ASON技术的发展和展望.doc

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1、ASON技术的发展和展望摘 要：本文从ASON技术的提出背景出发，介绍了它的体系结构，特点，设备的现状以及各国的应用现状，并且指出了现实中ASON存在的问题。关键词：ASON，SDH,控制层面ASON(自动交换光网络，通常被称为智能光网络)和传统的光网络技术相比，其优点均来源于它所具有的智能，具体来说是来源于“自动交换”。借由光光交叉连接(OXC)、光分插复用器(OADM)的节点设备，可以做到波长路由选择、光交叉连接等功能，不但简化了传统光电转换的架构，也解除了电运算的速度瓶颈。1、 ASON技术提出的背景近几年来，随着IP等数据业务在骨干网上的爆炸性增长，WDM技术被广泛的应用到网络中来，“

2、IP over WDM”组网模型被提出，这种模型认为IP等数据包通过相应封装技术(例如：POS，GFP)就可以直接由WDM或OTN网络传送，从而省去了ATM甚至SDHSONET层面，同时，只需过度建设(overbuild)超大容量的光传输网，口业务的业务质量(QoS)就可以得到保证。然而，这种网络模型被证明是一种价格昂贵的建网方式，其主要原因是口路由器的POS(Packet over SDHSONET)接口和WDM系统的波长转换器(OTU)价格都较昂贵，采用过度建设(overbuild)的策略将使网络成本居高不下。同时，尽管IP数据业务所占用的带宽已经在某些运营商的网络中超出了传统的语音业务所

3、占用的带宽，可是从业务收入角度来说，语音业务的收入仍然是运营商最主要的收入来源。因此，有必要建立一个新的网络体系结构来更经济有效的支持未来大容量的数据业务。IP数据业务具有突发性和不确定性的特点，这为通过对光网络带宽实行动态分配和调度以实现有效的网络优化提供了契机，对于同样的网络业务需求，这种优化可以减少全网中所需光接口(POS接口和OTU接口等)和相应波长的数目，既大规模降低建网成本，又提高带宽利用率。所以，一种可以实现动态自动完成网络带宽分配和调度的新型网络体系结构智能光网络应运而生。ASON技术的诞生还有其另外一个背景。即运营商急需寻找到一条能够帮助其在多厂商多运营商环境下提高工作效率的

4、技术手段。目前广泛采用的SDHSONET技术可以提供网络配置监控和网络保护等重要功能，同时，SDHSONET技术也尝试通过提供标准的接口实现统一的网络管理。这种标准管理接口的技术已投入使用，并且可以提供统一的网管平台。但是，在多厂商多技术网络环境下，即便是功能强大，接口丰富的SDH网管系统，由于厂商之间的协调和运营商本身运营维护机制等诸多因素，要最终实现系统集成，业务快速配置也较为困难。随着电信市场激烈竞争的加剧，快速提供服务已经成为运营商未来制胜的关键优势之一。因此，人们开始提出可以借鉴交换网络中的通用信令协议的模式来最终实现在多厂家多技术网络环境中用统一的控制方式配置通道和带宽，“智能光网

5、络”技术的重要任务就是定义一个通用标准的控制面来高效的控制网络资源。2、 ASON的体系结构从ASON功能层面上来讲，ASON可被视为是由三大平面，即控制平面，管理平面和传送平面所组成的。控制平面由一组通信实体组成，负责完成呼叫控制和连接控制功能，主要是连接的建立释放、监测和维护，并在发生故障时恢复连接，由信令网支撑，主要包括以下几个部分：允许节点交换控制信息的信令信道；允许节点快速建立和拆除端到端连接和信令协议；能以分布方式更改和维护的拓扑数据库；快速灵活的恢复机制。管理平面完成传送平面、控制平面和整个系统的维护功能，它负责所有平面间的协调和配合，能够进行配置和管理端到端连接，是控制平面的一

6、个补充，包括网元管理系统和网络管理系统，它将继续在集中控制的点击式光通道配置中发挥重要作用。它具有M.3010所规范的管理功能，即性能管理、故障管理、配置管理、计费管理和安全管理功能，此外，它还包含内置式网络规划工具。同传统网络类似，传送层仍然负责业务的传送，但这时传送层端到端的连接却是在管理面和控制面的作用之下进行的。传送平台为用户提供从一个端点到另一个端点双向或单向信息传送，同时，还要传送一些控制和网络管理信息，它按ITU-T G.805建议进行分层，为了能够实现ASON的各项功能，传送平台必须具有较强的信号质量检测功能及多粒度交叉连接技术。控制面和管理面都能对传送层的资源进行操作。这些操

