張 軍

（中國電信股份有限公司上海分公司 上海 200121）

1 SDH網(wǎng)絡的演變和存在的問題

從1995年起，隨著SDH技術(shù)的成熟，北京、上海、泉州等本地網(wǎng)陸續(xù)開始建設SDH網(wǎng)絡。縱觀SDH網(wǎng)絡的發(fā)展，主要經(jīng)歷了3個階段。

1.1 第一階段（1995－2000年）

基于當時的SDH技術(shù)水平，本地中繼傳輸網(wǎng)中的骨干層主要采用的2.5 Gbit/s SDH二纖（或4纖）雙向復用段保護自愈環(huán)，區(qū)域?qū)樱ㄓ址Q匯聚層）早期采用的是622 Mbit/s單纖通道保護自愈環(huán)，后期采用了622 Mbit/s二纖（或4纖）雙向復用段保護自愈環(huán)。上海當時的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。

第一階段中的SDH環(huán)間電路調(diào)度是個大難題，當時主要采用的是2 Mbit/s背靠背連接和STM-1連接兩種。2 Mbit/s背靠背連接，需要配置大量的2/155 Mbit/s終端復用設備和DDF，既過度地占用機房和電源資源，又要花費大量的人工去現(xiàn)場跳接2 Mbit/s電路，效率很低。環(huán)間采用STM-1連接，雖然解決了2 Mbit/s背靠背連接帶來的資源浪費和效率低的問題，但又產(chǎn)生了新的矛盾，由于電路需求事先不清楚，低階交叉矩陣容量小、STM-1端口密度不高等原因，很難規(guī)劃好環(huán)間的STM-1連接，造成了電路配置不靈活、時隙占用率低等問題。

1.2 第二階段（2001-2005年）

20世紀90年代末，朗訊推出了容量為512個VC-4的DXC4/4/1設備，為了解決環(huán)間電路間的靈活調(diào)度，提高資源利用率，中國電信股份有限公司上海分公司（以下簡稱上海電信）引入了WaveStar DXC4/4/1設備，作為在骨干節(jié)點上環(huán)間連接的樞紐設備，而此時的骨干層主要采用的是10 Gbit/s二纖（或4纖）雙向復用段保護自愈環(huán)，區(qū)域?qū)又饕捎玫氖?.5 Gbit/s二纖雙向復用段保護自愈環(huán)。其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)如圖2所示。

第二階段的SDH網(wǎng)絡中，環(huán)間電路調(diào)度主要以STM-1/STM-16接口方式通過DXC4/4/1來作電路的歸并和疏導，從而徹底解決了第一階段SDH環(huán)間電路調(diào)度中暴露的一系列問題。但隨著SDH技術(shù)的大規(guī)模應用，業(yè)務的不斷增長，第二階段網(wǎng)絡包括SDH技術(shù)本身存在的一些問題也開始顯現(xiàn)出來，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.2.1 骨干節(jié)點單點失效問題

隨著SDH網(wǎng)絡規(guī)模的進一步擴大，電路量的急劇增加，8個骨干節(jié)點中的DXC設備的端口占用率均超過了80%。由于所有的電路都要經(jīng)過DXC設備，一旦某套DXC設備故障引起該節(jié)點癱瘓，全網(wǎng)平均將中斷1/8的電路，風險極大。同時，隨著DXC設備運營年限的增長，板卡故障率開始上升，而廠家的技術(shù)支撐能力逐步開始減弱，網(wǎng)絡安全隱患十分嚴重。

1.2.2 SDH技術(shù)本身存在的一些問題

（1）工程建設周期長

SDH采用的是環(huán)網(wǎng)技術(shù)，因此工程建設中需要按SDH環(huán)來建設和驗收，如果一個環(huán)上的某個節(jié)點存在機房資源不足需要拆除老設備、電力資源和光纖資源不夠需要擴容等問題，勢必將影響整個SDH環(huán)的建設和驗收進度。從上海SDH環(huán)網(wǎng)建設的經(jīng)驗來看，從項目立項開始到工程驗收，至少需要大半年的時間。

（2）開環(huán)加節(jié)點風險大

上海是一個特大型本地網(wǎng)絡，組成該本地中繼傳輸網(wǎng)絡的節(jié)點有二三百個（還不包括接入節(jié)點），除內(nèi)部電路需求可以事先規(guī)劃和預測外，大量的大客戶電路無法預知。因此，一旦現(xiàn)有網(wǎng)絡資源無法滿足用戶的急切需求時，往往采用的是開環(huán)加節(jié)點的方式。不中斷業(yè)務的開環(huán)加節(jié)點的條件：摸清該SDH環(huán)中的詳細業(yè)務，做好詳細的加節(jié)點方案；規(guī)范化所有的操作步驟，并嚴格執(zhí)行；做好應急預案，并預先通知好相關(guān)業(yè)務部門和客戶，做好配合準備；所有的加節(jié)點工作都是夜間12點以后實施。上海電信歷史上做過幾十起開環(huán)加節(jié)點的工作，雖然從未出現(xiàn)過中斷業(yè)務的情況，但工程部門、運維部門、業(yè)務配合部門怨聲載道，對網(wǎng)絡規(guī)劃和技術(shù)決策部門帶來很大的壓力。

