ASON在本地網(wǎng)中的應(yīng)用

0 前言

　　近年來城域傳輸網(wǎng)的建設(shè)方興未艾，通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的競爭重點(diǎn)已從骨干網(wǎng)轉(zhuǎn)向本地網(wǎng)，建立高效經(jīng)濟(jì)的支持多業(yè)務(wù)的本地傳輸網(wǎng)已經(jīng)成為運(yùn)營商的共同目標(biāo)。智能光網(wǎng)絡(luò)（ASON）是能夠智能化地完成光網(wǎng)絡(luò)交換連接的新一代光傳輸網(wǎng)，是從過去單純提供連接的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)向提供多種智能服務(wù)的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，代表了下一代光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。隨著多種業(yè)務(wù)的發(fā)展，本地傳輸網(wǎng)對智能性的要求更加迫切，基于ASON技術(shù)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠很好地適應(yīng)這一發(fā)展需求。

1 本地傳輸網(wǎng)的特點(diǎn)及目前面臨的主要問題

1．1 本地傳輸網(wǎng)的特點(diǎn)

　　目前，已建的本地傳輸網(wǎng)基本上是以SDH環(huán)網(wǎng)為主，多環(huán)層疊嵌套，網(wǎng)絡(luò)生存性主要依賴SDH的自愈機(jī)制。本地傳輸網(wǎng)相對于骨干傳輸網(wǎng)有著鮮明的特點(diǎn)：

　　a） 業(yè)務(wù)接口類型復(fù)雜，業(yè)務(wù)顆粒參差不齊，對保護(hù)的需求呈多樣性。目前主要包括PDH/SDH接口、FE/GE接口、ATM接口、SAN接口、波長等。

　　b） 交叉粒度從64 kbit/s到波長。目前，一方面，各種寬帶接入技術(shù)及新業(yè)務(wù)層出不窮，諸如DSL寬帶接入、xPON、SAN、VPN、IPTV、Tri-Play、網(wǎng)絡(luò)游戲等大帶寬業(yè)務(wù)的高速增長使得城域網(wǎng)對帶寬的需求日益增長；另一方面，由于帶寬發(fā)展的不均衡性和已有用戶設(shè)備的投資保護(hù)，低于2 Mbit/s帶寬的接入和傳送需求依然存在。因此64 kbit/s到波長業(yè)務(wù)的接入和交叉連接成為本地傳輸網(wǎng)的重要特點(diǎn)。

　　c） 電路調(diào)度頻繁。電路層的拓?fù)漕l繁更新，電路建立和拆除操作頻繁。

　　d） 技術(shù)多樣性。目前主要應(yīng)用的技術(shù)有MSTP、RPR、城域Ethernet、CWDM等，每種技術(shù)都有其應(yīng)用空間。

　　e） 對設(shè)備功能要求較高。本地網(wǎng)中光纖距離較短，線路資源相對豐富且成本較低，制約網(wǎng)絡(luò)成本的關(guān)鍵因素在于設(shè)備的傳送能力、業(yè)務(wù)支持能力及網(wǎng)絡(luò)帶寬管理能力。尤其是核心層設(shè)備需要具有多個高速光口以同時支持多個傳輸環(huán)路，因此，應(yīng)具有足夠大的交叉矩陣進(jìn)行完全無阻塞的交叉連接，有足夠的支路上下能力，能夠有效支持以太網(wǎng)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入和調(diào)度，同時必須處理好網(wǎng)絡(luò)生存性與傳輸系統(tǒng)效率之間的關(guān)系。

1．2 目前面臨的主要問題

　　本地傳輸網(wǎng)的技術(shù)層出不窮，相關(guān)業(yè)務(wù)需求也蓬勃發(fā)展，但由于本地傳輸網(wǎng)的多樣性和復(fù)雜性，目前面臨以下幾個方面的問題：

　　a） 網(wǎng)絡(luò)可靠性不夠高。傳統(tǒng)SDH環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)無法抗拒環(huán)間故障和環(huán)內(nèi)多點(diǎn)故障，無法實現(xiàn)99.999%的業(yè)務(wù)可靠等級。

　　b） 網(wǎng)絡(luò)靈活性不高。傳統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)業(yè)務(wù)的疏導(dǎo)和匯聚時，網(wǎng)絡(luò)容易出現(xiàn)瓶頸和阻塞，業(yè)務(wù)調(diào)度不靈活。

　　c） 業(yè)務(wù)端到端調(diào)度管理能力弱。多環(huán)互疊互聯(lián)的結(jié)構(gòu)使得業(yè)務(wù)的調(diào)度需靜態(tài)配置，部分電路需要通過DDF進(jìn)行人工固定連接，對快速端到端開通業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)故障定位不利。

　　d） 網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展能力差，擴(kuò)容成本高。網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容需要以環(huán)為基礎(chǔ)，隨著環(huán)數(shù)量的增加，電路調(diào)度和環(huán)間資源優(yōu)化十分繁瑣。

　　e） 業(yè)務(wù)模式和保護(hù)方式單一，不利于未來新業(yè)務(wù)的開展。SDH系統(tǒng)提供的環(huán)保護(hù)沒有針對不同業(yè)務(wù)和不同用戶的實際要求來提供服務(wù)全網(wǎng)需要配置超過50%的網(wǎng)絡(luò)空閑備用資源帶寬，網(wǎng)絡(luò)資源利用率較低。

