ASON自動交換光網(wǎng)絡技術(shù)綜述

ASON的出現(xiàn)代表了光網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展的趨勢，能夠解決帶寬快速部署、端到端配置和保護/恢復等問題，提供QoS/SLA和分布式的網(wǎng)絡控制能力，雖然在某些方面還有其局限性，其先天帶來的優(yōu)異的性能必將成為運營商管理未來光網(wǎng)絡的首選技術(shù)。本文是對ASON技術(shù)的綜述。

一、概述

現(xiàn)代光通信網(wǎng)絡的發(fā)展從PDH算起，經(jīng)過SDH/SONET/OTN到現(xiàn)在的ASON自動交換光網(wǎng)絡已是第三代，它充分反映了光通信網(wǎng)從低速鏈路到高速、超高速，從點對點拓撲到環(huán)、MESH，從低速電復用到高速電復用、光復用，從主要面向鏈路、網(wǎng)元的管理到面向端到端服務的管理的演進趨勢。 今天，支持ASON已經(jīng)成為光設(shè)備廠商宣傳推廣其光設(shè)備的必要條件，尤其在中國，隨著ATT采用Ciena推出的智能光設(shè)備，AlCAtel在北京，Lucent在江蘇部署智能光網(wǎng)絡產(chǎn)品，國內(nèi)運營商普遍表現(xiàn)出了對ASON的熱烈歡迎，ASON之所以如此重要，獲得運營商以及制造商的一致推崇，主要是源于：

(1)網(wǎng)絡傳送層面的技術(shù)已日趨成熟，包括虛級聯(lián)，GFP(Generic Framing Procedure通用幀規(guī)程)，LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme鏈路容量調(diào)節(jié)方案)等新技術(shù)和RPR(Resilient Packet Ring彈性分組環(huán))，MSPP/MSTP(Multi Service Provisioning Platform/Transport Platform多業(yè)務配置/傳送平臺)等新平臺為語音/數(shù)據(jù)網(wǎng)絡融合提供了多種選擇;

(2)不論采用何種產(chǎn)品或平臺，運營商對降低網(wǎng)絡運營、維護的復雜度，減少網(wǎng)絡故障率，提高資源有效利用率和比對手更快速推出新型、靈活的帶寬業(yè)務一直是最渴望的;

(3)ASON為各種網(wǎng)絡設(shè)備提供了統(tǒng)一的控制、管理平臺，技術(shù)上為制造商提供了促使光網(wǎng)絡智能化的有力工具，同時充分考慮了如何滿足運營商的需求。

二、ASON技術(shù)特性與協(xié)議標準

1.ASON組成與服務

ASON主要由以下三個獨立的平面組成，即傳輸平面、控制平面和管理平面。(還有一個不常提及的DCN面用來承載控制信號)。類似ATM，ASON支持三種連接，即永久連接PC(Permanent Connection)、交換連接SC(Swithched Connection)和軟永久連接SPC(Soft Permanent Connection)。永久連接也被稱為定制連接，由網(wǎng)管系統(tǒng)或者由人工完成，而交換連接是信令驅(qū)動的連接，終端用戶根據(jù)需要，可在任意兩個連接端點間建立連接。SPC與PC連接都是由管理平面發(fā)起的連接，不同之處在于光網(wǎng)絡內(nèi)部是使用信令還是利用網(wǎng)管接口。光網(wǎng)絡內(nèi)部使用信令建立連接時，涉及到控制面內(nèi)的信令部分，每個網(wǎng)元的控制實體相互之間需要動態(tài)交互信令信息，另外控制面內(nèi)的路由部分也要在實體之間交換路由信息。信令建鏈需要網(wǎng)絡命名和尋址(Naming and Addressing)策略的支持。

2.ASON接口定義與網(wǎng)絡協(xié)議族

由于AS0N在網(wǎng)絡架構(gòu)上屬于層疊模型(Overlay Model)，ASON網(wǎng)絡邏輯上分為UNI(User Network Interface用戶網(wǎng)絡接口)，I-NNI(Inter-Network Network Interface內(nèi)部網(wǎng)絡-網(wǎng)絡接口)和E-NNI(Exterior-Network Network Interface外部網(wǎng)絡-網(wǎng)絡接口)三個部分。

