吳東平

【摘 要】ASON（AutomaticallySwitchedOpticalNetwork）自21世紀(jì)初誕生以來(lái)，由于其強(qiáng)大的保護(hù)恢復(fù)能力、端到端業(yè)務(wù)快速提供、智能化的網(wǎng)絡(luò)管理等給網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)諸多價(jià)值，在市場(chǎng)和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的驅(qū)動(dòng)下，自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)ASON作為一種新型的智能光傳送網(wǎng)，得到了迅速的發(fā)展。本文從技術(shù)產(chǎn)生背景入手，著重介紹ASON涉及到的關(guān)鍵技術(shù)，包含傳送平面、控制平面和管理平面，最后介紹其網(wǎng)絡(luò)生存性技術(shù)及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】ASON 控制平面；傳送平面；管理平面；網(wǎng)絡(luò)生存

1.ASON技術(shù)產(chǎn)生背景

隨著骨干網(wǎng)絡(luò)容量的日益增大以及城域接入能力的多樣化，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)具備良好自適應(yīng)能力的需求逐步提上日程，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配并具有高性價(jià)比的解決方案已是人們追求的目標(biāo)。ASON是能夠智能化地自動(dòng)完成光網(wǎng)絡(luò)交換連接功能的新一代光傳送網(wǎng)。在ASON網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)連接，時(shí)隙資源也可進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，其原理是在現(xiàn)有的光網(wǎng)絡(luò)上增加一層控制平面，并利用這層控制平面來(lái)為用戶建立連接，提供服務(wù)和對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，同時(shí)支持不同的技術(shù)方案和不同的業(yè)務(wù)需求，具備高可靠性、可擴(kuò)展性和高有效性等特點(diǎn)。

2.ASON關(guān)鍵技術(shù)

ASON是指一種具有靈活性、高可擴(kuò)展性的能直接在光層上按需提供服務(wù)的光網(wǎng)絡(luò)。此前，光傳送網(wǎng)只有傳送平面和管理平面，沒(méi)有分布式智能化的控制平面，因此，ASON概念的提出，使傳輸、交換和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了真正意義的路由設(shè)置、端到端業(yè)務(wù)調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)恢復(fù)，它是光傳送網(wǎng)的一次具有里程碑的重大突破。

傳送平面由作為交換實(shí)體的傳送網(wǎng)網(wǎng)元（NE）組成，主要完成連接建立/刪除、交換（選路）和傳送等功能，傳送平面作為業(yè)務(wù)傳送的通道，為用戶信息提供端到端的單向或者雙向傳輸。同時(shí)，可以選擇帶內(nèi)或帶外方式完成少量管理和控制信息的傳送。ASON的傳送平面具備信號(hào)質(zhì)量檢測(cè)功能，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，直接在光層進(jìn)行信號(hào)質(zhì)最監(jiān)測(cè)，這不僅保證了從傳送層面進(jìn)行業(yè)務(wù)恢復(fù)的能力，而且極大地提高了光網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)效率與恢復(fù)速率；另一方面，ASON具有多粒度交叉、多業(yè)務(wù)接入的能力，必須能夠靈活地為用戶提供業(yè)務(wù)服務(wù)，因此ASON的傳送平面的核心交換結(jié)構(gòu)有全光和光電兩種方式，全光的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)業(yè)務(wù)透明，不需要進(jìn)行大量的光電、電光轉(zhuǎn)換。而光電光方式具有交叉顆粒度小，電性能監(jiān)測(cè)完備以及強(qiáng)大的業(yè)務(wù)匯聚能力等特點(diǎn)。

管理平面對(duì)控制平面和傳送平面進(jìn)行管理，在提供對(duì)光傳送網(wǎng)及網(wǎng)元設(shè)備的管理的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與網(wǎng)元之間更加高效的通信功能。管理平面的主要功能是建立、確認(rèn)和監(jiān)視光通道，并在需要時(shí)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)和恢復(fù)。ASON的控制平面在智能光網(wǎng)絡(luò)的管理中需要對(duì)初始網(wǎng)絡(luò)資源，控制模塊的路由，接口，信令等初始參數(shù)進(jìn)行配置，同時(shí)對(duì)三種連接的過(guò)程進(jìn)行控制管理，同時(shí)對(duì)性能和故障進(jìn)行管理和上報(bào)。

控制平面可以說(shuō)是整個(gè)自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的核心部分，由一組通信實(shí)體和控制單元（OCC）組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)連接的建立、釋放進(jìn)行控制、監(jiān)控以及維護(hù)等功能，從而完成路由控制、信令協(xié)議、資源管理以及其他的策略控制等任務(wù)。控制平面的控制節(jié)點(diǎn)由多個(gè)功能模塊組成，它們通過(guò)信令相互協(xié)調(diào)，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，完成呼叫和連接的建立與釋放，實(shí)現(xiàn)連接的自動(dòng)化，并且能在連接出現(xiàn)故障時(shí)，進(jìn)行快速而有效的恢復(fù)。ASON通過(guò)引入控制平面，使用接口、協(xié)議以及信令系統(tǒng)，可以動(dòng)態(tài)地交換光網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?、路由信息以及其他控制信息，?shí)現(xiàn)光通路的動(dòng)態(tài)建立和拆除，以及網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)分配。