　　針對上述情況，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)提供方式已經(jīng)不能充分適應(yīng)和滿足本地傳輸網(wǎng)的發(fā)展需要。

2 在本地網(wǎng)中引入ASON的策略分析

　　ASON在國內(nèi)外的成功商用，使得運(yùn)營商有信心用ASON來改造傳輸網(wǎng)絡(luò)。目前國內(nèi)外已經(jīng)商用的ASON網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用在骨干網(wǎng)上，在本地網(wǎng)的核心層有局部應(yīng)用，但數(shù)量有限。相對于骨干網(wǎng)絡(luò)主要完成大粒度業(yè)務(wù)的調(diào)度和保護(hù)恢復(fù)外，本地網(wǎng)的業(yè)務(wù)種類復(fù)雜，更需要實現(xiàn)業(yè)務(wù)匯聚和調(diào)度的智能化，因此ASON在本地網(wǎng)的應(yīng)用更能體現(xiàn)其優(yōu)勢。就我國而言，一個運(yùn)營商就擁有300多個本地網(wǎng)絡(luò)，這給ASON在本地網(wǎng)中的應(yīng)用提供了廣闊的舞臺。

2．1 本地網(wǎng)中引入ASON的必要性

　　隨著城域傳輸網(wǎng)的發(fā)展，核心層物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐步向網(wǎng)狀網(wǎng)演進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)對智能性的要求越來越迫切。在本地網(wǎng)中引入ASON將會帶來以下好處：

　　a） 增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的快速配置能力，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速提供。

　　b） MESH組網(wǎng)方式提高業(yè)務(wù)的生存性，提供多種保護(hù)和恢復(fù)方式，有效抵抗網(wǎng)絡(luò)多點(diǎn)故障，達(dá)到99.999%以上的業(yè)務(wù)可靠等級，同時有利于網(wǎng)絡(luò)的升級擴(kuò)容。

　　c） 靈活提供不同的業(yè)務(wù)等級，滿足目前迅速發(fā)展的差異化服務(wù)的需要；可引入新的補(bǔ)充業(yè)務(wù)，提供SLA網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)用戶的定制服務(wù)，為重點(diǎn)大客戶提供更具吸引力的服務(wù)，提升運(yùn)營商的整體競爭力。

　　d） 充分降低維護(hù)難度，實現(xiàn)對業(yè)務(wù)的快速調(diào)配和自動保護(hù)，提高運(yùn)營效率。

　　e） 提供新的利潤增長點(diǎn)，如OVPN、 Tri-Play、SAN等高ARPU值業(yè)務(wù)。

　　因此，本地傳輸網(wǎng)核心層在今后數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量較大、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)調(diào)度頻繁的情況下，適時引入ASON技術(shù)來解決網(wǎng)絡(luò)生存性和網(wǎng)絡(luò)調(diào)度問題是非常必要的。

2．2 本地網(wǎng)部署ASON的必要條件

　　ASON網(wǎng)絡(luò)部署時需要對現(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和資源、業(yè)務(wù)情況等方面進(jìn)行綜合考慮，來分析部署ASON網(wǎng)絡(luò)的時機(jī)和當(dāng)前的可行性。

2.2.1 承載的業(yè)務(wù)

　　城域光傳輸網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)量的構(gòu)成方面存在著巨大差異。不同類型運(yùn)營商由于其主營業(yè)務(wù)類型各不相同，對ASON網(wǎng)絡(luò)的需求也不同。例如現(xiàn)階段經(jīng)營2G的移動運(yùn)營商和基于固網(wǎng)的寬帶業(yè)務(wù)運(yùn)營商對ASON需求就不盡一致。另外運(yùn)營商在業(yè)務(wù)拓展方面的策略不同，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展速度不同，那么對ASON網(wǎng)絡(luò)需求的時間點(diǎn)也會不盡相同。同時3G R4/R5網(wǎng)絡(luò)部署時間和基于IPTV等新一代業(yè)務(wù)在城域網(wǎng)開展情況均對部署ASON網(wǎng)絡(luò)的時機(jī)有比較重要的影響。

