應(yīng)用ASON技術(shù)組網(wǎng)初探

劉 丹

（重慶電子工程職業(yè)學(xué)院，重慶 401331)

自動交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）的出現(xiàn)是傳送網(wǎng)發(fā)展的歷史性突破。ASON是一種利用獨立的控制平面來實施動態(tài)配置連接管理的網(wǎng)絡(luò)。ASON網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有光纜網(wǎng)絡(luò)相比，具有較高的傳輸能力、保障能力以及較強的生存性和抗毀性。隨著新一代光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日趨成熟，光網(wǎng)絡(luò)正在從靜態(tài)的、非智能的、需要外控的傳輸層面向動態(tài)的、智能的、自控的傳輸層面轉(zhuǎn)變。ASON將IP傳輸網(wǎng)的智能性和WDM光網(wǎng)絡(luò)的寬帶寬有機的結(jié)合在了一起。有了WDM寬帶寬，自動交換光網(wǎng)絡(luò)可以提供較大的傳輸容量，同時單位比特信息的傳輸成本大大降低。有了IP傳輸網(wǎng)的智能性，自動交換光網(wǎng)絡(luò)可以很好的和目前的電層面設(shè)備無接縫連接，因此開發(fā)應(yīng)用新一代智能光網(wǎng)絡(luò)在核心網(wǎng)或城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)演進和融合方面有十分重要的意義。

1 ASON網(wǎng)絡(luò)（自動交換光網(wǎng)絡(luò)）的組成

圖1 ASON的體系結(jié)構(gòu)

ASON網(wǎng)絡(luò)是一種現(xiàn)代化組網(wǎng)技術(shù)，是下一代光傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。ASON中第一次引入了單獨的控制面從而使光網(wǎng)絡(luò)具備了智能性。整個網(wǎng)絡(luò)由控制平面、管理平面和傳送平面三個平面組成，圖1是ASON的體系結(jié)構(gòu)圖。控制平面通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)為三個平面內(nèi)部及相互之間管理信息和控制信息提供傳送通路；管理平面實施對傳送平面、控制平面和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的功能及各自發(fā)生的事件、告警、性能等信息進行上報和管理，并由管理平面來保證所有平面之間的協(xié)調(diào)工作。

2 ASON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用特點

2.1 具有大容量的傳送能力

互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)量爆炸式的增長造成了在全球范圍內(nèi)以互聯(lián)網(wǎng)為主的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)量早已超過傳統(tǒng)的語音傳輸業(yè)務(wù)量，并且這個差距還會繼續(xù)以指數(shù)級增大。大量的數(shù)據(jù)信息需要通過傳送網(wǎng)絡(luò)的信道進行傳送，要求光纜傳送網(wǎng)具有大容量和高速度的傳送能力。傳統(tǒng)的SDH(同步數(shù)字體系)設(shè)備通常是以622M或2.5G為線路速率，交叉連接能力小于128個等級VC4，而且線路端口通常只有2～4個，不利于緊急擴容和業(yè)務(wù)調(diào)度。新一代的智能光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可支持10G，甚至40G光口，光口數(shù)支持按需升級，最多可達64個10G等效光口，交叉連接能力最大可達4096個等效VC4，并且由于智能光網(wǎng)絡(luò)支持光口的自動發(fā)現(xiàn)，有利于緊急擴容，并可以在極短的時間內(nèi)投入運用。

2.2 具有快速的調(diào)度能力和智能化的網(wǎng)絡(luò)管理

迅速增長并日趨普及的全球互聯(lián)網(wǎng)成為了當(dāng)今通訊業(yè)發(fā)展的最主要驅(qū)動力，與此同時，人們對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的要求也越來越高。這就要求光傳送網(wǎng)絡(luò)具備靈活、快速、準(zhǔn)確的通信資源調(diào)度能力和智能化的網(wǎng)絡(luò)管理。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)管系統(tǒng)或人工方式查找、定位、配置和使用資源，對管理系統(tǒng)和操作人員具有較強的依賴性，電路的開通和調(diào)整配置速度較慢，網(wǎng)管系統(tǒng)的安全與否對網(wǎng)絡(luò)的運行影響很大，一旦網(wǎng)管受到攻擊，將嚴(yán)重影響到網(wǎng)絡(luò)的正常運行。智能光網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的資源信息駐留在每一個網(wǎng)元中，這種分布式的資源管理方式，大大緩解了網(wǎng)絡(luò)運行對網(wǎng)管系統(tǒng)的依賴，同時任意一端網(wǎng)元的故障也不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的正常運作。智能光網(wǎng)絡(luò)被稱為“網(wǎng)絡(luò)等于數(shù)據(jù)庫”，由于每個網(wǎng)元內(nèi)都存儲有全網(wǎng)的拓撲和資源信息，智能光網(wǎng)絡(luò)能夠自動地為所建電路計算出最佳路由，把資源調(diào)度時間從小時分鐘縮短到秒級。同時，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路故障或設(shè)備故障時，在不需要網(wǎng)管干預(yù)下可以對電路進行重新尋路，并實現(xiàn)受損業(yè)務(wù)的快速恢復(fù)。所以，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)引進ASON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能大大增強信息傳遞的靈活性，提高資源的快速調(diào)度能力和網(wǎng)絡(luò)的故障恢復(fù)能力。