3.ASON網(wǎng)絡(luò)生存技術(shù)

ASON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由傳送平面、控制平面和管理平面構(gòu)成，其中控制平面的引入是ASON與傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的最大不同之處，通過(guò)控制平面可以提供快速有效的配置連接來(lái)支持交換連接和軟永久連接，能夠?qū)σ呀?jīng)建立的呼叫重新配置修改連接，還可以執(zhí)行自動(dòng)恢復(fù)等功能。目前，ASON采用的生存技術(shù)可分為保護(hù)、集中恢復(fù)和分布恢復(fù)，其中，保護(hù)和集中恢復(fù)是傳統(tǒng)的光傳送網(wǎng)的功能，而分布式恢復(fù)則是ASON所特有的功能，一般情況下，保護(hù)動(dòng)作完成的時(shí)間一般為幾十微秒左右，而恢復(fù)完成的時(shí)間，通常需要幾百微秒甚至到幾秒。

ASON中的恢復(fù)是動(dòng)態(tài)建立的，在靈活性上有了較大的提高，特別是增強(qiáng)了網(wǎng)狀網(wǎng)恢復(fù)的實(shí)用性，使其優(yōu)勢(shì)得到體現(xiàn)。在減少冗余資源的同時(shí)獲得理想的恢復(fù)速度，而且根據(jù)ASON中提供的眾多保護(hù)恢復(fù)類型，運(yùn)營(yíng)商可以劃分更多的業(yè)務(wù)等級(jí)提供給不同的用戶，從而增加運(yùn)營(yíng)收入。

4.ASON發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

隨著電信業(yè)務(wù)的發(fā)展，特別是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬越來(lái)越大的占用量，我們?cè)谑咕W(wǎng)絡(luò)變得智能化的同時(shí)，也要考慮網(wǎng)絡(luò)寬帶化的問(wèn)題。對(duì)于應(yīng)用于骨干層網(wǎng)絡(luò)ASON節(jié)點(diǎn)設(shè)備來(lái)說(shuō)，能夠提供40Gbit/s的更大速率光接口就顯得非常有必要了。烽火通信作為國(guó)內(nèi)主要的光通信設(shè)備供應(yīng)商之一，已經(jīng)在40G商用傳輸系統(tǒng)方面取得了重大突破，通過(guò)采用精確色散補(bǔ)償、拉曼化摻餌光纖放大器等技術(shù)，成功地實(shí)現(xiàn)了40Gbit/s光傳輸系統(tǒng)在G。652和G。655光纖上的560km無(wú)電再生無(wú)誤碼傳輸，解決了該系統(tǒng)在色散、非線性等方面的關(guān)鍵難題。

另一方面，交叉矩陣是ASON節(jié)點(diǎn)設(shè)備傳送平面的核心部分，在傳送平面硬件方面進(jìn)行部分改進(jìn)，例如交叉容量的提升和交叉矩陣的多播嚴(yán)格無(wú)阻塞特性。目前烽火通信FonsWeaver系列ASON產(chǎn)品已經(jīng)全面支持40Gbit/s高速率光接口及基于BitSlice技術(shù)的多播嚴(yán)格無(wú)阻塞交叉矩陣，其最大交叉能力達(dá)到1280G。

隨著ASON技術(shù)的逐步成熟，未來(lái)幾年將進(jìn)入實(shí)用化階段。ASON利用單一的控制平面，可以實(shí)現(xiàn)跨廠商、跨運(yùn)營(yíng)商管理域OTN/SDH傳送平面的統(tǒng)一控制，完成端到端的電路建立、保護(hù)和恢復(fù)，解決了端到端配置、保護(hù)和恢復(fù)、電路SLA等問(wèn)題?？梢韵嘈牛珹SON網(wǎng)絡(luò)體系將為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和服務(wù)商帶來(lái)新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)，創(chuàng)造巨大的市場(chǎng)機(jī)遇與經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]胡峰.武漢電信ASON技術(shù)交流.

[2]何宇，汪祥.ASON技術(shù)研究.

[3]嚴(yán)常青，萬(wàn)曉榆，樊自甫.ASON網(wǎng)絡(luò)生存性方案的研究與設(shè)計(jì).

[4]張杰等.自動(dòng)交換光網(wǎng)ASON[M].北京：人民郵電出版社.

[5] 張軍生.自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的信令技術(shù)的研究.電信科學(xué)技術(shù)研究院碩士畢業(yè)論文.

[6]吳彥文，鄭大力，仲肇偉.光網(wǎng)絡(luò)的生存性技術(shù)[M].北京：北京大學(xué)出版.

[7]劉濤.ASON的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用策略.

[8]居自強(qiáng).自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的研究.