ASON技術(shù)在城域網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

姚傳軍

摘要

本文介紹了ASON的分層體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并且介紹了城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和演進(jìn)特點(diǎn)在介紹ASON技術(shù)和城域網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，揭示了ASON技術(shù)在城域傳送網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用前景，提出了如何應(yīng)用ASON技術(shù)進(jìn)行城域網(wǎng)建設(shè)的方案，并且通過(guò)一個(gè)案例進(jìn)行了具體分析。最后闡述了ASON技術(shù)在下一代傳送網(wǎng)中的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】ASON 城域網(wǎng) 城域傳送網(wǎng) SDHDWDM

在當(dāng)前以IP為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng)和通信市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的形勢(shì)下，傳統(tǒng)的光傳送網(wǎng)已經(jīng)不能滿足用戶日益增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求，亟待優(yōu)化、升級(jí)。ASON（自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)的發(fā)展為當(dāng)前光傳送網(wǎng)的優(yōu)化、升級(jí)提供了一種有效的手段。ASON技術(shù)的最大特點(diǎn)是引入了控制平面，ASON通過(guò)提供自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和動(dòng)態(tài)連接建立功能的分布式控制平面，在OTN或SDH網(wǎng)絡(luò)之上，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的、基于信令和策略驅(qū)動(dòng)控制的一種網(wǎng)絡(luò)。

城域網(wǎng)作為寬帶互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的承載平臺(tái)，所采用組網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)劣將直接影響寬帶用戶的有效接入和新型增值業(yè)務(wù)的開展。城域網(wǎng)的建設(shè)和優(yōu)化實(shí)際上就是運(yùn)營(yíng)商利用新的通信技術(shù)對(duì)客戶的通信需求進(jìn)行匹配的過(guò)程。ASON技術(shù)在城域網(wǎng)上具有良好的應(yīng)用前景，特別是在提高城域網(wǎng)的多業(yè)務(wù)承載能力、資源使用效率以及智能化應(yīng)用方面具有突出的優(yōu)勢(shì)。

1 ASON技術(shù)

ITU-T的6.8080和6.807規(guī)范定義了一個(gè)與具體技術(shù)無(wú)關(guān)的ASOIN分層結(jié)構(gòu)，包括控制平面（CP）、傳送平面（TP）和管理平面（MP）三個(gè)獨(dú)立的平面以及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)DCN，各平面之間通過(guò)相關(guān)接口相連。ASON的分層結(jié)構(gòu)如圖1所示。

控制平面是整個(gè)ASON的核心部分，它的引入是光傳送網(wǎng)發(fā)展中的一場(chǎng)革命?？刂破矫婀δ艿膶?shí)現(xiàn)需要路由、信令、自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、資源管理和接口等一系列的關(guān)鍵技術(shù)?？刂破矫嬷饕嫦蚩蛻魳I(yè)務(wù)，完成呼叫控制和連接控制功能，并負(fù)責(zé)對(duì)一個(gè)連接請(qǐng)求進(jìn)行接收、發(fā)現(xiàn)、尋路、建立和釋放等，通過(guò)信令的交互完成對(duì)控制平面的控制。

傳送平面主要是指ASON設(shè)備的硬件部分，與傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)相似，也是由光節(jié)點(diǎn)和光纜鏈路組成。傳送平面在兩個(gè)地點(diǎn)之間提供單向或雙向的端到端用戶信息傳送，也可以提供控制和網(wǎng)絡(luò)管理信息的傳送。

管理平面主要面向網(wǎng)絡(luò)管理者，執(zhí)行傳送平面、控制平面以及整個(gè)系統(tǒng)的管理功能，包括性能、故障、配置、安全、計(jì)費(fèi)管理，同時(shí)提供在這些平面之間的協(xié)同操作。

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)為傳送平面、控制平面和管理平面內(nèi)部以及三者之間的管理信息和控制信息通信提供傳送通路。

為了保證智能光網(wǎng)絡(luò)各個(gè)實(shí)體之間信息的傳遞，ITU-T定義了UNI、NNI、CCI、NMI、PI等多種邏輯接口來(lái)規(guī)范通信規(guī)則。在控制平面內(nèi)，ASON由許多管理域AD組成，不同管理域之間通過(guò)ENNI（外部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口）相連;每個(gè)管理域內(nèi)部又包括多個(gè)信令網(wǎng)元，這些網(wǎng)元之間通過(guò)INNI（內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口）相連。上層用戶節(jié)點(diǎn)的客戶請(qǐng)求則通過(guò)《fNI（用戶網(wǎng)絡(luò)接口）和管理域內(nèi)的信令網(wǎng)元相連。在傳送平面內(nèi)，ASON由許多傳送網(wǎng)元組成，傳送網(wǎng)元之間通過(guò)PI（物理接口）相連?？刂破矫婧蛡魉推矫嬷g是通過(guò)CCI（連接控制接口）相連，管理平面則分別通過(guò)NMI-A和NMI-T與控制平面和傳送平面相連，實(shí)現(xiàn)管理平面與控制平面及傳送平面之間功能的協(xié)調(diào)。UNI和NNI技術(shù)是ASON網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交換的關(guān)鍵技術(shù)，也是ASON網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)的重要特征之一。一個(gè)典型的ASON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