7、作动作是通过传送面与控制面和管理面之间的接口来完成的。同时管理面在结构中是作为高层管理者的作用出现的，在管理面中存在着三个管理器，分别是控制面管理器、传送面管理器和资源管理器，这三个管理器是实现管理面同其它平面之间实现管理功能的代理。在控制面和其它层面之间也存在着不同的接口，通过这些接口，可以实现同管理面之间功能的协调，可以实现对传送面资源的管理动作。3、 ASON的特点(1)快速端到端电路配置传输节点新增控制平面并引入信令控制的交换能力，依靠网元实现网络拓扑自动发现、路由计算、链路自动配置，从而自动完成端到端光通道的建立、拆除和修改，实现业务的快速部署，提高业务网的响应能力。SDH网络拓扑多

8、为环形，跨环节点成为业务调度的瓶颈，端到端的电路生成需要人工指配完成并且时间长。所以ASON与SDH相比，具有电路配置快速的特点。(2)网络生存性强ASON传送平面的物理拓扑以格形(Mesh)为主，每个传送节点连通度(与其直接相连的数目)大于2，备用路由至少有l条，保证对抗除源宿节点以外的多节点、多链路的失效。此外，可根据客户信号的服务等级(CoS)选择不同的业务保护恢复策略，实现业务分级SLA。而SDH的环形网络仅能对抗单个节点或链路失效，当两个线路损坏时，就无法快速对业务进行保护了。(3)带宽利用率高ASON网络利用恢复机制实现网络安全性，无需预留大量的备用带宽，链路带宽利用率超过50，带

9、宽利用率与节点连通度成正比，假设节点连通度为N，则每条链路的带宽利用率为1- (1N)。SDH环形网络采用专用保护方式，SDH环网需要预留50保护带宽，带宽利用率低。(4)网络扩展性强ASON网络节点可以自动搜索、拓扑自动发现，实现即插即用，并根据业务量的情况选择设备速率，网络扩展成本较低，消除了环形网络扩容存在的“影响现网业务、设备速率相同”的“瓶颈”。（5）提供增值业务ASON网络可从光域提供多种面向用户的带宽定制、波长批发等新型增值业务，如按需带宽分配业务(BOD)、光虚拟专网业务(OVPN)、指配带宽业务(PBS)等。传统SDH网络仅能提供不同容量的传送通道，为语音和专线业务提供业务承

10、载和传送。4、 ASON的现状（1）ASON设备现状ASON产品逐步趋于完善和成熟，国内外大多数传输设备生产厂商己经开发了ASON设备，ASON技术在中国开始步入实用化阶段。目前ASON设备的传送平面相对成熟，主要是基于SDH的ASON设备，它的交叉矩阵从160Gbit/s到Tbit/s不等，主要是320Gbit/s和640Gbit/s，处理的颗粒为VC-4-nC/V,部分支持G.709，但核心交叉还是基于SDHVC交叉，只是增加了OTN封装。ASON设备的控制平面的功能和性能存在差异，在接口方面，INNI功能较成熟，UNI功能的应用尚没有完善的商用模式和应用需求，E-NNI功能尚处于起步阶段

11、。在信令通信网络(SCN)方面，大部分ASON设备支持带内和带外两种实现方式，对于信令网络SCN的保护恢复，在带外方式下，采用带外网络自身的保护恢复机制，ASON设备不提供;带内方式下，一般通过信令网络本身的保护机制以及重路由功能实现信令通道的保护恢复。ASON管理平面的规范尚未确定，对于ASON智能化的管理还不完善。在保护恢复方面，各个厂商设备的保护机制比较成熟，在ASON网络基于控制平面的保护和恢复功能的实现机制、保护恢复时间和成熟完善程度有较大的差别。国际上许多通信设备商都在此方面投入力量开发产品，Lu-cent、Nortel、Alcatel、Cinea、Sycamore等公司都有了一些

12、相关的产品。（2）国内外ASON网络的发展现状由于智能光网络所具有的强大优势，其发展得到运营商和设备商的极大关注。美国AT&T公司率先应用CIENA的CoreDirector在全国范围内开通了连接近100个城市的智能光网络，这是至今为止最大的Mesh组网结构。Vodafone在英国本土采用Sycamore SN16000新建了79个节点的骨干网络，并且所有的业务都采用了恢复的生存性方式。BelSouth、 NTT等采用Sycamore SN16000组建ASON网络。日本NTI，公司部署了有40多个智能核心交换节点的智能光网络。西班牙电信利用Alcatel的1674LG组成了16个节点的骨干传

