[圖]淺析智能光網(wǎng)絡(luò)核心ASON的技術(shù)優(yōu)勢

 

摘要：本文主要介紹了ASON的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢。ASON通過在傳統(tǒng)的靜態(tài)光網(wǎng)絡(luò)中引入動態(tài)交換和智能控制能力，完成“光傳送網(wǎng)+智能化”，從而使光網(wǎng)絡(luò)從傳統(tǒng)的“承載網(wǎng)絡(luò)”向“業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)”演進(jìn)，從被動的網(wǎng)絡(luò)管理(監(jiān)控)向主動的控制網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。 ASON作為對光傳輸基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的功能升級，ASON是光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然選擇。

　　關(guān)鍵詞：ASON, NGN, 智能光網(wǎng)絡(luò)

　　一、引言

　　隨著信息時(shí)代的來臨，特別是各種通信業(yè)務(wù)（特別是以IP業(yè)務(wù)為代表的數(shù)據(jù)、圖像等傳輸業(yè)務(wù)）急劇增長，以及動態(tài)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性帶來新的需求，使得下一代光網(wǎng)絡(luò)的模式正逐步從概念、理論階段過渡到實(shí)用化階段。

　　現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)技術(shù)由于缺少實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)供給能力，業(yè)務(wù)配置時(shí)間過長以及帶寬利用率過低等問題，其發(fā)展和運(yùn)營已越來越不能適應(yīng)社會的發(fā)展進(jìn)步和通信業(yè)務(wù)的需求。下一代業(yè)務(wù)將主要集中在在線網(wǎng)絡(luò)游戲、在線影視、IPTV、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、視頻會議、可視電話等業(yè)務(wù)上，它們的共性就是從傳統(tǒng)的語音、數(shù)據(jù)分離業(yè)務(wù)向語音、高速數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)圖像相結(jié)合、向多媒體視訊化方向發(fā)展。為了有效地解決上述問題，具備靈活帶寬調(diào)配能力和新業(yè)務(wù)接入能力的自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)，作為推動下一代光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的根本動力的新型的網(wǎng)絡(luò)體系應(yīng)運(yùn)而生，也就是通常我們所說的智能光網(wǎng)絡(luò)。ASON的應(yīng)用，標(biāo)志著通信業(yè)正在經(jīng)歷從“技術(shù)驅(qū)動”向“業(yè)務(wù)驅(qū)動”的轉(zhuǎn)變。
下一代光網(wǎng)絡(luò)是覆蓋了從接入到傳輸乃至交換各個領(lǐng)域的通信平臺，涵蓋眾多新技術(shù)。ASON：Automatically Switched Optical Network，自動交換光網(wǎng)絡(luò)。是指在選路和信令控制之下完成自動交換功能的新一代光網(wǎng)絡(luò)，也可以看做是一種標(biāo)準(zhǔn)化的智能光傳送網(wǎng),被廣泛認(rèn)為是下一代光網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)。ASON技術(shù)同傳統(tǒng)SDH傳送網(wǎng)相比，ASON最明顯的一個特征是在原來的管理層面和傳送層面之間引入控制層面，我們可以將ASON簡單地理解為IP路由技術(shù)和ATM的MPLS標(biāo)簽交換技術(shù)在光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。


圖一、組成ASON的各功能單元

　　毫無疑問，ASON的出現(xiàn)為我們構(gòu)建了下一代的核心光網(wǎng)絡(luò)，它通過在SDH中引入路由協(xié)議和信令機(jī)制，促使交換和傳輸在光層面的融合，向用戶提供波長批發(fā)、帶寬出租、OVPN、流量計(jì)費(fèi)、SLA業(yè)務(wù)等等服務(wù)。ASON通過信令實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)的自動保護(hù)和拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，減少人工配置的工作量，充分降低運(yùn)營商的維護(hù)成本和難度，迎合了運(yùn)營商開源節(jié)流的想法。ASON同時(shí)可以靈活提供不同的業(yè)務(wù)等級，滿足目前迅速發(fā)展的差異化服務(wù)的需要。作為對光傳輸基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的功能升級，ASON是光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然選擇。