ASON系統(tǒng)具有統(tǒng)一的分布式控制/管理層面，無(wú)論是IP路由器、ATM交換機(jī)還是光交叉連接設(shè)備都可以應(yīng)用。ASON技術(shù)明顯的優(yōu)勢(shì)就是能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中光層拓?fù)淝闆r動(dòng)態(tài)改變路由的能力造就了一個(gè)高效和高響應(yīng)的傳送網(wǎng)絡(luò)，它為新型寬帶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)鋪平了道路。

與傳統(tǒng)的光傳送網(wǎng)相比，ASON技術(shù)具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

（1）實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)的業(yè)務(wù)配置，滿足動(dòng)態(tài)帶寬配置要求，運(yùn)營(yíng)商可以靈活的根據(jù)市場(chǎng)變化推出自己的特色服務(wù);

（2）支持端到端的連接建立、監(jiān)控、保護(hù)和恢復(fù)，對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括網(wǎng)狀網(wǎng)的支持，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的流量控制能力;

（3）實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)資源管理，實(shí)時(shí)跟蹤網(wǎng)絡(luò)資源狀態(tài)，提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率;

（4）良好的設(shè)備互操作性和網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性。

2 城域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

城域網(wǎng)（MAN）是一種主要面向企事業(yè)用戶的、可最大覆蓋城市及其郊區(qū)范圍的、可提供豐富業(yè)務(wù)和支持多種通信協(xié)議的公用網(wǎng)。城域網(wǎng)的功能是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的本地分流和向長(zhǎng)途骨干網(wǎng)的匯聚，實(shí)際是一種帶有某些廣域網(wǎng)特點(diǎn)的本地應(yīng)用型公用網(wǎng)絡(luò)。城域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)、覆蓋范圍和業(yè)務(wù)類型等方面有別于LAN和WAN，業(yè)務(wù)類型多樣化與業(yè)務(wù)流向和流量不確定是其基本特征。城域傳送網(wǎng)指在城域范圍內(nèi)為各種業(yè)務(wù)網(wǎng)提供傳輸電路的基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)，類似于本地傳送網(wǎng)，包括光纖、WDM，SDH、MSTP和RPR等。多業(yè)務(wù)城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

橫向上，城域網(wǎng)通?？蓜澐譃楹诵膶?、匯聚層和接入層三個(gè)層次。核心層包括核心路由器、寬帶接入服務(wù)器（BRAS）、業(yè)務(wù)路由器（SR）和MSTP/RPR環(huán)等設(shè)備，主要是為各業(yè)務(wù)匯聚層節(jié)點(diǎn)提供高速的承載和傳輸通道，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與既有網(wǎng)絡(luò)的互連;匯聚層包括以太匯聚交換機(jī)、MSTP/RPR和PON OLT等設(shè)備，主要完成本地業(yè)務(wù)的區(qū)域匯接，進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚、管理與分發(fā)處理;接入層則主要利用各種接入技術(shù)和線路資源實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的覆蓋，包括xDSL接入點(diǎn)（DSLAM）、LAN接入點(diǎn)（園區(qū)交換機(jī)）、PON ONU（內(nèi)置多端口DSL或LAN）設(shè)備，以及接入點(diǎn)到用戶CPE之間的樓道交換機(jī)、銅纜、五類線和光纖等。

縱向上，城域網(wǎng)又可分為業(yè)務(wù)層和傳送層。其中，傳送層完成鏈路建立、帶寬管理和業(yè)務(wù)疏導(dǎo);業(yè)務(wù)層負(fù)責(zé)凈荷的封裝和對(duì)傳送層的電路信息進(jìn)行交換處理。

城域網(wǎng)正在從單純的傳送網(wǎng)向業(yè)務(wù)網(wǎng)演進(jìn)，呈現(xiàn)出以下一些特點(diǎn)：

（1）業(yè)務(wù)類型多樣;

（2）業(yè)務(wù)流量不確定;

（3）技術(shù)多樣;

（4）管理和控制復(fù)雜;

（5）平滑升級(jí)擴(kuò)容。

城域網(wǎng)演進(jìn)所呈現(xiàn)出的特點(diǎn)，為ASON技術(shù)在城域網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，尤其是城域傳送網(wǎng)的優(yōu)化、升級(jí)中找到了用武之地。

