全球ASON最新進展d

在傳送網(wǎng)中，為了將傳統(tǒng)的點到點DWDM系統(tǒng)所提供的巨大原始帶寬轉化為實際組網(wǎng)可以靈活應用的帶寬，需要在傳輸節(jié)點處引入靈活、智能的光節(jié)點設備以及配套控制系統(tǒng)，智能光網(wǎng)絡的概念應運而生。

    智能光網(wǎng)絡（ASON）是指在選路和信令控制下，完成自動交換功能的新一代光網(wǎng)絡。作為構建新一代骨干光網(wǎng)絡的核心技術之一，智能光網(wǎng)絡通過引入控制平面，使得光傳送網(wǎng)絡可以在網(wǎng)絡資源和拓撲結構自動發(fā)現(xiàn)的基礎上，采用先進的智能路由算法，通過分布式的信令處理，建立端到端的按需連接，為運營商提供一個更加經(jīng)濟有效的平臺。目前的智能光網(wǎng)絡設備包括大容量交叉連接設備（OXC）以及光分插復用設備（ROADM）。智能光網(wǎng)絡通常采用環(huán)形和網(wǎng)狀拓撲。

    ASON的標準進展

    ASON的標準已經(jīng)趨于成熟。2000年開始，許多國際標準化組織和論壇（如ITU-T、IETF和OIF等）紛紛著手智能光網(wǎng)絡的研究，全球制定智能光網(wǎng)絡標準的組織如圖1所示。這些標準化組織的目標是制定一個開放式的通用智能化光網(wǎng)絡模型以及相關的標準接口、自動交換和動態(tài)配置控制協(xié)議，便于不同廠商的設備在光網(wǎng)絡中的互聯(lián)互通。

圖1 全球制定智能光網(wǎng)絡標準的組織（來源：通信信息研究所）

    ITU-T作為全球電信標準的制訂組織，正在全力推進ASON的標準化進程。與其他標準化組織的不同在于它是從整體結構的角度研究光網(wǎng)絡，之后再決定如何實現(xiàn)。ITU-T主要負責ASON體系結構方面的內(nèi)容，另外它在分布式呼叫與連接管理、路由協(xié)議、自動發(fā)現(xiàn)等方面給出了框架結構與協(xié)議規(guī)范，還對鏈路管理、連接允許控制、管理平面等方面進行了規(guī)范。目前ITU-T有關ASON的主要規(guī)范已經(jīng)基本穩(wěn)定。

    IETF的GMPLS及相關工作組的主要工作是定義用于智能光網(wǎng)絡的控制協(xié)議。IETF與ITU在這方面的區(qū)別在于，ITU主要關心整體結構組成元素的標準化，而IETF則側重于開發(fā)用來支持整體結構的工具和協(xié)議族。IETF提出了通用多協(xié)議標記交換(GMPLS)的一系列標準草案，包括信令協(xié)議(RSVP-TE/CR-LDP)、路由協(xié)議(OSPF)、鏈路管理協(xié)議(LMP)等。

    OIF主要關注客戶端，在ASON領域制定UNI和E-NNI接口等方面的標準。UNI是客戶設備和ASON的互聯(lián)，E-NNI涉及到不同域（不同運營商之間，或同一運營商的不同域）之間的互聯(lián)。目前，OIF基本已完成UNI2.0的研究，根據(jù)運營商的需求增加一些新的功能，可選的功能包括支持雙歸、修改帶寬、以太網(wǎng)業(yè)務和擴展的安全性等。

    ASON產(chǎn)品研發(fā)進展

    近幾年設備廠商積極加大全球智能光網(wǎng)絡產(chǎn)品研發(fā)的力度，基于SDH的智能光網(wǎng)絡設備OXC已經(jīng)規(guī)模商用，廣泛用于網(wǎng)絡中；而基于OTN(OpticalTransportHierarchy)，即在OTN上面增加控制平面的OXC設備正在研發(fā)中。

    目前基于SDH的智能光網(wǎng)絡設備OXC在單獨組網(wǎng)方面的功能已經(jīng)基本成熟（包括傳送平面、控制平面、保護恢復和網(wǎng)管系統(tǒng)等方面的功能和性能），其網(wǎng)絡節(jié)點設備最大交叉容量可達1.28Tbit/s，典型倒換時間遠小于50ms，有些還支持40Gbit/s速率接口。不同廠家OXC設備的互聯(lián)互通是目前需要解決的重要問題，OIF光互聯(lián)網(wǎng)論壇、ISOCORE等幾大組織紛紛組織全球的各大運營商和設備廠商進行設備接口互通測試、GMPLS與MPLS的互聯(lián)互通測試等，并取得了較大的進展。OXC設備的生產(chǎn)廠商主要有阿爾卡特朗訊、中興、華為、烽火、諾基亞西門子通信、Ciena、Sycmaore、北電、愛立信等。