　　二、ASON的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢

　　智能光網(wǎng)絡(luò)具有諸多先進(jìn)的技術(shù)、性能和非常好的網(wǎng)絡(luò)過渡解決方案，能增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)能力，可為運(yùn)營商提供多種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，開發(fā)新的盈利點(diǎn)，增強(qiáng)運(yùn)營商的市場競爭能力，在業(yè)務(wù)收入得到最大化的同時(shí)使每個可管理比特的成本達(dá)到最小化。其作為傳送網(wǎng)的主流發(fā)展方向已獲得業(yè)界的普遍認(rèn)同。

　　ASON技術(shù)的引入則可增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的快速配置能力，提高業(yè)務(wù)的生存性，有效抵抗網(wǎng)絡(luò)多點(diǎn)故障，并能夠靈活提供不同的業(yè)務(wù)等級，滿足目前迅速發(fā)展的差異化服務(wù)的需要。同時(shí)，它還可以提供新的業(yè)務(wù)利潤增長點(diǎn)，如光虛擬專網(wǎng)，業(yè)務(wù)流量工程，三重播放，NGN固網(wǎng)優(yōu)化等高利潤值的業(yè)務(wù)。

　　較傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)，新一代智能光網(wǎng)絡(luò)ASON的特點(diǎn)和優(yōu)勢如下：

　　1、ASON的技術(shù)特點(diǎn)：

　　（1） 完整的、標(biāo)準(zhǔn)化的GMPLS協(xié)議簇。信令：RSVP-TE，執(zhí)行業(yè)務(wù)的呼叫和連接管理；路由：OSPF-TE，構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫和執(zhí)行最優(yōu)路徑計(jì)算；鏈路管理：LMP，執(zhí)行控制通道管理和鄰居自動發(fā)現(xiàn)。目前為止，ASON的整體架構(gòu)是基于VC4為顆粒的調(diào)度，所有國際通行標(biāo)準(zhǔn)的制定和多廠家互聯(lián)互通測試規(guī)范均在該層面進(jìn)行。

　?。?） 大容量多端口的光交叉連接設(shè)備，可以保證網(wǎng)絡(luò)的連通度和業(yè)務(wù)擴(kuò)展性，以實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)和恢復(fù)。即光纜連接增加，或業(yè)務(wù)容量、端口增加時(shí)，設(shè)備應(yīng)保證平滑升級。

　?。?） 強(qiáng)大的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)能力。ASON網(wǎng)絡(luò)基本以MESH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為主，雖然網(wǎng)絡(luò)開通后，業(yè)務(wù)可以自動進(jìn)行恢復(fù)，但初始網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計(jì)，光纜路由安排，故障軟件模擬和網(wǎng)絡(luò)瓶頸分析等，均是ASON網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的重要環(huán)節(jié)。

　?。?） 電路建立和恢復(fù)能力。為充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，并使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)更為明晰，建立電路時(shí)應(yīng)可以指定必須包含的網(wǎng)絡(luò)資源，包括節(jié)點(diǎn)，鏈路以創(chuàng)建最優(yōu)的路徑，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，業(yè)務(wù)可以自動被恢復(fù)。

　　2、ASON的技術(shù)優(yōu)勢：

　　ASON通過在傳統(tǒng)的靜態(tài)光網(wǎng)絡(luò)中引入動態(tài)交換和智能控制能力，完成“光傳送網(wǎng)+智能化”，從而使光網(wǎng)絡(luò)從傳統(tǒng)的“承載網(wǎng)絡(luò)”向“業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)”演進(jìn)，從被動的網(wǎng)絡(luò)管理(監(jiān)控)向主動的控制網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。這種演進(jìn)以現(xiàn)有傳送網(wǎng)的光層網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，是一個無縫融合的革新過程。ASON既保護(hù)了運(yùn)營商的原有投資，又把富有潛力的光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展成能高度自主地應(yīng)對業(yè)務(wù)需要，經(jīng)濟(jì)有效，可在光層上直接為全網(wǎng)提供端到端服務(wù)的智能化控制光網(wǎng)絡(luò)。

　?。?） 智能化：ASON在傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)上引入了控制平面，實(shí)現(xiàn)了對傳輸平面的實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)了資源管理、連接、保護(hù)恢復(fù)等方面的智能化。同時(shí)ASON網(wǎng)絡(luò)的升級擴(kuò)容還可以根據(jù)實(shí)際情況，在一些節(jié)點(diǎn)之間增加光纖連接，改變ASON的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋪韺?shí)現(xiàn)?？煽焖偬峁┚W(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，提供新的業(yè)務(wù)利潤增長點(diǎn)。

