ASON在城域光網絡中的應用

摘要　本文在介紹ASON的體系結構的基礎上，簡述了現在城域光網絡的技術以及ASON應用于城域光網絡的解決方案，最后對各大公司的解決方案進行了比較。

關鍵詞　自動交換光網絡　智能光網絡　城域光網絡

　　自動交換光網絡(ASON)以其所特有的優點成為業內公認的下一代網絡的發展方向。今天，支持ASON已經成為光設備廠商宣傳推廣其光設備的必要條件，尤其在中國，隨著AT&T采納Ciena推出的智能光設備，Alcatel在北京，Lucent在江蘇部署智能光網絡產品，國內運營商普遍表現出了對ASON的熱烈歡迎。從目前的業務類型和運營類型上來看，ASON可能會首先在城域網中得到應用，然后應用于骨干網中。因為城域網有相當的容量、極高的帶寬、管理要求、有實時變化的業務流向，是最有可能產生新收入的地方。由于城域網能夠將接入網和骨干網連接起來，因此，它必須易于擴展、經濟有效、并能夠滿足越來越多的帶寬服務、按需接入和服務供應的需求。

1、 ASON簡介

　　ASON在ITU-T的文獻中定義為：“通過能提供自動發現和動態連接建立功能的分布式(或部分分布式)控制平面，在OTN或SDH網絡之上，可實現動態的、基于信令和策略驅動控制的一種網絡”。其體系結構表現在3個平面、3個接口和3種連接類型上。

　　按照ITU-T G.8080(G.ason)建議，ASON分為傳送平面、控制平面和管理平面3個獨立的平面。如圖1所示。控制平面是整個ASON的核心部分，完成呼叫控制和連接控制等功能。控制平面通過使用接口、協議以及信令系統，可以動態地交換光網絡的拓撲信息、路由信息以及其它控制信令，實現光通道的動態建立和拆除，以及網絡資源的動態分配，還能在連接出現故障時對其進行恢復。傳送平面提供用戶信息端到端的單向或者雙向傳輸。管理平面同時對傳送平面和控制平面進行管理。

　　圖1   PI：物理接口　　UNI：用戶網絡接口　　I-NNI：內部網絡網絡接口　　      E-NNI：外部網絡網絡接口　　CCI：連接控制接口
　　NMI-A：網絡管理接口A　　NMI-T：網絡管理接口T　　ISI：內部信令接口

　　3個平面之間通過不同的接口實現連接，控制連接接口(CCI)工作在控制平面和傳送平面之間，用于將控制平面的交換控制命令下發到傳送平面和將傳送平面的資源狀態信息上報給控制平面。NMI-A和NMI-T分別實現管理平面與控制平面、傳送平面的相連。NMI-A主要是對控制平面的信令、路由、配置等的管理。NMI-T主要是對傳送平面的配置、性能和故障等的管理。 {{分頁}}

　　在ASON中，根據不同的連接需求以及連接請求對象的不同，提供了3種類型的連接：永久連接(PC，Permanent Connection)、軟永久連接(SPC，Soft Permanent Connection)、交換連接(SC，Switched Connection)。PC沿襲了傳統光網絡的連接建立形式，它不需要控制平面的參與，也不需要自動路由，是一種相對靜態、持續時間較長的連接。SC是一種全新的動態連接方式，它通過利用控制平面的路由和信令能力，實時地響應連接請求，實現連接的自動化。用戶與網絡通過UNI(用戶網絡接口)相連接。SPC是介于兩者之間的連接，用戶到網絡的部分是永久連接，在網絡內部是交換連接。

2、在城域光網絡中引入ASON

　　城域網絡中主要是4種技術：SDH、ATM、Ethernet、WDM。眾所周知，早期的城域網大多采用SDH來建設，而SDH技術主要是適應TDM業務的傳送，在傳送帶寬可變的分組數據業務時顯得力不從心。基于SDH之上的MSTP技術因能有效承載語音、數據等多種類型的業務而成為城域網建設的主流技術。在MSTP功能的基礎上又有了不同的改進，如支持VC、LCAS、GFP/LAPS映射。支持RPR方式的以太環網等。隨著它的日益發展和在實際網絡中的不斷應用，業務互通問題以及標準化問題日益顯現。

　　雖然最大的分析證明，隨著傳送容量的增加，單位比特率的成本在下降，WDM在城域網中的應用也有著其巨大的優勢，例如光透明性、高帶寬、多業務等。但是，在目前整個行業的大環境下，在運營商已經認識到現階段的城域網中高帶寬并不等于一切。運營商將越來越理智，重點考慮如何將帶寬應用到客戶，投資的時候越來越考慮性能價格比這個至關重要的因素。

　　在光網絡中引入智能可以滿足網絡出現的業務互通、支持多協議和光透明性、低成本連接等需求。引入智能首先要在網絡中引入控制功能，而ASON作為智能光網絡的代表，特別適合在城域網實現。ASON可以提供如下功能。
　　(1)自動發現拓撲；
　　(2)快速、動態建立連接；
　　(3)流量工程，允許網絡資源動態分配給路由；
　　(4)支持網狀拓撲的自動連接恢復；
　　(5)端到端的連接控制；
　　(6)對不同業務提供不同光通到服務等級(SLA)和保護選擇；
　　(7)快速業務提供，能提供OVPN服務。