2.2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?br />
　　ASON網(wǎng)絡(luò)只有在格狀網(wǎng)中才能充分發(fā)揮其優(yōu)勢，因此ASON部署的首要條件是在城域網(wǎng)絡(luò)中需要具備組成格狀網(wǎng)的光纖資源。就網(wǎng)絡(luò)層次而言，在城域網(wǎng)的核心層形成格狀網(wǎng)存在一定的可能性，在匯聚和接入層目前尚不具備形成網(wǎng)狀網(wǎng)的資源條件。因此，在很長一段時間內(nèi)ASON網(wǎng)絡(luò)主要部署在城域網(wǎng)的核心層。

2.2.3 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模

　　現(xiàn)有城域傳輸網(wǎng)中采用的技術(shù)以SDH/MSTP為主，就核心層而言，主要由STM-64或者STM-16設(shè)備組成環(huán)網(wǎng)，不同本地網(wǎng)業(yè)務(wù)量差異很大，環(huán)網(wǎng)的數(shù)目從單個環(huán)網(wǎng)到數(shù)十個環(huán)網(wǎng)。目前，功能相對完善的ASON設(shè)備主要為大容量的OXC，因此引入ASON的條件是在城域網(wǎng)中具備多個核心層環(huán)網(wǎng)的情況下，才有可能帶來規(guī)模優(yōu)勢。

2.3 不同層面引入ASON的技術(shù)分析

　　ASON技術(shù)引入是一個漸進(jìn)的過程，需從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)和管理等多個方面深入分析，才能保證網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)過渡，使未來基于ASON的城域光傳輸網(wǎng)的構(gòu)架更加合理、可靠和靈活。大中城市的本地傳輸網(wǎng)一般分為核心層、匯聚層和接入層。筆者認(rèn)為，本地傳輸網(wǎng)中ASON的引入應(yīng)首先從大型城市的骨干層面（核心層及匯聚層）開始，隨著業(yè)務(wù)的開展和技術(shù)的成熟，再逐步延伸到接入層。主要原因考慮如下：

　　a） 骨干層提供本地網(wǎng)骨干節(jié)點(diǎn)之間的連接，其業(yè)務(wù)需求具有網(wǎng)狀分布、業(yè)務(wù)顆粒大的特點(diǎn)，適合ASON格狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膽?yīng)用。同時，從運(yùn)營商的光纖資源來看，在核心層面中，業(yè)務(wù)量較大且相對均勻，節(jié)點(diǎn)之間光纖資源及路由資源相對豐富，格型的光纖資源拓?fù)浔容^常見。由于ASON對網(wǎng)絡(luò)資源的利用率很大程度上取決于網(wǎng)絡(luò)連通度，因此從運(yùn)營商的實施基礎(chǔ)來看，ASON在光纖連通度較高的大型城域網(wǎng)的核心層中有較大的用武之地。

　　b） 在本地網(wǎng)中引入ASON的一個重要原因是可以通過格狀網(wǎng)的組網(wǎng)方式，無需1∶1的專用保護(hù)通道提供業(yè)務(wù)保護(hù)功能。通過提供網(wǎng)狀恢復(fù)功能，使得運(yùn)營商可以在帶寬利用率和業(yè)務(wù)恢復(fù)時間之間尋找平衡點(diǎn)。通常，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相對話音業(yè)務(wù)而言，對時延要求較低，以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)比較適合采用ASON技術(shù)。目前大多數(shù)本地傳輸網(wǎng)中，接入層面更多的是負(fù)責(zé)完成業(yè)務(wù)的采集、整合，骨干層面主要負(fù)責(zé)完成區(qū)域間的業(yè)務(wù)疏導(dǎo)和傳送，話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的分界較接入層面要清晰，這也表明ASON技術(shù)比較適合在骨干層內(nèi)使用。

　　c） 業(yè)務(wù)量的大小是考慮是否采用ASON技術(shù)及組網(wǎng)拓?fù)溥x擇的主要因素之一。在小業(yè)務(wù)量的情況下，環(huán)型連接表現(xiàn)出更好的帶寬利用率。但是對于大業(yè)務(wù)量的應(yīng)用，格狀網(wǎng)絡(luò)提供的節(jié)點(diǎn)間的直連物理通道被有效填充，格狀連接的組網(wǎng)方式表現(xiàn)出更好的帶寬利用率。因此ASON技術(shù)適合在大型本地傳輸網(wǎng)的核心層及匯聚層使用，這也說明了ASON設(shè)備要求有較大的交叉連接容量（一般在160G以上）。