    基于OTN的OXC設備還處于研發(fā)中，目前研發(fā)的產(chǎn)品具有光電兩層的交叉能力。電層面的交叉主要是ODUk（光信道數(shù)據(jù)單元）的交叉，交叉能力可能超過2.56Tbit/s。光層面的交叉主要是波長交叉，由于每個波長的容量可以是10Gbit/s和40Gbit/s，所以交叉容量可以高達6.4Tbit/s～12.8Tbit/s。全球主要廠商的OXC設備及特性如表1所示。

    未來光交叉連接設備將向基于全光交叉連接矩陣的OXC設備演進，實現(xiàn)波長業(yè)務的透明傳送，不再需要O/E/O轉換，從而降低系統(tǒng)成本。

    全球ASON網(wǎng)絡建設

    1.全球ASON發(fā)展迅速

    隨著3G、NGN的大規(guī)模建設，業(yè)務需求將進一步帶動傳送網(wǎng)新技術的發(fā)展，ASON技術已經(jīng)被全球很多運營商所采用。目前運營商主要采用基于SDH的ASON節(jié)點設備，如Verizon、Vodafone、AT&T、BT和NTT等。全球一些運營商的智能光網(wǎng)絡建設如表2所示。

    AT&T在美國部署了約200個智能光網(wǎng)絡節(jié)點，覆蓋美國的核心骨干網(wǎng)和地區(qū)骨干網(wǎng)，引入ASON網(wǎng)絡后，AT&T大大簡化了網(wǎng)絡結構，提高了帶寬利用率，另外大大減少了維護人員（AT&T的200個OXC節(jié)點只需20個維護人員）。智能光網(wǎng)絡可提供的業(yè)務主要是面向企業(yè)用戶提供按需帶寬分配業(yè)務（BoD）以及光虛擬專用網(wǎng)業(yè)務（OVPN—OpticalVirtualPrivateNetwork）。目前法國Neuf、美國軍方和日本NTT開通了光虛擬專用網(wǎng)業(yè)務，AT&T面向企業(yè)用戶和批發(fā)用戶開通了按需帶寬業(yè)務—Optical Mesh Service。

    ASON在國外成功商用的經(jīng)驗表明，ASON已在骨干傳送網(wǎng)中發(fā)揮越來越重要的作用。2008年全球的電信運營商將積極建設超高速、智能的光網(wǎng)絡，以不斷滿足用戶的需求。

    2.典型運營商成功案例分析

    （1）Verizon公司

    Verizon網(wǎng)絡遍及全球6大洲、150個國家的2700多個城市。自2005年2月并購MCI公司以來，Verizon公司在其全球網(wǎng)絡，特別是光網(wǎng)絡建設領域，投入了大量的資金。2007年Verizon又推出了面向未來的光傳送網(wǎng)建設計劃，以提高競爭力，同時滿足用戶不斷增長的業(yè)務需求。Verizon在光傳送網(wǎng)建設中采用了OXC設備以及ROADM設備，用于將Verizon的超長途網(wǎng)絡與地區(qū)間網(wǎng)絡以及一些數(shù)據(jù)中心相連接。

    Verizon不僅在陸地傳輸網(wǎng)中采用ASON技術，還采用基于ASON的網(wǎng)狀網(wǎng)建設海底光纜系統(tǒng)。Verizon過去跨大西洋的海纜系統(tǒng)是采用SDH環(huán)網(wǎng)實現(xiàn)業(yè)務量的保護，如果有兩處或多處發(fā)生故障，就需要海纜故障維修船修復，中國臺灣地震造成海底光纜故障給Verizon帶來了很大的觸動，使其加快了基于ASON的網(wǎng)狀網(wǎng)的建設。目前Verizon跨大西洋的海纜系統(tǒng)采用Ciena的CoreDirectorsOXC設備升級，該網(wǎng)絡采用網(wǎng)狀結構可實現(xiàn)多個通路保護恢復，一旦海纜網(wǎng)絡發(fā)生故障時，可將業(yè)務倒換到其它替換路由上，快速實現(xiàn)網(wǎng)絡的恢復，以保證國際業(yè)務和政府業(yè)務的超高可靠性，確保Verizon重要客戶的通信聯(lián)絡。此外，CoreDirector系統(tǒng)可支持多個等級的業(yè)務，確保業(yè)務的低成本和高可靠性。

    2007年7月，Verizon基于ROADM設備開始向Verizon在紐約、華盛頓等地的企業(yè)和政府機構提供基于光網(wǎng)絡的業(yè)務，新的業(yè)務可提供用戶滿意的SLA保證，具有較好的故障恢復能力，降低平均故障恢復時間。