3 城域網(wǎng)建設(shè)中ASON技術(shù)應(yīng)用研究

現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)向ASON演進(jìn)，應(yīng)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備相對(duì)成熟與逐步完善的前提下，以業(yè)務(wù)需求和性價(jià)比為導(dǎo)向逐步實(shí)施。初期，ASON系統(tǒng)主要應(yīng)用于對(duì)智能特性需求最為迫切的城域網(wǎng)核心層中，整個(gè)城域傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)為MESH（網(wǎng)狀網(wǎng)）與自愈環(huán)并存的方式，端對(duì)端的業(yè)務(wù)將穿越智能域和傳統(tǒng)SDH域，通過(guò)多種保護(hù)恢復(fù)方式提供多種等級(jí)的業(yè)務(wù)，解決電路調(diào)度頻繁、開通時(shí)間緊、電路需求的不確定性等問(wèn)題。隨著寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)種類和業(yè)務(wù)量的增多，城域網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，ASON應(yīng)用逐步從城域網(wǎng)核心層向匯聚層、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，實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)智能及全網(wǎng)帶寬的資源化、動(dòng)態(tài)化。

ASON在城域傳送網(wǎng)中可用的組網(wǎng)方案：

（1）ASON與DWDM（密集波分復(fù)用）：DWDM系統(tǒng)的大容量長(zhǎng)途傳輸能力與ASON節(jié)點(diǎn)的帶寬容量和靈活的調(diào)度能力相結(jié)合，為組建功能強(qiáng)大的城域核心層網(wǎng)絡(luò)與匯聚層網(wǎng)絡(luò)提供了充分的保障。ASON節(jié)點(diǎn)提供的單節(jié)點(diǎn)交叉容量可以大大緩解網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)瓶頸問(wèn)題。

（2）ASON與SDH混合組網(wǎng)：先在現(xiàn)有的SDH網(wǎng)絡(luò)中形成若干ASON小網(wǎng)絡(luò)，然后再逐步形成整個(gè)的ASON大網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)典型的城域網(wǎng)核心層ASON網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4所示。

全網(wǎng)采用MESH網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過(guò)控制平面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交換和連接控制。正常情況下，兩點(diǎn)間直達(dá)業(yè)務(wù)采用最短路徑傳輸;出現(xiàn)影響業(yè)務(wù)的一點(diǎn)斷纖時(shí)，業(yè)務(wù)通過(guò)虛擬環(huán)進(jìn)行保護(hù);出現(xiàn)二次斷纖，兩點(diǎn)間業(yè)務(wù)己無(wú)法通過(guò)環(huán)網(wǎng)傳送時(shí)，利用ASON系統(tǒng)智能特性尋找迂回路由上的空余通道，提供兩點(diǎn)間業(yè)務(wù)的恢復(fù)。配置業(yè)務(wù)時(shí)，由源、宿節(jié)點(diǎn)計(jì)算最佳路由，源節(jié)點(diǎn)向宿節(jié)點(diǎn)發(fā)出信令自動(dòng)完成配置?？梢造`活的對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整，在網(wǎng)絡(luò)資源不是很充足的情況下，可以通過(guò)控制平面自動(dòng)把一條光纖上的業(yè)務(wù)優(yōu)化到多條光纖上，施工結(jié)束后再把業(yè)務(wù)恢復(fù)回去。在已有網(wǎng)絡(luò)上增加新的節(jié)點(diǎn)后，控制平面可以立刻發(fā)現(xiàn)此節(jié)點(diǎn)和相關(guān)光纖，自動(dòng)更新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并在建立業(yè)務(wù)時(shí)使用這些新增資源。相比起傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，ASON網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)不會(huì)過(guò)多的關(guān)注通道、時(shí)隙等，使網(wǎng)絡(luò)維護(hù)減少了對(duì)人工的依賴。相比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，ASON網(wǎng)絡(luò)抵抗風(fēng)險(xiǎn)的能力更優(yōu)異，故障處理更為靈活動(dòng)態(tài)，出現(xiàn)故障后的業(yè)務(wù)調(diào)整也很簡(jiǎn)便。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)不斷拓展創(chuàng)新，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)趨于IP化，ASON憑借其智能控制的能力，成為ALL IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的必備元素，城域網(wǎng)的智能性是運(yùn)營(yíng)商必須認(rèn)真考慮的重要課題。ASON沿用在IP網(wǎng)中行之有效的選路和信令協(xié)議并加以改進(jìn)，以適應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需要，有效地解決了IP層與光網(wǎng)絡(luò)層的融合問(wèn)題，代表了下一代光網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展方向。在下一代傳送網(wǎng)中，ASON將統(tǒng)一控制SDH，WDM、OTN以及PTN，推動(dòng)城域傳送網(wǎng)向更加智能、靈活的方向演進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]朗訊科技（中國(guó)）有限公司光網(wǎng)絡(luò)部：光傳輸技術(shù)[M].北京：北京交通大學(xué)出版社，2003.

[2]王健全，楊萬(wàn)春，張杰，顧畹儀，沈文粹.城域MSTP技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[3]李健，鄧宇，劉海玉，張沛.ASON網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)[M].北京：人民郵電出版社，2008.

[4]陳運(yùn)清，毛東峰，徐向輝.城域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)與業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[5]中華人民共和國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T5144-2007自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）工程設(shè)計(jì)暫行規(guī)定.