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(dòng)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(dú)立的控制平面來實(shí)施動(dòng)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(qiáng)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(dòng)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(jī)的結(jié)合在了一起。有了WDM寬帶寬，自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)可以提供較大的傳輸容量，同時(shí)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(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)可以很好的和目前的電層面設(shè)備無(wú)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(jìn)和融合方面有十分重要的意義。

1 ASON網(wǎng)絡(luò)（自動(dòng)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(dú)的控制面從而使光網(wǎng)絡(luò)具備了智能性。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由控制平面、管理平面和傳送平面三個(gè)平面組成，圖1是ASON的體系結(jié)構(gòu)圖?？刂破矫嫱ㄟ^數(shù)據(jù)通信網(wǎng)為三個(gè)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(shí)施對(duì)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(jìn)行上報(bào)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(diǎn)

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(zhǎng)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(yǔ)音傳輸業(yè)務(wù)量，并且這個(gè)差距還會(huì)繼續(xù)以指數(shù)級(jí)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(jìn)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(gè)等級(jí)VC4，而且線路端口通常只有2～4個(gè)，不利于緊急擴(kuò)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(jí)，最多可達(dá)64個(gè)10G等效光口，交叉連接能力最大可達(dá)4096個(gè)等效VC4，并且由于智能光網(wǎng)絡(luò)支持光口的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，有利于緊急擴(kuò)容，并可以在極短的時(shí)間內(nèi)投入運(yùn)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(zhǎng)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(dòng)力，與此同時(shí)，人們對(duì)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(duì)管理系統(tǒng)和操作人員具有較強(qiáng)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(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)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(yùn)行。智能光網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的資源信息駐留在每一個(gè)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(yùn)行對(duì)網(wǎng)管系統(tǒng)的依賴，同時(shí)任意一端網(wǎng)元的故障也不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作。智能光網(wǎng)絡(luò)被稱為“網(wǎng)絡(luò)等于數(shù)據(jù)庫(kù)”，由于每個(gè)網(wǎng)元內(nèi)都存儲(chǔ)有全網(wǎng)的拓?fù)浜唾Y源信息，智能光網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)地為所建電路計(jì)算出最佳路由，把資源調(diào)度時(shí)間從小時(shí)分鐘縮短到秒級(jí)。同時(shí)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路故障或設(shè)備故障時(shí)，在不需要網(wǎng)管干預(yù)下可以對(duì)電路進(jìn)行重新尋路，并實(shí)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(jìn)ASON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能大大增強(qiáng)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(duì)重要信息基礎(chǔ)設(shè)施攻擊的同時(shí)，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(shí)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(wú)論采用哪種路由保護(hù)方式，均只能對(duì)路由中的單點(diǎn)故障做出最快的恢復(fù)，無(wú)法處理多點(diǎn)故障。智能光網(wǎng)絡(luò)具有自動(dòng)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(jì)的業(yè)務(wù)保護(hù)級(jí)別要求下，在最短時(shí)間內(nèi)可以重新尋找最佳可用路由，使光纜阻斷對(duì)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?fù)滢D(zhuǎn)型至柵格網(wǎng)和混合網(wǎng)

光纜網(wǎng)絡(luò)從物理拓?fù)渖峡煞譃樾切?、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(wàn)個(gè)SDH環(huán)在穩(wěn)定的運(yùn)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(hù)和形成，需要網(wǎng)絡(luò)提供更多的帶寬代價(jià)來實(shí)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(diǎn)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(zhǎng)，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(zhǎng)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(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)保護(hù)只需30%以下的帶寬容量即可實(shí)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(shí)間。因此，采用擴(kuò)容波道方式建立各骨干節(jié)點(diǎn)間的直達(dá)高效物理路由，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸倪^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(shì)。

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(diǎn)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(hù)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(dú)立建設(shè)和平滑演進(jìn)。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(jì)劃地進(jìn)行，逐步調(diào)整完善各層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)一體化、綜合高效的智能光網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

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(jí)光纜干線及重要節(jié)點(diǎn)。該層主要實(shí)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(jí)的保護(hù)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(jìn)行組網(wǎng)；第二層是區(qū)域?qū)?，是二?jí)光纜干線和區(qū)內(nèi)重要節(jié)點(diǎn)以及重要的區(qū)域，該層網(wǎng)絡(luò)擔(dān)負(fù)著區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)信息的傳送以及對(duì)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(fù)以較小區(qū)域?yàn)閱挝坏慕M網(wǎng)，該層網(wǎng)絡(luò)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)機(jī)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(diǎn)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_(dá)

隨著ASON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引進(jìn)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(dá)的方式實(shí)現(xiàn)電路建立和維護(hù)。采用ASON的自動(dòng)恢復(fù)能力實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)內(nèi)業(yè)務(wù)的多路由保護(hù)。業(yè)務(wù)配置的分層下達(dá)，使傳輸業(yè)務(wù)在各層內(nèi)的傳輸通道均得到了保護(hù)和恢復(fù)，大大提高了業(yè)務(wù)整個(gè)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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