　　這些功能可以滿足城域網中實時變化的業務流向和帶寬需求，使城域網業務的調配變得更加靈活。這樣，網絡運營商便可針對不同的業務級別提供更多類型的服務來滿足用戶的需要。同時也減少了網絡的投資成本和運營成本，增強網絡的生存性。

　　ASON與MSTP結合，由MSTP提供下層的物理傳送通道，完成傳送平面的功能，由ASON完成網絡智能的控制和管理。因為現在SONET/SDH占有優勢，它們也是擴展帶有優化數據流傳輸的新特性(比如VC、LCAS、GFP)的應用的需要，例如一個VC+LCAS+GFP+ASON城域智能綜合方案，可以提供對數據業務靈活傳輸能力。VC+LACS+GFP服務管理可以通過ASON控制平面來完成，控制平面可以控制到每一個時隙。ASON引入以后，客戶可以通過UNI發送呼叫請求，由ASON控制平面為其選擇GFP映射，并建立VC通道。另外，客戶也可以通過UNI改變所發出的請求，發起連接調整過程，如可以改變單個呼叫所關聯的連接的格式。這樣，ASON控制平面就可以完成光路徑的添加和刪除，控制平面可以觸發LCAS協議來添加或者移出VC通道。

　　如何使ASON合理地與傳統網絡銜接，目前還沒有十分成熟的解決方案。對傳統光網絡設備，主要存在兩種向ASON的升級方案，一是對每個設備增加智能控制單元，這種方案需要對每個設備的軟、硬件進行復雜的升級工作，技術上有一定難度，而且不經濟；二是對網管系統進行升級，使它成為具有智能的集中控制平面，原來的傳送網絡就成為ASON網絡中的一個集中控制域，但網管系統的升級能力還有待實踐的檢驗。 {{分頁}}

3、各大公司解決方案比較

　　日前，上海貝爾阿爾卡特為中國網通(集團)有限公司北京市分公司搭建的國內最大的智能城域光網絡竣工。這是國內第一個商用智能城域光網絡，目前該網絡已經開始為北京網通的用戶提供豐富穩定的以太網及多媒體業務。上海貝爾阿爾卡特為北京網通部署了其1678MCC(城域核心節點)以及多業務節點產品的完整的智能光網絡解決方案，為用戶提供三重播放業務及移動業務的本地播放。

　　Ciena下一代智能光網絡主要由MultiWave系列產品組成，其中的CoreDirector代表了光網絡的發展方向，在骨干網和城域網中都已得到應用。CoreDirector交叉機最多可以應用64個STM-64光接口、256個STM-16光接口或512個STM-1/4光接口，以提供640Gbit/s的交換能力。CoreDirector交叉機能夠結合利用這些不同種類的接口，達到一定的總容量。對于較小的核心局或較大城域中心局，CoreDirectorCI小型交叉機能夠應用16個STM-64光接口、64個STM-16光接口或128個STM-1/4光接口，提供高達160Gbit/s的變換容量。CoreDirector結合了傳統的SDH/SONET、ADM、DCS在傳輸方面，以及數據網絡在信令和路由協議多方面的優勢，給各大運營商提供最先進的智能光網絡解決方案。CoreDirector還提供了一系列新的智能光網絡功能，例如快速網狀網恢復，自動拓撲發現、自動端到端業務調配和路由、鏈路聚合、本地段恢復、鏈接綁定等。在每個智能光交換中內嵌網絡智能，網元本身完全有能力新建一條端到端光連接，這可以極大的縮短業務指配時間。此外，Ciena ONLINE2500是一個城域的多業務平臺，具備光網絡智能，已開始提供從語音到數據的多業務能力。

　　Sycamore公司智能光網絡單元包括多業務支撐平臺(MSP)以及智能光交換等設備。MSP提供即插即用的多種服務的提供，包括DS-3、GE、OC-12到OC-48甚至OC-192等多種交換粒度，并通過智能光交互節點實現端到端的自動配置，MSP將會替代傳統的SONET設備。光網絡單元采用智能光交換技術(IOS)，是一種單背板結構，其高密度、多端口和可擴展等特性將會替代數字交叉連接系統和SONET設備。IOS支持從OC-3到OC-192級的電路，以及STS-1級別的鏈路整合功能。

　　圖2是結合Sycamore公司典型的產品的智能光城域網解決方案。

圖2　智能光城域網解決方案之一

　　Sycamore公司的智能光交換平面，給予軟件內核提供靈活的動態的光網絡結構，使得網絡具有了開放的能力，為未來新型業務的引入奠定了良好的基礎。

4、總結

　　城域網的優化改造是一項長期復雜的課題，它對改善網絡的結構和性能，增強網絡競爭力，提高運營商面向終端用戶的服務水平和服務質量都具有極其重要的作用。而這也是ASON最有可能實現的地方，ASON所具有的解決帶寬快速部署、端到端配置、保護/恢復、提供QoS/SLA和分布式的網絡控制能力為其最終的應用帶來了無可取代的吸引力。