吳 迪 上海鐵路局電務(wù)處

隨著信息時代的來臨，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，而現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)技術(shù)由于缺少實時的業(yè)務(wù)供給能力、業(yè)務(wù)配置時間過長以及帶寬利用率過低等問題，其發(fā)展和運營已越來越不能適應(yīng)社會的發(fā)展進步和通信業(yè)務(wù)的需求。具備靈活帶寬調(diào)配能力和新業(yè)務(wù)接入能力的自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)，作為推動下一代光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的根本動力的新型網(wǎng)絡(luò)體系應(yīng)運而生，如何合理地引入ASON技術(shù)，實現(xiàn)傳輸網(wǎng)的平穩(wěn)演進是本文討論的主要問題。

1 ASON概述

自動交換光網(wǎng)絡(luò)ASON(Automatically Switched Optical Network)，又稱智能光網(wǎng)絡(luò)，是以SDH和光傳送網(wǎng)（OTN）為基礎(chǔ)，在路由與信令的控制下完成自動交換與連接的新一代智能化光網(wǎng)絡(luò)，是具有標準化智能特性的光傳送網(wǎng)。所謂標準化智能特性，是指在路由功能與信令功能支持下，實現(xiàn)自動發(fā)現(xiàn)、自動呼叫與連接、動態(tài)重路由等功能。

與傳統(tǒng)傳送技術(shù)相比，ASON在結(jié)構(gòu)上的最大特點是引入了獨立的控制平面，由控制平面來控制、協(xié)調(diào)傳送平面的工作，ASON的智能特性都是通過控制平面實現(xiàn)的。技術(shù)上，ASON使用了路由技術(shù)、信令技術(shù)與鏈路管理技術(shù)（包括自動發(fā)現(xiàn)）。路由技術(shù)主要是在全網(wǎng)范圍內(nèi)為端到端的連接計算、選擇合適的路徑。信令技術(shù)一方面控制自動呼叫與連接的進程，另一方面為已選路由選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源、建立起符合要求的端到端連接。鏈路資源管理主要是管理網(wǎng)絡(luò)的鏈路資源，如控制通路管理、鏈路特性關(guān)聯(lián)、鏈路故障管理等，還可實現(xiàn)鄰居與網(wǎng)絡(luò)資源的自動發(fā)現(xiàn)。

ASON擁有新體系結(jié)構(gòu)，采用了新技術(shù)，因而具有一些新的功能：①支持多種類型的交換；②自動發(fā)現(xiàn)功能。利用路由技術(shù)與信令技術(shù)，自動建立端到端業(yè)務(wù)的配置；③保護與恢復(fù)功能。采用動態(tài)重路由方式，在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生端到端連接故障時，利用路由協(xié)議，在全網(wǎng)范圍內(nèi)避開故障資源重新計算，在信令的支持下自動選擇、建立新的端到端連接代替發(fā)生故障的連接；④網(wǎng)孔形（Mesh）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。比傳統(tǒng)的環(huán)形網(wǎng)、鏈形網(wǎng)、星形網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)靈活性、擴展性、可靠性等方面都具有更大的優(yōu)勢。

2 ASON的典型網(wǎng)絡(luò)及優(yōu)勢

2.1 ASON典型組網(wǎng)方式

在組網(wǎng)方面，ASON的最大優(yōu)勢就是可以組成網(wǎng)孔形（Mesh）網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)孔形網(wǎng)絡(luò)比環(huán)形和樹形網(wǎng)絡(luò)傳送效率更高、業(yè)務(wù)配置更靈活。

以圖1為例，在某個區(qū)域部署了基于ASON的網(wǎng)孔形網(wǎng)，從節(jié)點A到節(jié)點E，有多條路徑可以通達。假定從A點到E點，原工作路徑為：A→B→C→E，在節(jié)點A和節(jié)點B間發(fā)生故障時，經(jīng)過路由計算，恢復(fù)路由按不同恢復(fù)類型可以有多條不同路徑，如：A→D→B→C→E、A→D→E、A→D→C→E等等，網(wǎng)孔形網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，使得ASON技術(shù)的動態(tài)利用網(wǎng)絡(luò)備用資源建立恢復(fù)連接成為可能。

圖1 基于ASON的網(wǎng)孔形網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 業(yè)務(wù)種類

基于ASON的Mesh網(wǎng)具有多種的QoS等級，可以按業(yè)務(wù)的重要性劃分以下各業(yè)務(wù)種類：

（1）鉆石級：1＋1＋重路由，即當業(yè)務(wù)通路中一段光纖中斷后，業(yè)務(wù)立即倒換到備用通路，切換時間小于30 ms，同時網(wǎng)絡(luò)尋找新的保護通路，當光纖二次失效時仍可保證30 ms內(nèi)切換。

