了光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，能夠解決帶寬快速部署、端到端配置和保護(hù)/恢復(fù)等問(wèn)題，提供QoS/SLA和分布式的網(wǎng)絡(luò)控制能力，雖然在某些方面還有其局限性，其先天帶來(lái)的優(yōu)異的性能必將成為運(yùn)營(yíng)商管理未來(lái)光網(wǎng)絡(luò)的首選技術(shù)。本文是對(duì)ASON技術(shù)的綜述。

一、概述

現(xiàn)代光通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展從PDH算起，經(jīng)過(guò)SDH/SONET/OTN到現(xiàn)在的ASON自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)已是第三代，它充分反映了光通信網(wǎng)從低速鏈路到高速、超高速，從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拓?fù)涞江h(huán)、MESH，從低速電復(fù)用到高速電復(fù)用、光復(fù)用，從主要面向鏈路、網(wǎng)元的管理到面向端到端服務(wù)的管理的演進(jìn)趨勢(shì)。 今天，支持ASON已經(jīng)成為光設(shè)備廠商宣傳推廣其光設(shè)備的必要條件，尤其在中國(guó)，隨著ATT采用Ciena推出的智能光設(shè)備，AlCAtel在北京，Lucent在江蘇部署智能光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商普遍表現(xiàn)出了對(duì)ASON的熱烈歡迎，ASON之所以如此重要，獲得運(yùn)營(yíng)商以及制造商的一致推崇，主要是源于：

(1)網(wǎng)絡(luò)傳送層面的技術(shù)已日趨成熟，包括虛級(jí)聯(lián)，GFP(Generic Framing Procedure通用幀規(guī)程)，LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme鏈路容量調(diào)節(jié)方案)等新技術(shù)和RPR(Resilient Packet Ring彈性分組環(huán))，MSPP/MSTP(Multi Service Provisioning Platform/Transport Platform多業(yè)務(wù)配置/傳送平臺(tái))等新平臺(tái)為語(yǔ)音/數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)融合提供了多種選擇;

(2)不論采用何種產(chǎn)品或平臺(tái)，運(yùn)營(yíng)商對(duì)降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)、維護(hù)的復(fù)雜度，減少網(wǎng)絡(luò)故障率，提高資源有效利用率和比對(duì)手更快速推出新型、靈活的帶寬業(yè)務(wù)一直是最渴望的;

(3)ASON為各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供了統(tǒng)一的控制、管理平臺(tái)，技術(shù)上為制造商提供了促使光網(wǎng)絡(luò)智能化的有力工具，同時(shí)充分考慮了如何滿足運(yùn)營(yíng)商的需求。

二、ASON技術(shù)特性與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

1.ASON組成與服務(wù)

ASON主要由以下三個(gè)獨(dú)立的平面組成，即傳輸平面、控制平面和管理平面。(還有一個(gè)不常提及的DCN面用來(lái)承載控制信號(hào))。類(lèi)似ATM，ASON支持三種連接，即永久連接PC(Permanent Connection)、交換連接SC(Swithched Connection)和軟永久連接SPC(Soft Permanent Connection)。永久連接也被稱(chēng)為定制連接，由網(wǎng)管系統(tǒng)或者由人工完成，而交換連接是信令驅(qū)動(dòng)的連接，終端用戶根據(jù)需要，可在任意兩個(gè)連接端點(diǎn)間建立連接。SPC與PC連接都是由管理平面發(fā)起的連接，不同之處在于光網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部是使用信令還是利用網(wǎng)管接口。光網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用信令建立連接時(shí)，涉及到控制面內(nèi)的信令部分，每個(gè)網(wǎng)元的控制實(shí)體相互之間需要?jiǎng)討B(tài)交互信令信息，另外控制面內(nèi)的路由部分也要在實(shí)體之間交換路由信息。信令建鏈需要網(wǎng)絡(luò)命名和尋址(Naming and Addressing)策略的支持。

2.ASON接口定義與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議族

由于AS0N在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上屬于層疊模型(Overlay Model)，ASON網(wǎng)絡(luò)邏輯上分為UNI(User Network Interface用戶網(wǎng)絡(luò)接口)，I-NNI(Inter-Network Network Interface內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)接口)和E-NNI(Exterior-Network Network Interface外部網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)接口)三個(gè)部分。