（3）帶寬利用率低、差異化服務能力差

SDH環(huán)網(wǎng)技術(shù)中還存在著一個致命的缺點，那就是無論是什么業(yè)務，永遠都有一半時隙是拿出來作保護的，針對大客戶需求，無法實現(xiàn)差異化服務。2004年，上海電信在解讀ITU-T的G.841技術(shù)標準的情況下，曾采用該標準第6.1節(jié)中規(guī)定的NUT Chanel技術(shù)，實現(xiàn)了端到端的抵抗鏈路和當中節(jié)點故障的業(yè)務保護，即對于重要客戶，在2.5 Gbit/s環(huán)中拿出2個VC-4通道，不參與復用段保護倒換，而采用SNCP保護，進而實現(xiàn)端到端的SNCP保護，避免了在復用段層和子網(wǎng)連接層重復保護的問題，節(jié)省了帶寬資源，但需增加環(huán)間連接的端口數(shù)量。后來由于部分廠商不支持NUT Chanel技術(shù)，因而未全面推廣，只是做了部分試點。雖然從試點的效果來看還是不錯的，但從根本上沒能改變SDH本身差異化服務能力不足的問題。

（4）人工配置電路效率低，業(yè)務響應速度慢

SDH電路采取人工配置方法，由資源部門按照業(yè)務需求，根據(jù)SDH網(wǎng)絡資源情況調(diào)度全程路由施工單，網(wǎng)控部門則根據(jù)工單配置開通電路。這一過程往往消耗大量人力資源，同時開通效率低、差錯率高、響應用戶業(yè)務需求較慢。上海電信歷史上的軟交換電路割接和PHS網(wǎng)絡建設，在傳輸資源調(diào)度和開通環(huán)節(jié)上，耗費了大量的人力和財力，工程進展緩慢，其中的傳輸資源調(diào)度成為工程建設的瓶頸。

1.3 第3階段（2005年至今）

SDH技術(shù)是一個非常好的技術(shù)，解決了以前PDH技術(shù)時代，標準不統(tǒng)一、網(wǎng)絡互通性差、傳輸容量低、管理和自愈保護能力弱等問題。但同時通過上述分析，也看到了SDH技術(shù)本身尚有許多不完美的地方。隨著網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務需求的不斷變化，需要考慮和引入新的技術(shù)——ASON技術(shù)，來進一步完善SDH網(wǎng)絡，節(jié)省成本，提高網(wǎng)絡利用率和差異化服務能力，加快業(yè)務響應速度，從而增強企業(yè)綜合競爭能力。

從2005年起，上海電信就在研究和考慮ASON技術(shù)的引入和應用，并在現(xiàn)網(wǎng)中開展了試點，包括從SDH環(huán)網(wǎng)平滑升級到ASON的試點等。2008年上海電信與某一設備供應商合作，建成單ASON域能力為150個網(wǎng)元的ASON，2010年，上海電信通過擴容、改造、升級等措施，將原先的單ASON域能力由原來的150個網(wǎng)元升級到350個網(wǎng)元，目前實際部署236個網(wǎng)元，成為全球最大的單域ASON。

2 ASON技術(shù)特點分析

早在2000年，ITU-T組織就提出了ASON技術(shù)，亦稱智能光網(wǎng)絡技術(shù)，并逐步規(guī)范和完善了該技術(shù)標準。ASON是光傳輸網(wǎng)技術(shù)發(fā)展過程中的一個重大突破，它最大的特征是在原有的傳輸網(wǎng)中的傳送平面、管理平面基礎(chǔ)上，引入了獨立的智能控制平面（通常采用分布式），并利用這一平面實現(xiàn)了網(wǎng)絡拓撲自動發(fā)現(xiàn)、呼叫和連接控制管理、業(yè)務保護和恢復（重路由）等功能。與傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡技術(shù)相比，ASON技術(shù)具有以下一些優(yōu)點。

（1）網(wǎng)絡生存性大大提高

在傳統(tǒng)網(wǎng)絡具有的保護能力基礎(chǔ)上，增加了動態(tài)路由恢復功能，結(jié)合Mesh狀的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，當主用路由中斷，網(wǎng)絡內(nèi)只要有可達路徑，控制平面會自動計算出一條業(yè)務恢復路由，大大增強了網(wǎng)絡的生存性。尤其是可以解決骨干節(jié)點DXC設備故障而引起的網(wǎng)絡癱瘓隱患。