　　d） 本地傳輸網(wǎng)中，多環(huán)間互聯(lián)的情況已非常普遍，當(dāng)業(yè)務(wù)需要跨接多個環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)時，傳送的安全可靠性就要由多個環(huán)網(wǎng)共同來保障。目前通常采用SNCP保護(hù)方式，具有倒換速度快的特點(diǎn)，可有效地防止單個中間網(wǎng)元失效或單處斷纖對網(wǎng)絡(luò)造成的影響。但其也有明顯的缺點(diǎn)，由于骨干、匯聚及接入層共同形成一個大的SNCP保護(hù)環(huán)，導(dǎo)致路由過長，在本地網(wǎng)骨干層和匯聚/接入層發(fā)生兩處斷纖時將導(dǎo)致大量業(yè)務(wù)丟失，這種情況在本地網(wǎng)內(nèi)屢有發(fā)生�？梢钥紤]在核心層及匯聚層面引入ASON網(wǎng)絡(luò)，通過其保護(hù)和恢復(fù)的結(jié)合，實現(xiàn)基于VC-4顆粒的業(yè)務(wù)的可靠傳送，有效地提高網(wǎng)絡(luò)的抗多點(diǎn)故障能力。

　　e） 接入層面的業(yè)務(wù)量一般較小，且以集中型業(yè)務(wù)為主，多數(shù)運(yùn)營商的接入側(cè)的光纖資源相對比較匱乏，大多只能提供環(huán)形甚至線形連接。同時如果要采用ASON實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)端到端的業(yè)務(wù)指配，就需要ASON支持VC-4以下的業(yè)務(wù)顆粒，這對于分布式智能網(wǎng)元的數(shù)據(jù)庫是一個相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，在大量業(yè)務(wù)發(fā)生倒換恢復(fù)時，其業(yè)務(wù)恢復(fù)時間將會是一個天文數(shù)字。因此對于接入層面可以繼續(xù)采用傳統(tǒng)SDH環(huán)網(wǎng)的保護(hù)方式，從而有效地實現(xiàn)業(yè)務(wù)的接入并保證較快的保護(hù)倒換時間。

　　綜上所述，ASON適合在光纖資源連通度相對豐富，且業(yè)務(wù)顆粒相對較大的本地傳輸網(wǎng)骨干層應(yīng)用，主要利用其網(wǎng)絡(luò)生存性方面的優(yōu)勢，并隨著技術(shù)和業(yè)務(wù)的發(fā)展，逐步向城域傳輸網(wǎng)的邊緣推進(jìn)。

3 ASON在本地網(wǎng)中應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)分析

3．1 格狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　格狀網(wǎng)（Mesh網(wǎng)）是ASON的典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也是最接近實際的光纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)，理論上比環(huán)形和樹形網(wǎng)絡(luò)傳送效率更高，業(yè)務(wù)配置更靈活。環(huán)形網(wǎng)有小于50 ms快速倒換及初期投資相對較小的優(yōu)勢，目前被廣泛應(yīng)用在各級光傳輸網(wǎng)中。早期的DXC設(shè)備組成的Mesh網(wǎng)限于技術(shù)實現(xiàn)水平，業(yè)務(wù)恢復(fù)時間通常達(dá)到分鐘級，無法被運(yùn)營商所接受。ASON的出現(xiàn)使Mesh網(wǎng)的保護(hù)/恢復(fù)成為可能。

　　在傳統(tǒng)SDH的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點(diǎn)的連通度均為2。而在基于ASON的格狀網(wǎng)絡(luò)中，為實現(xiàn)恢復(fù)而預(yù)留的資源可被Mesh網(wǎng)中的所有業(yè)務(wù)共享，這與傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)中的保護(hù)帶寬資源被單條業(yè)務(wù)獨(dú)占（如線性1＋1、SNCP）或只被有限業(yè)務(wù)共享（如復(fù)用段環(huán)的保護(hù)帶寬只被環(huán)上業(yè)務(wù)共享）不同。ASON格狀網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)/故障利用了節(jié)點(diǎn)間的連通度，連通度越高則恢復(fù)的可能性越大，連通度每增加1，網(wǎng)絡(luò)的可靠度就會增加至少1個數(shù)量級。并且由于需要預(yù)留的帶寬資源和連通度成反比，因此連通度的增加可以顯著提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。當(dāng)然實際組網(wǎng)中應(yīng)結(jié)合光纜的實際路由情況，不應(yīng)盲目追求過高的連通度。連通度達(dá)到6時，已可以得到足夠的網(wǎng)絡(luò)可靠度，更高的連通度對提高網(wǎng)絡(luò)可靠度的影響較小。