（2）金級：1：1 保護，預(yù)置路由保護，切換時間小于50 ms。

（3）銀級：重路由保護，實時計算恢復(fù)路徑，恢復(fù)時間在百毫秒至秒級。

（4）銅級：無保護，不保證恢復(fù)。

（5）鐵級：額外傳送業(yè)務(wù)，可能被高優(yōu)先級業(yè)務(wù)搶占。

2.3 ASON網(wǎng)孔形網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢

網(wǎng)孔形的網(wǎng)絡(luò)拓樸為靈活組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)的在線擴展、帶寬的共享使用、全網(wǎng)業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度都提供了極大方便。其應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）組網(wǎng)靈活：網(wǎng)孔形網(wǎng)的規(guī)劃與實施比較簡單，不存在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、節(jié)點數(shù)量等方面的限制，對業(yè)務(wù)流向與流量變化的適應(yīng)性強，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)易于擴容和調(diào)整。

（2）網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率高：ASON網(wǎng)絡(luò)有利于帶寬的共享使用，使ASON可以采用動態(tài)的帶寬分配模式；Mesh網(wǎng)絡(luò)的多路由支持ASON的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)功能，使網(wǎng)絡(luò)不需為工作資源預(yù)留100%的保護通道，在相同網(wǎng)絡(luò)安全條件下所需備用資源少于傳統(tǒng)的環(huán)形網(wǎng)。

（3）快速保護恢復(fù)機制，抗多點失效：網(wǎng)孔形網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，可自動尋找建立多條迂回路由，保護與恢復(fù)能力可實現(xiàn)快速業(yè)務(wù)恢復(fù)以保證業(yè)務(wù)不中斷，提高網(wǎng)絡(luò)的生存性和抗災(zāi)難能力。

（4）支持多等級業(yè)務(wù)。針對不同的業(yè)務(wù)提供不同的保護恢復(fù)等級，提高網(wǎng)絡(luò)的利用率。

3 在傳輸系統(tǒng)中引入ASON技術(shù)的意義

SDH作為一種成熟而嚴密的技術(shù)，已經(jīng)成為現(xiàn)有傳輸網(wǎng)的主要技術(shù)，而現(xiàn)有光傳輸網(wǎng)基本上是以SDH環(huán)形網(wǎng)、鏈形網(wǎng)及混合組網(wǎng)為主，傳統(tǒng)的SDH環(huán)網(wǎng)主要面臨以下幾方面問題：

（1）網(wǎng)絡(luò)可靠性不夠高：傳統(tǒng)SDH環(huán)形網(wǎng)絡(luò)主要依賴環(huán)保護機制，無法抗拒多點故障。在多環(huán)串接或嵌套時，安全性更加下降，對重要業(yè)務(wù)無法實現(xiàn)完善的保護和恢復(fù)。

（2）資源利用率較低：有超過50%的帶寬為備用保護資源；網(wǎng)絡(luò)中跨環(huán)節(jié)點很容易成為瓶頸，資源利用率將更低。

（3）業(yè)務(wù)端到端調(diào)度管理能力差：業(yè)務(wù)帶寬的動態(tài)部署能力較差，難以處理寬帶數(shù)據(jù)等突發(fā)業(yè)務(wù)的調(diào)度需求。

（4）無法實現(xiàn)業(yè)務(wù)分級管理：無法針對不同業(yè)務(wù)和用戶來提供相應(yīng)的保護級別。

ASON技術(shù)在傳統(tǒng)SDH技術(shù)中引入了動態(tài)交換概念，增加了業(yè)務(wù)的多種保護和恢復(fù)方式，能夠有效抵抗網(wǎng)絡(luò)多點故障，提供差異化的業(yè)務(wù)服務(wù)等級。并且提高了通道的利用率，增強了電路的快速配置調(diào)度能力。同時，有利于網(wǎng)絡(luò)的升級和擴容，能夠?qū)崿F(xiàn)更靈活、更安全的MESH組網(wǎng)。因此，適時地引入ASON技術(shù)是很有意義的。

4 ASON技術(shù)引入傳輸系統(tǒng)的策略

在既有傳輸系統(tǒng)引入ASON技術(shù)應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域、不同情況、不同特點采用不同的演進策略。

4.1 新建的傳輸系統(tǒng)可以直接建設(shè)智能光網(wǎng)絡(luò)

新建傳輸系統(tǒng)部署ASON網(wǎng)張絡(luò)，應(yīng)充分考慮目標網(wǎng)絡(luò)的安全性、可擴展性和調(diào)度的靈活性，對未來的多元化業(yè)務(wù)和大容量的業(yè)務(wù)應(yīng)具有前瞻性，根據(jù)業(yè)務(wù)需求和物理光纜網(wǎng)的情況，合理選擇ASON網(wǎng)絡(luò)智能節(jié)點，規(guī)劃有效的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采用統(tǒng)一的ASON智能光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行組網(wǎng)。