（2）提供了SLA差異化服務能力

ASON對不同等級的客戶可以提供不同的保護、恢復方式，為客戶提供差異化的、可選擇的服務。如在ASON域內(nèi)可以根據(jù)客戶需求提供永久“1＋1”保護、重或不重路由“1＋1”保護、重路由恢復等策略。

（3）資源利用率大大提高

SDH網(wǎng)絡采用的是環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)，其中有50%的帶寬是永遠用作保護的。而ASON增加了恢復功能，其備用路由可以相互共享，從而節(jié)省網(wǎng)絡資源。并且在Mesh組網(wǎng)結(jié)構(gòu)下，網(wǎng)絡拓撲連通維度越多，資源利用率就越高，從而進一步降低了網(wǎng)絡運營成本。

（4）工程擴容周期明顯縮短

ASON控制平面具有網(wǎng)絡拓撲自動發(fā)現(xiàn)功能，只要新裝設備與鄰近網(wǎng)元的光纖連接后，該網(wǎng)元通過OSPF協(xié)議能夠自動發(fā)現(xiàn)控制鏈路并把自己的控制鏈路向全網(wǎng)泛洪；每個網(wǎng)元都得到全網(wǎng)的控制鏈路信息，也就得到全網(wǎng)的控制拓撲，從而徹底改變了SDH環(huán)形網(wǎng)絡建設周期長的問題。2009年初，在Ev-Do基站建設中，上海電信正是采用了ASON+MSAP傳輸網(wǎng)絡擴容解決方案，為2個月內(nèi)完成2 000個Ev-Do基站的建設創(chuàng)造了條件。

（5）加快了業(yè)務響應速度，降低了人工成本

ASON可以采取新型業(yè)務調(diào)度配置流程，其業(yè)務可以通過控制平面自動下發(fā)，而不需要再通過傳統(tǒng)的業(yè)務需求、資源調(diào)度、數(shù)據(jù)配置這一復雜的人工干預過程，減少了差錯、降低了人力資源成本、加快了業(yè)務響應速度。

3 ASON技術(shù)在上海電信網(wǎng)絡中的應用

早在10多年前，美國AT&T公司就建成了100多個網(wǎng)元的國內(nèi)長途ASON。10多年來，ASON技術(shù)陸續(xù)在國內(nèi)外運營商的長途網(wǎng)中相繼應用，但在本地傳輸網(wǎng)中，盡管有一些ASON組網(wǎng)應用的案例，但規(guī)模都不大，其根本原因有兩點，一是ASON控制平面僅能控制VC-4信號顆粒，與本地網(wǎng)中VC-12業(yè)務為主的需求矛盾；二是與長途網(wǎng)相比，本地網(wǎng)局站數(shù)量多（尤其是像上海這樣的特大型本地網(wǎng)），網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)層次多，業(yè)務方向分散，需要從骨干到邊緣的系列化ASON設備。因此，ASON技術(shù)更適合在長途網(wǎng)中應用，但上海電信從網(wǎng)絡、技術(shù)、業(yè)務創(chuàng)新角度出發(fā)，在全面分析SDH技術(shù)缺點和ASON技術(shù)優(yōu)點的前提下，通過組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，建成了一張全球最大的ASON，充分發(fā)揮了ASON技術(shù)的優(yōu)勢，提高了傳輸網(wǎng)絡的競爭能力。

3.1 組網(wǎng)思路

相比原來的SDH組網(wǎng)，在本地ASON組網(wǎng)思路中，作了以下一些創(chuàng)新。

·將原來的SDH環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)改為Mesh組網(wǎng)，增加網(wǎng)元間的連接維度，增強網(wǎng)絡保護、恢復能力，提高資源利用率和網(wǎng)絡生存能力。

·由于本地傳輸網(wǎng)中的業(yè)務主要是2 Mbit/s電路需求，那么需要將低階交叉矩陣由原來的骨干節(jié)點下沉到邊緣節(jié)點，解決骨干節(jié)點故障造成的本地傳輸網(wǎng)中大面積區(qū)域網(wǎng)絡癱瘓的問題。

·根據(jù)不同的網(wǎng)絡位置選擇不同容量的ASON設備，以便降低建設成本。同時，上海屬于特大型本地網(wǎng)絡，骨干節(jié)點需要特大容量的MADM傳輸設備來組網(wǎng)（所謂特大，一是要有足夠容量的交叉矩陣容量，二是要有足夠的高速線路端口用于組網(wǎng)），才能保證建成覆蓋二三百個節(jié)點的本地傳輸網(wǎng)絡，通常需要的容量在640 GB以上。