3．2 保護(hù)和恢復(fù)方式的選擇

　　基于格狀網(wǎng)的恢復(fù)技術(shù)可以為運(yùn)營商帶來更靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、更多樣的業(yè)務(wù)保護(hù)策略和更可靠的業(yè)務(wù)生存能力，也可以為運(yùn)營商降低網(wǎng)絡(luò)總體成本提供支持。目前，各個廠家ASON設(shè)備的保護(hù)恢復(fù)功能存在比較大的差距。

　　a） 從支持的保護(hù)恢復(fù)類型看：1＋1保護(hù)和預(yù)制/動態(tài)恢復(fù)在實現(xiàn)上相對簡單，并且需求明顯，因此它們是多數(shù)廠家目前都可以實現(xiàn)的基本保護(hù)恢復(fù)機(jī)制；而1∶1或M∶N涉及優(yōu)先級、業(yè)務(wù)搶占等比較復(fù)雜的策略，而且需求還不明朗，因此多數(shù)廠家還不支持。

　　b） 從時間性能看：保護(hù)機(jī)制倒換時間都可以控制在50 ms之內(nèi)；而恢復(fù)機(jī)制的業(yè)務(wù)恢復(fù)時間則差距很大，這是由于廠家在采用的檢測機(jī)制、路由算法效率、預(yù)置程度（路由或資源）等實現(xiàn)方式上具有各自的特點(diǎn)。

　　c） 從保護(hù)恢復(fù)方式的組合形式看：這是各廠家在保護(hù)恢復(fù)功能中最具特色的方面。永久1＋1保護(hù)失敗后恢復(fù)、環(huán)網(wǎng)保護(hù)/SNCP保護(hù)失敗后恢復(fù)、環(huán)網(wǎng)保護(hù)/SNCP保護(hù)和ASON保護(hù)恢復(fù)的分段結(jié)合等組合形式滿足了運(yùn)營商不同的需求。

　　ASON格狀網(wǎng)的動態(tài)連接恢復(fù)機(jī)制與SDH線性和環(huán)網(wǎng)保護(hù)機(jī)制相比，具有較高的網(wǎng)絡(luò)資源利用率。但由于網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時間仍相對較長，一般在幾百毫秒到秒級。而目前傳輸網(wǎng)仍需承載大量話音業(yè)務(wù)，要求50 ms以內(nèi)的保護(hù)倒換時間。因此，對網(wǎng)絡(luò)保護(hù)恢復(fù)方式的選擇，ASON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采取傳統(tǒng)的SDH保護(hù)和MESH網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)相結(jié)合的生存性機(jī)制。對于話音等對業(yè)務(wù)損傷時間敏感的業(yè)務(wù)，仍采用傳統(tǒng)的SNCP保護(hù)、復(fù)用段或者環(huán)網(wǎng)等保護(hù)機(jī)制，保證50 ms的業(yè)務(wù)倒換時間，同時，可以結(jié)合ASON的網(wǎng)狀網(wǎng)恢復(fù)能力，提高話音業(yè)務(wù)在多重故障下的生存能力。 對于IP業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)租線業(yè)務(wù)等可以采用網(wǎng)狀網(wǎng)共享保護(hù)和動態(tài)恢復(fù)。利用ASON豐富的SLA功能，針對各種業(yè)務(wù)采取不同的保護(hù)恢復(fù)策略和差異化服務(wù)。

3．3 QoS等級

　　相對快速的保護(hù)需要資源代價，相對效率較高的恢復(fù)需要時間代價。較傳統(tǒng)SDH只能提供50 ms內(nèi)保護(hù)或不保護(hù)兩種選擇，ASON的進(jìn)步表現(xiàn)在提供了多種業(yè)務(wù)保護(hù)和恢復(fù)方式的選擇。通過不同的保護(hù)/恢復(fù)方式的選擇，ASON提供不同QoS級別的業(yè)務(wù)，從最高級別的保護(hù)和恢復(fù)相結(jié)合的業(yè)務(wù)，到保護(hù)業(yè)務(wù)、恢復(fù)業(yè)務(wù)、不保護(hù)業(yè)務(wù)、額外業(yè)務(wù)，充分實現(xiàn)傳輸帶寬的靈活應(yīng)用。

　　保護(hù)恢復(fù)的應(yīng)用策略涉及很多方面，表1針對現(xiàn)有保護(hù)恢復(fù)機(jī)制進(jìn)行了一個具有普適性的等級劃分方式，運(yùn)營商可以根據(jù)具體情況，平衡業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)資源利用率來選擇適當(dāng)?shù)腝oS等級。

3．4 ASON與IP網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系

　　對于IP數(shù)據(jù)網(wǎng)來講，若提供電信級業(yè)務(wù)還需要彌補(bǔ)其在安全和QoS方面存在的缺陷，而ASON是基于電路方式的，可以很好地解決QoS和安全性問題，而這兩者正是IP網(wǎng)最薄弱的地方。IP路由器和ASON都具有保護(hù)、恢復(fù)功能，要協(xié)調(diào)好IP網(wǎng)絡(luò)與光傳輸網(wǎng)的配合問題，應(yīng)主要解決保護(hù)/恢復(fù)問題和功能配合問題，即如何協(xié)調(diào)兩者之間的關(guān)系。