UNI主要運行在光網(wǎng)絡客戶端和光網(wǎng)絡設(shè)備之間，是業(yè)務請求者和業(yè)務提供者控制平面實體間的雙向信令接口，主要功能是完成二者間的連接建立、連接拆除、連接修改、狀態(tài)查詢，相互之間不交換路由信息，可選的功能有鄰居發(fā)現(xiàn)，服務發(fā)現(xiàn)等。UNI1.O版主要針對SDH接口，在下一版UNI2.O中會加上對以太網(wǎng)的支持。UNI2.0對信令的信息完整性、安全性等方面也比1.0有了較大的關(guān)注。目前UNI有三種侯選協(xié)議：PNNI(專有網(wǎng)絡-網(wǎng)絡接口Private NNI)，CR-LDP(約束路由的標簽分發(fā)協(xié)議Constrained Routing-Label Distribution Protocol)和RSVP-TE(資源預約協(xié)議帶流量擴展Resource Reservation Protocol--Traffic Extension)。

I-NNI是屬于一個域內(nèi)的控制平面實體間的雙向控制接口。由于在域內(nèi)運行，一般是同一個設(shè)備商的設(shè)備，因此沒有建議標準化，每個設(shè)備廠商可以使用專有的接口協(xié)議也可以使用眾所周知的接口協(xié)議。I-NNI接口使用協(xié)議包括路由協(xié)議和信令協(xié)議，路由協(xié)議可以是OSPF-TE(開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議-帶流量工程擴展Open Shortest Path First-Traffic Engineering)、IS-IS-TE(中間系統(tǒng)-中間系統(tǒng)路由協(xié)議-帶流量工程擴展Intermediate System-Intermediate System-Traffic Engineering)或BGP(邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議Border Gateway Protoco1)協(xié)議，信令協(xié)議主要是CR-LDP和RSVP-TE。

E-NNI是屬于域間控制平面的不同實體間的雙向控制接口，支持呼叫控制、資源發(fā)現(xiàn)、連接控制、連接選擇、連接路由選擇。與I-NNI不同，它是在不同域間交換路由可達性信息，屏蔽了網(wǎng)絡內(nèi)部的拓撲信息。對多層拓撲結(jié)構(gòu)間的E-NNI信息交互尤其是標準化的難點和重點。

ASON主要由三個國際化標準組織在推進，IETFOIF和ITU-T。

(1)IETF

IETF的MPLS，到GMPLS是催生ASON產(chǎn)生的基礎(chǔ)。ASON使用的信令協(xié)議CR-LDP，RSVP-TE都是IETF近來標準化的結(jié)果，而ASON的路由協(xié)議包括OSPF-TE，BGP，它們都在原先協(xié)議的基礎(chǔ)上，對光網(wǎng)絡發(fā)展的需求做了相應的擴展。最新增加的LMP鏈路管理協(xié)議也在不斷修訂中。

(2)OIF

OIF對ASON最值得肯定的工作是UNI1.0。由于有了UNI1.0，數(shù)據(jù)設(shè)備廠商和電信設(shè)備廠商在設(shè)備自動化互聯(lián)時有了充分可信賴的依據(jù)。現(xiàn)在有了UNI1.0的第二版，還有正在標準化中的，引入了以太網(wǎng)業(yè)務，支持帶寬動態(tài)改變的UNI2.0。0IF另一個重點研究的領(lǐng)域是E-NNI，力圖在設(shè)備域間互聯(lián)上提供互聯(lián)互通的可能。

(3)ITU-T

ITU-T的優(yōu)勢是在協(xié)議框架搭建，網(wǎng)絡管理和業(yè)務提供方面，依照ITU-T的建議，ASON只支持層疊模型，定義了G.8080/Y.ASON結(jié)構(gòu)，區(qū)分了呼叫和連接，用抽象模型抽象化了信令協(xié)議，提出了路由協(xié)議的需求，支持DCN細化為SCN(信令連接網(wǎng)Signaling Connection Network)和MCN(網(wǎng)管連接網(wǎng)Management Connection Network)仔細考慮了ASON網(wǎng)管的問題。