·通過智能VC-4隧道來裝載低階VC-12業(yè)務，賦予VC-12顆粒同樣的智能保護特性。這一點非常重要，因為主要還是由2 Mbit/s電路傳輸業(yè)務。

·在ASON中，控制平面和管理平面都需要數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡（DCN)來傳遞各種信令、路由，維護及管理信息，因此，相比傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡，在信息的傳輸量上將大大增加。當帶內(nèi)DCN容量不夠的情況下應考慮增加帶外DCN通道容量。

·要考慮并試點傳統(tǒng)SDH網(wǎng)如何在線升級到ASON，環(huán)網(wǎng)如何在線升級到Mesh網(wǎng)，PC電路如何升級到SPC電路等。

圖3為上海電信建成的ASON拓撲示意。其中，骨干層節(jié)點采用OSN 9500設備，區(qū)域轉(zhuǎn)接點采用OSN 7500設備，一般區(qū)域節(jié)點采用OSN 3500設備。OSN 9500設備不配置低階交叉矩陣，VC-12電路的歸并和疏導工作由OSN 7500設備來完成。

3.2 業(yè)務配置規(guī)范化

網(wǎng)絡建得好，還要用得好，要充分發(fā)揮ASON技術(shù)的優(yōu)勢，業(yè)務配置規(guī)范化是一項十分重要的工作。

業(yè)務配置應根據(jù)用戶電路等級實現(xiàn)差異化的配置，由于ASON僅僅建立在本地網(wǎng)的骨干層和區(qū)域?qū)?，而接入層并沒有納入ASON域范圍，所以差異化的業(yè)務配置應該端到端地考慮，而不僅僅是考慮ASON域本身。比如：一條等級最高的電路，在用戶接入點需要安裝兩套傳輸接入設備分別接入ASON域內(nèi)的兩套區(qū)域節(jié)點設備，電信網(wǎng)絡內(nèi)提供兩條端到端的電路，由用戶設備自己來選擇主備路由，此時在ASON域內(nèi)的兩條電路沒有必要采用級別最高的永久“1＋1”保護方式，均采用重路由恢復方式即可。上海電信針對不同電路等級，制定了差異化的端到端的《ASON網(wǎng)絡建設業(yè)務配置及資源調(diào)度規(guī)范》，利用ASON技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)了對客戶業(yè)務的差異化服務。

4 展望ASON技術(shù)的發(fā)展

隨著對ASON技術(shù)的研究、應用和實踐，也發(fā)現(xiàn)了ASON存在的一些不足之處。

（1）ASON技術(shù)標準尚不夠完善

鑒于ASON域內(nèi)的E-NNI接口和UNI接口技術(shù)標準尚不夠完善，給網(wǎng)絡的互通性帶來了很大的問題。其中，E-NNI接口技術(shù)標準不完善，將影響多ASON域的應用，也將無法建成從長途到本地的端到端的ASON。UNI接口技術(shù)標準不完善，將影響實時、動態(tài)的帶寬按需分配（BOD）和光虛擬專用網(wǎng)（OVPN）的新業(yè)務應用。

由于ASON標準中未對保護、恢復的方式、方法做嚴格的定義，使得跨廠家的ASON保護、恢復無法端到端的實現(xiàn)。

（2）設備供應商尚有完善的空間

雖然ASON技術(shù)增加了業(yè)務自動恢復功能，已經(jīng)可以滿足大部分需求，但針對少數(shù)網(wǎng)絡節(jié)點多、智能業(yè)務鏈路多的超大ASON傳輸網(wǎng)絡，每次鏈路故障下，業(yè)務自動恢復時間要控制在2 s以內(nèi)有一定的難度，尚不能完全滿足運營商的高標準要求，重路由算法有進一步優(yōu)化的空間。

（3）運營商的資源管理手段需要完善

在ASON中，共享風險鏈路組（SRLG）是一個非常重要的參數(shù)，需要運營商在網(wǎng)絡建設中配置，SRLG參數(shù)中包括共享的物理節(jié)點、端口、光纜路由等信息，它是影響ASON的保護和恢復算法的最重要的依據(jù)。但鑒于我們的資源管理系統(tǒng)還夠不完備，未來ASON優(yōu)化的空間還很大。

ASON控制平面技術(shù)并不僅僅是應用在SDH網(wǎng)絡中，它還可以應用在今后的OTN、PTN中。當前中國電信集團公司提出了智能管道主導者的建設目標，因而ASON技術(shù)的發(fā)展前景將非常美好。讓大家攜起手來，共同推動ASON技術(shù)的進一步成熟和發(fā)展，爭取早日真正實現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡的智能化。