　　如果僅在單一的IP層面進(jìn)行保護(hù)恢復(fù)，為保證在故障過程中所有業(yè)務(wù)依然保持原有的QoS水平，網(wǎng)絡(luò)帶寬必須有足夠的冗余，全網(wǎng)帶寬冗余度最少要達(dá)到50%，否則就要損失低等級業(yè)務(wù)的QoS水平。為了保證網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供的可用率，目前各大運(yùn)營商采用了超額提供網(wǎng)絡(luò)帶寬的方法，造成IP網(wǎng)輕載，骨干網(wǎng)鏈路帶寬利用率一般不超過40%，較大地浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)帶寬。

　　如果通過ASON為IP網(wǎng)鏈路保護(hù)恢復(fù)，則可以提高鏈路帶寬資源利用率，實現(xiàn)IP網(wǎng)與傳輸網(wǎng)綜合建設(shè)成本的降低。IP網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的可用率要遠(yuǎn)高于鏈路，鏈路故障是影響全網(wǎng)安全性的重要因素，因此，如果鏈路具備一定的保護(hù)恢復(fù)能力，則全網(wǎng)的安全性將會大為改善。采用ASON的保護(hù)恢復(fù)可以使IP網(wǎng)的業(yè)務(wù)可用率大大提高，同時需要合理設(shè)計和優(yōu)化其網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)�，保證網(wǎng)內(nèi)各路由器間鏈路的物理路由不相關(guān)，以避免光纖中斷等單個物理層故障導(dǎo)致IP網(wǎng)發(fā)生多處鏈路故障，從而引起路由劇烈震蕩。

　　另外，從故障恢復(fù)的速度來說，光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制優(yōu)于IP網(wǎng)絡(luò)，特別是對于一些點(diǎn)到點(diǎn)的、業(yè)務(wù)量非常大的場合，光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)可以在50 ms內(nèi)應(yīng)對光纖切斷等故障，無需高層協(xié)議和信令的介入。但是對于OXC節(jié)點(diǎn)癱瘓等故障，光層的保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制就無法解決，必須依靠IP層的保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制參與，因此采用光網(wǎng)絡(luò)和IP層聯(lián)合恢復(fù)機(jī)制是必要的。首先從光網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行保護(hù)，若在某個確定的計時期間內(nèi)無法恢復(fù)，再轉(zhuǎn)由IP層進(jìn)行恢復(fù)是較為可行的一種方法。

　　對于功能配合問題，光傳輸網(wǎng)和IP路由器在功能上有許多地方有重疊，特別是光傳輸網(wǎng)已具有L2層功能，而核心路由器的成本遠(yuǎn)高于同等容量的光交叉設(shè)備。由于IP網(wǎng)絡(luò)的層疊（多跳），大量的轉(zhuǎn)接業(yè)務(wù)在昂貴的L3層設(shè)備中進(jìn)行傳送，因此由光傳輸網(wǎng)的L1或L2層進(jìn)行端到端的數(shù)據(jù)傳送，可節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的硬件和運(yùn)維成本，同時由于網(wǎng)絡(luò)層次的減少，還將減少網(wǎng)絡(luò)的時延，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

3．5 控制平面的實現(xiàn)方式

　　在ASON中，傳統(tǒng)的網(wǎng)管體系被基于傳送平面、控制平面和信令網(wǎng)絡(luò)的新型多層面管理結(jié)構(gòu)所替代，構(gòu)成了一種集中管理與分布智能相結(jié)合、面向運(yùn)營者的維護(hù)管理需求與面向用戶的動態(tài)服務(wù)需求相結(jié)合的光網(wǎng)絡(luò)管理方案。ASON的管理平面與控制平面之間互為補(bǔ)充，可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)配置、性能監(jiān)測、故障管理以及業(yè)務(wù)管理等功能。ASON節(jié)點(diǎn)之間采用I-NNI接口互聯(lián)，對外采用標(biāo)準(zhǔn)UNI接口連接客戶網(wǎng)絡(luò)。

3.5.1 控制方式選擇

　　ASON體系結(jié)構(gòu)支持集中控制方式、分布控制方式或二者混合的方式。

　　分布控制由分布在每個網(wǎng)元中的控制元件實現(xiàn)，完成任何控制功能時通常要求不同網(wǎng)元的控制元件進(jìn)行交互和協(xié)調(diào)。由于ASON需要支持大量的動態(tài)連接，因此采用分布控制方式能夠提供更高的執(zhí)行效率和可靠性，使網(wǎng)絡(luò)的局部故障對全網(wǎng)的影響降低到最小程度。分布控制方式中，每個網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)具有完備的信令連接功能，使網(wǎng)元組織和不同廠家設(shè)備共同組網(wǎng)的實現(xiàn)變得簡單易行，比較符合網(wǎng)狀網(wǎng)的特點(diǎn)。