UNI主要運(yùn)行在光網(wǎng)絡(luò)客戶端和光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間，是業(yè)務(wù)請(qǐng)求者和業(yè)務(wù)提供者控制平面實(shí)體間的雙向信令接口，主要功能是完成二者間的連接建立、連接拆除、連接修改、狀態(tài)查詢，相互之間不交換路由信息，可選的功能有鄰居發(fā)現(xiàn)，服務(wù)發(fā)現(xiàn)等。UNI1.O版主要針對(duì)SDH接口，在下一版UNI2.O中會(huì)加上對(duì)以太網(wǎng)的支持。UNI2.0對(duì)信令的信息完整性、安全性等方面也比1.0有了較大的關(guān)注。目前UNI有三種侯選協(xié)議：PNNI(專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)接口Private NNI)，CR-LDP(約束路由的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議Constrained Routing-Label Distribution Protocol)和RSVP-TE(資源預(yù)約協(xié)議帶流量擴(kuò)展Resource Reservation Protocol--Traffic Extension)。

I-NNI是屬于一個(gè)域內(nèi)的控制平面實(shí)體間的雙向控制接口。由于在域內(nèi)運(yùn)行，一般是同一個(gè)設(shè)備商的設(shè)備，因此沒(méi)有建議標(biāo)準(zhǔn)化，每個(gè)設(shè)備廠商可以使用專(zhuān)有的接口協(xié)議也可以使用眾所周知的接口協(xié)議。I-NNI接口使用協(xié)議包括路由協(xié)議和信令協(xié)議，路由協(xié)議可以是OSPF-TE(開(kāi)放最短路徑優(yōu)先協(xié)議-帶流量工程擴(kuò)展Open Shortest Path First-Traffic Engineering)、IS-IS-TE(中間系統(tǒng)-中間系統(tǒng)路由協(xié)議-帶流量工程擴(kuò)展Intermediate System-Intermediate System-Traffic Engineering)或BGP(邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議Border Gateway Protoco1)協(xié)議，信令協(xié)議主要是CR-LDP和RSVP-TE。

E-NNI是屬于域間控制平面的不同實(shí)體間的雙向控制接口，支持呼叫控制、資源發(fā)現(xiàn)、連接控制、連接選擇、連接路由選擇。與I-NNI不同，它是在不同域間交換路由可達(dá)性信息，屏蔽了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的拓?fù)湫畔?。?duì)多層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)間的E-NNI信息交互尤其是標(biāo)準(zhǔn)化的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

ASON主要由三個(gè)國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織在推進(jìn)，IETFOIF和ITU-T。

(1)IETF

IETF的MPLS，到GMPLS是催生ASON產(chǎn)生的基礎(chǔ)。ASON使用的信令協(xié)議CR-LDP，RSVP-TE都是IETF近來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果，而ASON的路由協(xié)議包括OSPF-TE，BGP，它們都在原先協(xié)議的基礎(chǔ)上，對(duì)光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求做了相應(yīng)的擴(kuò)展。最新增加的LMP鏈路管理協(xié)議也在不斷修訂中。

(2)OIF

OIF對(duì)ASON最值得肯定的工作是UNI1.0。由于有了UNI1.0，數(shù)據(jù)設(shè)備廠商和電信設(shè)備廠商在設(shè)備自動(dòng)化互聯(lián)時(shí)有了充分可信賴(lài)的依據(jù)?，F(xiàn)在有了UNI1.0的第二版，還有正在標(biāo)準(zhǔn)化中的，引入了以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，支持帶寬動(dòng)態(tài)改變的UNI2.0。0IF另一個(gè)重點(diǎn)研究的領(lǐng)域是E-NNI，力圖在設(shè)備域間互聯(lián)上提供互聯(lián)互通的可能。

(3)ITU-T

ITU-T的優(yōu)勢(shì)是在協(xié)議框架搭建，網(wǎng)絡(luò)管理和業(yè)務(wù)提供方面，依照ITU-T的建議，ASON只支持層疊模型，定義了G.8080/Y.ASON結(jié)構(gòu)，區(qū)分了呼叫和連接，用抽象模型抽象化了信令協(xié)議，提出了路由協(xié)議的需求，支持DCN細(xì)化為SCN(信令連接網(wǎng)Signaling Connection Network)和MCN(網(wǎng)管連接網(wǎng)Management Connection Network)仔細(xì)考慮了ASON網(wǎng)管的問(wèn)題。