2.3 具有可靠的路由保障

在研究信息網(wǎng)絡(luò)的脆弱性，盡量阻止對重要信息基礎(chǔ)設(shè)施攻擊的同時，要求能夠最大限度地減少攻擊造成的破壞影響，并能夠在最短時間內(nèi)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)功能。傳統(tǒng)的以SDH環(huán)網(wǎng)為組網(wǎng)方式的傳輸網(wǎng)絡(luò)中，無論采用哪種路由保護方式，均只能對路由中的單點故障做出最快的恢復(fù)，無法處理多點故障。智能光網(wǎng)絡(luò)具有自動路由選擇功能，具有抵抗網(wǎng)絡(luò)多重故障的能力。在預(yù)先設(shè)計的業(yè)務(wù)保護級別要求下，在最短時間內(nèi)可以重新尋找最佳可用路由，使光纜阻斷對信息傳輸?shù)挠绊憸p到最小，從而保證關(guān)鍵的通信信息正常傳遞。

3 ASON技術(shù)組網(wǎng)方案

3.1 光纜網(wǎng)絡(luò)物理拓撲轉(zhuǎn)型至柵格網(wǎng)和混合網(wǎng)

光纜網(wǎng)絡(luò)從物理拓撲上可分為星型、線型、樹型、環(huán)型和柵格。就提高網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的生存性而言，SDH環(huán)型組網(wǎng)是一種成熟的且被廣泛使用的組網(wǎng)技術(shù)，全球有將近10萬個SDH環(huán)在穩(wěn)定的運行。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并成為現(xiàn)在包括城域、本地以及核心網(wǎng)絡(luò)的主要組網(wǎng)形式。但環(huán)網(wǎng)的自愈保護和形成，需要網(wǎng)絡(luò)提供更多的帶寬代價來實現(xiàn)，通常要多消耗30%～60%甚至100%的額外網(wǎng)絡(luò)容量，且不具備網(wǎng)絡(luò)受多點攻擊的恢復(fù)能力。隨著信息化程度的不斷提高，核心網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離越來越長，業(yè)務(wù)流量越來越大，環(huán)型組網(wǎng)給網(wǎng)絡(luò)所帶來的弊端越趨明顯。而基于“柵格”網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在大業(yè)務(wù)流量以及長距離的骨干核心網(wǎng)中，與傳統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)方式相比，可選路由多、可靠性高、生存能力強，網(wǎng)絡(luò)保護只需30%以下的帶寬容量即可實現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)組織需要更少的網(wǎng)元設(shè)備和物理鏈路，并能夠提供更高的網(wǎng)絡(luò)可用時間。因此，采用擴容波道方式建立各骨干節(jié)點間的直達高效物理路由，網(wǎng)絡(luò)拓撲從過去單一的環(huán)網(wǎng)，逐漸向柵格網(wǎng)和柵格與環(huán)型的混合網(wǎng)過渡是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。

3.2 光纜網(wǎng)絡(luò)邏輯分層結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)的分層規(guī)劃和建設(shè)是現(xiàn)代傳送網(wǎng)建設(shè)的重要思想之一。這有利于清晰網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，避免骨干層節(jié)點過多，造成不必要的骨干層業(yè)務(wù)壓力，提高骨干層網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和保護恢復(fù)能力。網(wǎng)絡(luò)分層既有利于網(wǎng)絡(luò)管理又有利于網(wǎng)絡(luò)的獨立建設(shè)和平滑演進。因此，智能光網(wǎng)絡(luò)的引入應(yīng)當(dāng)在邏輯分層的原則和總體規(guī)劃框架下，分步驟有計劃地進行，逐步調(diào)整完善各層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最終實現(xiàn)一體化、綜合高效的智能光網(wǎng)絡(luò)平臺。

應(yīng)用ASON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整為三層:第一層是骨干層網(wǎng)，主要包括一級光纜干線及重要節(jié)點。該層主要實現(xiàn)大區(qū)層網(wǎng)絡(luò)間大顆粒業(yè)務(wù)的有效調(diào)度和不同電路等級的保護恢復(fù)，考慮骨干網(wǎng)的核心地位，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)以柵格網(wǎng)為主的方式進行組網(wǎng)；第二層是區(qū)域?qū)樱嵌壒饫|干線和區(qū)內(nèi)重要節(jié)點以及重要的區(qū)域，該層網(wǎng)絡(luò)擔(dān)負著區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)信息的傳送以及對出區(qū)業(yè)務(wù)的匯聚功能；第三層是接入層，由城域網(wǎng)以及專用網(wǎng)組成，主要擔(dān)負以較小區(qū)域為單位的組網(wǎng)，該層網(wǎng)絡(luò)在整個網(wǎng)絡(luò)機構(gòu)中處于末端，起到業(yè)務(wù)接入和匯聚作用，業(yè)務(wù)流向通常是向大區(qū)網(wǎng)上的核心節(jié)點匯聚，業(yè)務(wù)顆粒較小。

3.3 業(yè)務(wù)信道配置將轉(zhuǎn)變?yōu)榉謱酉逻_

隨著ASON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引進和網(wǎng)絡(luò)的形成，傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)配置和管理模式也要發(fā)生改變。作為端到端的業(yè)務(wù)將采用分層下達的方式實現(xiàn)電路建立和維護。采用ASON的自動恢復(fù)能力實現(xiàn)骨干網(wǎng)內(nèi)業(yè)務(wù)的多路由保護。業(yè)務(wù)配置的分層下達，使傳輸業(yè)務(wù)在各層內(nèi)的傳輸通道均得到了保護和恢復(fù)，大大提高了業(yè)務(wù)整個鏈路的可靠性和生存性。

[1]ITU－T Recommendation G.8080/Y.1304－2001,Architecture for the automatic switched optical networks(ASON)[S].(c001)

[2]ITU－TRecommendationG.807.RequirementsforAutomatically SwitchedTransportNetworks(ASTN)[S].

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