　　集中控制通常由集中的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來承擔(dān)，其優(yōu)點(diǎn)是管理系統(tǒng)掌握全網(wǎng)資源和狀態(tài)的動態(tài)信息，對于路由優(yōu)化、恢復(fù)的預(yù)計算等工作可以得到全網(wǎng)范圍最優(yōu)的解決方案。但是網(wǎng)絡(luò)性能受到管理系統(tǒng)的處理能力的限制，連接建立和保護(hù)恢復(fù)的時間比較長，同時網(wǎng)絡(luò)控制對于管理系統(tǒng)的依賴性比較強(qiáng)，管理系統(tǒng)故障會影響全網(wǎng)的控制。

　　對于新建ASON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用分布控制方式，并可適當(dāng)結(jié)合管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化功能，實現(xiàn)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)智能。

3.5.2 控制域的組織

　　根據(jù)現(xiàn)有ASON產(chǎn)品的技術(shù)水平，智能光網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)應(yīng)采用單廠家設(shè)備、單控制域的組網(wǎng)方式，即所有ASON設(shè)備在一個控制域內(nèi)。為滿足網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，控制域內(nèi)可以根據(jù)需要劃分若干路由區(qū)，設(shè)備間采用I-NNI信令接口進(jìn)行互聯(lián)。

　　目前基于SDH的ASON設(shè)備和組網(wǎng)技術(shù)相對成熟，可在近期采用；初期主要應(yīng)用I-NNI接口技術(shù)，實現(xiàn)靈活的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度、網(wǎng)狀網(wǎng)保護(hù)和恢復(fù)等功能，并采用單廠家的設(shè)備組成單控制域方式進(jìn)行組網(wǎng)；在E-NNI接口技術(shù)成熟后，適時引入多個控制域，不同控制域可以采用相同或者不同廠家的ASON設(shè)備，通過標(biāo)準(zhǔn)信令接口實現(xiàn)省際層面跨域的ASON連接控制，以及省際與省內(nèi)、城域網(wǎng)的跨域業(yè)務(wù)調(diào)度和保護(hù)恢復(fù)；UNI和E-NNI接口涉及不同域之間、客戶和ASON網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通，應(yīng)在域間接口上規(guī)范惟一的信令協(xié)議，即選擇RSVP-TE；在ASON建設(shè)初期，由于業(yè)務(wù)網(wǎng)設(shè)備大部分還不具備UNI接口能力，應(yīng)主要采用軟永久連接方式為業(yè)務(wù)網(wǎng)提供固定連接。隨著業(yè)務(wù)網(wǎng)和ASON網(wǎng)的不斷融合發(fā)展，業(yè)務(wù)網(wǎng)可以直接通過UNI接口動態(tài)發(fā)起請求，提供BoD、OVPN等新型網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。

4 ASON與傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的融合

　　毫無疑問，ASON代表了傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢，但是在目前傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)占絕對優(yōu)勢的情況下，兩網(wǎng)如何互聯(lián)就成為擺在運(yùn)營商面前的現(xiàn)實問題。在應(yīng)用過程中，必須注意ASON技術(shù)和現(xiàn)有城域網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，尤其和SDH/MSTP的結(jié)合。

　　為實現(xiàn)ASON網(wǎng)絡(luò)的高生存性、高擴(kuò)展性、靈活性和智能性，ASON網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備在組網(wǎng)能力、硬件能力和軟件能力等方面與傳統(tǒng)的SDH設(shè)備完全不同。ASON同時具有DXC和MADM的功能，支持不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�，同時支持VC-4、VC-12的業(yè)務(wù)匯聚，支持多光口，保證節(jié)點(diǎn)連通度足夠大。因此，ASON的實現(xiàn)要求設(shè)備硬件有革命性的改變，傳統(tǒng)SDH設(shè)備是不能簡單升級為ASON設(shè)備的。

　　現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)建設(shè)了大量SDH環(huán)網(wǎng)，這些網(wǎng)絡(luò)不具備智能，無法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)端到端連接的動態(tài)控制。原有網(wǎng)絡(luò)的升級方式有兩種：

　　a） 方式一：理論上原有SDH設(shè)備可通過改造升級使之支持UNI。但實際上，原有設(shè)備要改造成支持UNI很可能要更換掉幾乎所有的單板，這在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都決定原有SDH設(shè)備不可能改造成ASON設(shè)備，因此這種方式實際上是不可行的。

　　b） 方式二：智能代理，即對管理系統(tǒng)進(jìn)行升級，使它成為具有智能的集中控制平面，原來的傳輸網(wǎng)絡(luò)就成為ASON中的一個集中控制域。管理系統(tǒng)利用集中控制方式，實現(xiàn)控制域內(nèi)連接的自動建立，在該控制域內(nèi)部使用私有控制協(xié)議，對外通過在管理系統(tǒng)中增加標(biāo)準(zhǔn)的信令接口（UNI和E-NNI），實現(xiàn)與其他控制域的配合，最終達(dá)到全網(wǎng)內(nèi)的自動交換。