    Verizon公司大規(guī)模建設光網(wǎng)絡后，已初見成效。第一，網(wǎng)絡可靠性大大提高，目前Verizon的超長途和海底光纜網(wǎng)絡的可靠性大大提高。第二，可以快速實現(xiàn)業(yè)務配置，實時地為用戶配置新的線路或增加帶寬；Verizon公司在網(wǎng)絡中采用智能光節(jié)點設備(OXC和ROADM)，能夠實時地配置業(yè)務，增加帶寬，2007年底Verizon公司25%的業(yè)務將實現(xiàn)基于流的業(yè)務配置，大大提高了Verizon網(wǎng)絡的靈活性。第三，故障平均修復時間減少了30min到192min。

    （2）Vodafone英國

    Vodafone成功在英國采用智能化網(wǎng)狀網(wǎng)提供移動語音及數(shù)據(jù)業(yè)務（包括3G和2G），并開始逐步在歐洲的其他國家（如荷蘭等）建設智能化的光網(wǎng)絡。

    Vodafone英國2001年開始采用Sycamore的SN16000基于SDH的OXC設備建設整個英國的骨干傳輸網(wǎng)，2003年Vodafone又將網(wǎng)絡由原有的80%ASON1+1、20%ASON網(wǎng)狀網(wǎng)保護轉為全網(wǎng)100% ASON 網(wǎng)狀網(wǎng)保護，節(jié)省了30%的網(wǎng)絡擴容投資，此舉使得Vodafone成為全球智能化網(wǎng)狀網(wǎng)建設的成功案例之一。目前Vodafone在英國已采用了100多個智能光網(wǎng)絡節(jié)點。Vodafone在英國建設電信網(wǎng)絡時主要考慮以下因素：易于升級擴容的網(wǎng)絡結構，可處理多點故障，ASON網(wǎng)絡倒換時間在2s以內(nèi)，降低傳送網(wǎng)絡建設成本，99.9997%的高網(wǎng)絡可靠性。Vodafone英國智能化的網(wǎng)狀網(wǎng)如圖2所示。

圖2  Vodafone英國智能化的網(wǎng)狀網(wǎng)（來源：Sycamore公司）

    Vodafone還在ASON網(wǎng)絡中采用了Sycamore的“BridgeandRoll”保護倒換技術，提高故障恢復能力，具體如圖3所示。

圖3 Vodafone ASON網(wǎng)絡中的“Bridge and Roll”保護倒換功能（數(shù)據(jù)來源：vodafone）

    Vodafone英國的ASON網(wǎng)絡建設取得了較大的成效：

    ●大大提高了傳輸網(wǎng)絡的可靠性和安全性，沃達豐英國在使用ASON技術后，網(wǎng)絡可靠性高達99.9997%；

    ●智能化的光網(wǎng)絡由于實現(xiàn)了集中、綜合的網(wǎng)絡管理，目前只需由4～5個工作人員管理整個英國的ASON網(wǎng)絡；

    ●將原有的80%ASON1+1、20%ASON網(wǎng)狀網(wǎng)恢復轉為全網(wǎng)100%網(wǎng)狀網(wǎng)恢復，使Vodafone節(jié)省了30%的網(wǎng)絡擴容投資，同時也大大提高了網(wǎng)絡資源的利用率；

    ●通過控制協(xié)議，實現(xiàn)骨干網(wǎng)絡和匯聚網(wǎng)絡的無縫連接；

    ●可靈活配置業(yè)務和升級網(wǎng)絡，滿足突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務的需求。

    ASON未來發(fā)展趨勢

    隨著運營商越來越多地建設智能化光網(wǎng)絡，未來幾年智能化光節(jié)點設備（OXC和ROADM）市場將不斷增長。OXC設備主要應用于骨干網(wǎng)核心節(jié)點、多環(huán)網(wǎng)的匯聚節(jié)點，無線接入設備回傳的匯聚節(jié)點以及主要國際關口點（例如海纜系統(tǒng)的登陸點）。預計到2010年全球智能光網(wǎng)絡節(jié)點設備(OXC設備和ROADM)市場將近20億美元（不包括軟件系統(tǒng)的收入）。全球智能光網(wǎng)絡節(jié)點設備市場預測如圖4所示。

圖4 全球智能光網(wǎng)絡節(jié)點設備市場預測（包括OXC和ROADM）（來源：通信信息研究所）

    總之，智能光網(wǎng)絡將成為未來幾年間光通信網(wǎng)絡建設和發(fā)展的主要方向，同時也給設備制造商和業(yè)務提供商帶來了巨大的市場機遇。