13、输网。美国电信运营商360networks、Touch American、澳大利亚著名电信运营商御Optus和巴西的Telemar等也都开始在骨干网中进行智能光网络的布署。国内则从2004年开始，逐步在省内干线网和城域层面引入了ASON技术，如CIENA在吉林铁通，LUCENT江苏电信，ALCATEL在北京通信的城域传送网核心层采用了ASON技术等。总体来看，国内对于ASON技术也非常关注，多个运营商己有在省际干线层面引入ASON技术的计划和想法。从国内、外 ASON的发展情况看，国内外运营商以及政府都对ASON于很高的关注，但是都没有大规模的应用，尤其是国内，好多运营商只是静观试验，即使引入

14、也只是局部引入。在目前的标准状况和当前的设备状况下，国外已经搭建ASON网络，但是还没有大规模应用。国内已经完成了ASON的测试和实验网的搭建，局部己经在骨干网引入了ASON。但是据大规模的应用还有一段距离。5、 ASON面临的挑战和发展趋势既然ASON技术已经成熟，ASON产品也己经生产出，国外也己经搭建了ASON骨干传送网，为什么ASON在国内外不能得到大规模的应用?之所以不能大规模商用，主要是有以下瓶颈需要解决。一是标准有待完善。就ASON技术本身的发展现状及趋势而言，尽管ASON系列标准的研究在多方面取得了重要进展，但目前尚有许多问题需要进一步研究和完善。除己达成一致需进一步完善的标准

15、外，E-NNI的路由选择问题，信令中支持VCAT和LCAS问题，基于ECC的不同自动发现机制间的协调问题，ASON网管问题，ASON连接接纳控制等是ASON目前尚未解决的主要问题，这些未解决的问题也直接影响到了厂商的实现及互通问题。二是互联互通问题。由于 A SO N技术本身不完善和标准滞后的原因，在互通方面还存在一定的问题。从网络层面的控制域的角度分析，网络之间的互联互通涉及到:不同控制域的ASON网络之间的互联互通、ASON网络与现有SDH或OTN网络的互联互通。从不同厂家的设备来角度考虑：设备间的互通涉及到：不同厂家的ASON设备的互通(包括协议的互通和接口的互通)、同一厂家的ASON设

16、备与不同厂家的SDH设备的互联互通。因此，在实际的ASON设计过程中，涉及以下互通问题：对ASON层，在ASON网络的同一控制域内，不同厂家ASON设备的互通；在ASON不同控制域互通时，涉及其边缘设备的互通;ASON与SDH或OTN互通时，涉及ASON设备与其挂接的SDH设备的互通。三是引入 ASON的切入点问题。针对ASON在何处引入的问题，目前业界主要有两种观点，一个观点：“ASON首先在城域网得到应用”，另一观点是：“先在骨干网中引入”。前一种观点是建立在ASON的技术特点和城域网的需求特点非常相符的基础上的，但从国外运营商的应用来看，ASON大多是在骨干网络上建设，而且好多运营商仍然

17、计划在骨干网络上建设他们的ASON网络。我国ASON是首先在北京通信的城域网上得到实施。从这些案例上看，在什么网络结构上引入ASON不仅仅是纯技术的问题，更是运营商为解决现网运行清况的问题。四是物理层的规划布置问题。光纤链路部分：现有传送网以SDH环网为主，在不能成环的地方附以链路，而ASON是基于网状网的，因而需将环网更改为网状网，这涉及到在何处增铺光纤链路的问题;节点设备部分，ASON控制平面功能的实现是以ASON设备的智能网元为物理支撑的，显然SDH设备不具有智能，因而就需要将SDH设备更换为ASON设备，但ASON的实现并不是一步到位的，是一渐进过程，这涉及到配备ASON设备的节点选择

18、问题。五是传送网的等级划分。由于ASON是动态的分配资源，在网络规划设计时不可能再人工配置资源，节点的等级划分和传输路由的选择需要根据ASON的要求来划分。六是功能型器件的开发。目前ASON的光节点在器件上存在一些问题，如全光波长转换器的实现，滤波器的滤波性能不够理想，光开关会引入信道串扰，光纤连接器和光纤耦合器折射率分布不均匀等。6、 结束语ASON是在SDH、WDM、IP技术基础上发展，并创新地引入智能而成为一种以软件为核心的动态的可直接在光层上提供服务的光网络。它利用单一的控制平面，可以实现跨厂商、跨运营商管理域OTNSDH传送平面的统一控制，完成端到端的电路建立、保护和恢复，解决端到端配置、保护和恢复等问题。因此，智能光网络体系可以提高光网络资源效率，改善服务质量(QoS)，为客户提供更优质的服务。种种迹象表明，智能光网络最终必将成为下一代网络发展的重中之重。