　　由于不可能一步到位地替換原有全網(wǎng)，新建的ASON將以子域的方式存在于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)將逐層或逐片地發(fā)展成ASON。網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)順序?qū)⑹亲陨隙�下的，先核心層后匯聚、接入層。對于現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)向ASON演進(jìn)可以這樣設(shè)想：初期，新建的ASON子域像孤島一樣存在于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，端對端的業(yè)務(wù)將穿越智能域和傳統(tǒng)SDH域。同一廠家的ASON子域和傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)可通過高層的網(wǎng)管系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度，不同廠家的網(wǎng)域無法統(tǒng)一管理。隨著ASON設(shè)備成為建設(shè)的主流，規(guī)模不斷擴(kuò)大，從骨干層向匯聚、接入層延伸，傳統(tǒng)SDH域不斷縮小，最終全網(wǎng)將統(tǒng)一成為ASON，不同子網(wǎng)間由跨廠家統(tǒng)一的E-NNI接口互通。

5 ASON在本地網(wǎng)中應(yīng)用存在的主要問題　　

　　ASON是一項正在發(fā)展中的新技術(shù)，現(xiàn)階段在本地網(wǎng)中大規(guī)模應(yīng)用還存在下述技術(shù)問題。

5.1 標(biāo)準(zhǔn)有待完善

　　目前制定ASON相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的組織主要有ITU-T、IETF和OIF。雖然體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)接口和信令路由協(xié)議方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)形成，但在UNI 2.0、E-NNI、域間路由、自動發(fā)現(xiàn)、保護(hù)恢復(fù)及管理平面等多個方面仍有待完善。

5.2 互聯(lián)互通難以實現(xiàn)

　　ASON在已經(jīng)具備了基本的互聯(lián)互通能力（連接的建立和拆除）的同時還有很多問題亟待解決。就傳送層面而言，廠商間的SDH設(shè)備互聯(lián)存在很多問題，由于很多協(xié)議（如自動發(fā)現(xiàn)和E-NNI）還沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)，也使真正的互聯(lián)互通難以實現(xiàn)。

5.3 流量工程、保護(hù)/恢復(fù)等功能的有效性

　　運(yùn)營商對網(wǎng)絡(luò)的實時監(jiān)控能力、業(yè)務(wù)的高效提供能力、網(wǎng)絡(luò)的高生存性等的追求是永無止境的，ASON的初衷就是徹底解決這些問題，但其有效性還沒有經(jīng)過真正的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)長期的實踐檢驗，究竟是徹底解決問題還是僅僅能夠在一定程度上減輕這些問題，還沒有也暫時不可能形成定論。

5.4 綜合網(wǎng)管

　　ASON提供了新的網(wǎng)絡(luò)控制管理平臺，滿足TMN的框架，但并不是排斥或完全代替已有的傳輸網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)，在涉及到底層的管理時還要與現(xiàn)有的管理系統(tǒng)相互配合，在實際運(yùn)營時可能會產(chǎn)生一定的問題。

　　迄今為止，還沒有任何一項技術(shù)可稱為完美無缺的，正在發(fā)展中的ASON也是一樣。但是，ASON作為構(gòu)建新一代光網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，它的未來無疑是光明的。

6 結(jié)束語

　　ASON被譽(yù)為傳輸網(wǎng)概念的重大突破，是下一代傳輸網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，在本地網(wǎng)中引入ASON技術(shù)可以有效地提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，實現(xiàn)帶寬快速部署和端到端業(yè)務(wù)配置，提供更多類型的保護(hù)恢復(fù)機(jī)制，提供QoS/SLA和分布式的網(wǎng)絡(luò)控制能力，方便和豐富網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的業(yè)務(wù)擴(kuò)展和運(yùn)營，創(chuàng)造新的業(yè)務(wù)增長點(diǎn)，提升企業(yè)ARPU值及收益。ASON技術(shù)符合下一代網(wǎng)絡(luò)以業(yè)務(wù)驅(qū)動為特征的網(wǎng)絡(luò)要求。

　　ASON這種新的網(wǎng)絡(luò)體系適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的迅猛之勢，符合業(yè)務(wù)驅(qū)動的市場規(guī)律，將為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和服務(wù)提供商帶來新的業(yè)務(wù)增長點(diǎn)，創(chuàng)造巨大的市場機(jī)遇。毋庸置疑，ASON將引領(lǐng)光通信技術(shù)的發(fā)展潮流，成為下一代光網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的主旋律。


----《郵電設(shè)計技術(shù)》