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

 

摘要：本文主要介紹了ASON的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。ASON通過在傳統(tǒng)的靜態(tài)光網(wǎng)絡(luò)中引入動(dòng)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(dòng)的網(wǎng)絡(luò)管理(監(jiān)控)向主動(dòng)的控制網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。 ASON作為對(duì)光傳輸基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的功能升級(jí)，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(zhǎng)，以及動(dòng)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(zhǎng)以及帶寬利用率過低等問題，其發(fā)展和運(yùn)營(yíng)已越來越不能適應(yīng)社會(huì)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(huì)議、可視電話等業(yè)務(wù)上，它們的共性就是從傳統(tǒng)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)分離業(yè)務(wù)向語(yǔ)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(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)，作為推動(dòng)下一代光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的根本動(dòng)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(dòng)”向“業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)”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(gè)領(lǐng)域的通信平臺(tái)，涵蓋眾多新技術(shù)。ASON：Automatically Switched Optical Network，自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)。是指在選路和信令控制之下完成自動(dòng)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(gè)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(jiǎn)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(zhǎng)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(duì)業(yè)務(wù)的自動(dòng)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(yíng)商的維護(hù)成本和難度，迎合了運(yùn)營(yíng)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(jí)，滿足目前迅速發(fā)展的差異化服務(wù)的需要。作為對(duì)光傳輸基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的功能升級(jí)，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(shì)

　　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(yíng)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(yíng)商的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，在業(yè)務(wù)收入得到最大化的同時(shí)使每個(gè)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(jí)，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(rùn)增長(zhǎng)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(rùn)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(shì)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(kù)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(dòng)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(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)的制定和多廠家互聯(lián)互通測(cè)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(jí)。

　　（3） 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(dòng)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(dòng)被恢復(fù)。

　　2、ASON的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

　　ASON通過在傳統(tǒng)的靜態(tài)光網(wǎng)絡(luò)中引入動(dòng)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(dòng)的網(wǎng)絡(luò)管理(監(jiān)控)向主動(dòng)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(gè)無縫融合的革新過程。ASON既保護(hù)了運(yùn)營(yíng)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(duì)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)。

　　（1） 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(duì)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(jí)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)。可快速提供網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，提供新的業(yè)務(wù)利潤(rùn)增長(zhǎng)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(yíng)商環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)互操作。目前，對(duì)自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)技術(shù)進(jìn)行研究跟蹤的主要國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織包括國(guó)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(duì)不同等級(jí)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(yíng)支出都會(huì)有所降低。現(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(jí)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(zhǎng)遠(yuǎn)看資本支出越小，而且ASON的智能特性也會(huì)降低運(yùn)營(yíng)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(duì)光網(wǎng)絡(luò)帶寬實(shí)行動(dòng)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(dòng)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(yíng)商及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境帶來了前所未有的優(yōu)勢(shì)。

　　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(yíng)商在近期主要會(huì)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(zhǎng)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(guó)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(dòng)國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)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(yíng)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(dòng)ASON技術(shù)的成熟和發(fā)展。


參考文獻(xiàn)
[1] 原榮. 寬帶光接入網(wǎng).北京：電子工業(yè)出版社，2003.8
[2] 韋樂平：NGN的五大發(fā)展方向，中國(guó)郵電報(bào)，2005.9
[3] 張杰 譯，自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)ASON，人民郵電出版社，2004.2
[4] ITU－T G.7714, Generalized automatic discovery techniques
[5] G.8080/Y.1304, Architecture for the automatically switched optical network (ASON)


作者簡(jiǎn)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(zhǎng)：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(zhǎng)：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(hào)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(zhǎng)：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)