　?。?） 標(biāo)準(zhǔn)化：采用標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議和接口實(shí)現(xiàn)多廠商，多運(yùn)營商環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)互操作。目前，對自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)技術(shù)進(jìn)行研究跟蹤的主要國際標(biāo)準(zhǔn)化組織包括國際電信聯(lián)盟電信工作組(ITU-T)、因特網(wǎng)工程工作組(IETF)、光因特網(wǎng)論壇(OIF)和電信管理論壇(TMF)，各標(biāo)準(zhǔn)化組織之間既有重疊，又互為補(bǔ)充。

　?。?） 靈活性：ASON網(wǎng)絡(luò)對不同等級的客戶可以提供不同的保護(hù)恢復(fù)方式，為客戶提供差異化的、可選擇的服務(wù)，滿足目前迅速發(fā)展的差異化服務(wù)的需要。

　?。?） 節(jié)約成本：資本支出和運(yùn)營支出都會有所降低?，F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)一般都是SDH環(huán)形相交、相割和重疊的模式，升級擴(kuò)容投資大，給運(yùn)維也帶來很大的壓力。ASON網(wǎng)絡(luò)的一次性投資可能比較大，但是網(wǎng)絡(luò)越大，從長遠(yuǎn)看資本支出越小，而且ASON的智能特性也會降低運(yùn)營支出。
ASON是構(gòu)建新一代光網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一，這種先進(jìn)的技術(shù)和組網(wǎng)方式通過對光網(wǎng)絡(luò)帶寬實(shí)行動態(tài)分配和調(diào)度以實(shí)現(xiàn)有效的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化.它將動態(tài)智能機(jī)制引入傳統(tǒng)的靜態(tài)光網(wǎng)絡(luò)中，從而為運(yùn)營商及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境帶來了前所未有的優(yōu)勢。

　　三、總結(jié)

　　由于ASON在互聯(lián)互通、網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性和管理性方面還存在一些問題，因此運(yùn)營商在近期主要會在骨干網(wǎng)和部分發(fā)達(dá)地區(qū)引入ASON技術(shù)。而大規(guī)模的ASON應(yīng)用還有待于相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步完善，以及互聯(lián)互通等問題的解決。另外應(yīng)注意到雖然基于SDH的ASON設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用仍是主流，但隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)顆粒和業(yè)務(wù)量的不斷增加，具有波長交換能力的光層ASON將成為下一步的設(shè)備開發(fā)和應(yīng)用的重點(diǎn)。

　　總之，ASON技術(shù)經(jīng)過近年來的標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，在國內(nèi)已經(jīng)步入實(shí)用化階段。盡管目前還有很多技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)問題有待解決，但是業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的需求將推動國內(nèi)運(yùn)營商在近期開始在省際、省內(nèi)和城域網(wǎng)進(jìn)行ASON商業(yè)化應(yīng)用。ASON的引入將使運(yùn)營商的光傳送網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、管理維護(hù)發(fā)生重大變化，必須做好全面的規(guī)劃和充分的技術(shù)準(zhǔn)備，才能保證ASON網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)。與此同時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)化、互聯(lián)互通、光交換技術(shù)等方面需要加大研究力度，推動ASON技術(shù)的成熟和發(fā)展。


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[5] G.8080/Y.1304, Architecture for the automatically switched optical network (ASON)


作者簡介：

張明：男,上海交通大學(xué),電子與通信工程專業(yè),碩士,專業(yè)特長：光通信網(wǎng)絡(luò)與器件,全光網(wǎng)絡(luò)與全光通信及全光接入技術(shù);

肖石林：男,上海交通大學(xué),教授,博士生導(dǎo)師.專業(yè)特長：光通信網(wǎng)絡(luò)與器件, 光電子技術(shù), 光電傳感技術(shù);
通信地址：上海交通大學(xué)電信樓群5號樓203室　郵編：200240

于海珍：女,上海交通大學(xué),電子與通信工程專業(yè),碩士,專業(yè)特長：光通信網(wǎng)絡(luò)與器件,全光網(wǎng)絡(luò)與全光通信;


　來源:光纖新聞網(wǎng)  作者：張明 肖石林 于海珍　上海交通大學(xué)