4.2 現(xiàn)有的傳輸系統(tǒng)上擴容改造

在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上引入ASON控制平面與傳統(tǒng)SDH環(huán)網(wǎng)聯(lián)合組網(wǎng)，利用既有網(wǎng)絡(luò)來承載ASON業(yè)務(wù)。首先在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中引入ASON集中控制系統(tǒng)，向外提供標準的UNI（User-Network Interface）接口，實現(xiàn)流量工程和帶寬按需自動配置。在現(xiàn)有光傳輸網(wǎng)中選擇幾個核心大節(jié)點配置大型OXC交叉連接系統(tǒng)，構(gòu)建一個基于網(wǎng)孔形網(wǎng)的靈活、強大的智能核心層。也可以在現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)上加載GCP控制平面軟件升級為ASON網(wǎng)絡(luò)，將靜態(tài)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)無損在線升級為ASON智能業(yè)務(wù)。

從設(shè)備層面來講，首先選點核心節(jié)點部署使用交換技術(shù)的交叉連接設(shè)備，采用ASON的信令、路由協(xié)議和NNI（Network-Network Interface）接口，在域內(nèi)實現(xiàn)ASON的功能；然后在本地網(wǎng)范圍內(nèi)，采用具有UNI接口的多業(yè)務(wù)傳輸平臺（MSTP）設(shè)備，使MSTP設(shè)備可以通過UNI接口，實現(xiàn)端對端智能管理；最后在全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理層面，全面采用ASON的信令、路由協(xié)議、NNI接口和功能，使用NNI或UNI接口使得不同區(qū)域的ASON實現(xiàn)互通。

4.3 引入ASON技術(shù)需要注意的問題

4.3.1 容量規(guī)劃全局性

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法一般根據(jù)點到點的業(yè)務(wù)量需求進行通路組織，當業(yè)務(wù)量達到一定界限時將考慮擴容。然而對于逐漸向ASON過渡的網(wǎng)絡(luò)來講，規(guī)劃會越來越注重全局性，從全網(wǎng)的角度來組織通路。通過網(wǎng)絡(luò)分析，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)瓶頸和業(yè)務(wù)演進目標提出增加傳輸容量的建議。擴容量的選取不但要考慮現(xiàn)階段業(yè)務(wù)實現(xiàn)的需要，也要考慮業(yè)務(wù)保護和未來網(wǎng)絡(luò)擴展性的需求。

4.3.2 與舊網(wǎng)兼容性

網(wǎng)絡(luò)性能是網(wǎng)絡(luò)升級的主要依據(jù)，所以在進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃之前必須對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行詳細的網(wǎng)絡(luò)性能評估。需要對網(wǎng)絡(luò)的負載強度，尤其是一些重要節(jié)點設(shè)備的工作狀態(tài)有比較確切的了解。如考慮在核心節(jié)點部署ASON設(shè)備，首先必須考慮ASON節(jié)點和普通SDH節(jié)點的互聯(lián)互通問題。事先要對ASON設(shè)備進行全面的測試，包括設(shè)備的穩(wěn)定性和對傳統(tǒng)SDH設(shè)備的兼容性。在核心層部署的ASON設(shè)備（包括其智能化部分）必須能夠兼容下面匯聚層和接入層的傳統(tǒng)SDH設(shè)備或ASON設(shè)備。

4.3.3 符合ASON的業(yè)務(wù)拓撲模型

ASON網(wǎng)絡(luò)只在網(wǎng)孔形網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模型中才能發(fā)揮其動態(tài)路由、保護恢復(fù)功能的優(yōu)勢，而對星型集中式、匯聚式業(yè)務(wù)沒有意義。

4.3.4 要求光纖物理資源豐富

豐富的光纜資源是實現(xiàn)ASON網(wǎng)孔形組網(wǎng)的基礎(chǔ)，在光纜資源不到位的情況下引入ASON，其保護機制無法發(fā)揮作用，反而由于組網(wǎng)同纜、同路徑的隱患而增加了維護成本與管理難度。

5 結(jié)束語

ASON網(wǎng)絡(luò)代表了下一代光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比其優(yōu)勢在于可對業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)的任意節(jié)點間靈活部署，網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)分配，提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率，增強了網(wǎng)絡(luò)的靈活性和生存性。既有傳輸網(wǎng)向ASON的平滑過渡和演進，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)、維護中要充分重視，合理投入，為ASON技術(shù)的引入和傳輸網(wǎng)的平滑升級打下基礎(chǔ)。