ASON在城域光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

摘要　本文在介紹ASON的體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)述了現(xiàn)在城域光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)以及ASON應(yīng)用于城域光網(wǎng)絡(luò)的解決方案，最后對(duì)各大公司的解決方案進(jìn)行了比較。

關(guān)鍵詞　自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)　智能光網(wǎng)絡(luò)　城域光網(wǎng)絡(luò)

　　自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)以其所特有的優(yōu)點(diǎn)成為業(yè)內(nèi)公認(rèn)的下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。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(guó)，隨著AT&T采納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(luò)產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商普遍表現(xiàn)出了對(duì)ASON的熱烈歡迎。從目前的業(yè)務(wù)類型和運(yùn)營(yíng)類型上來(lái)看，ASON可能會(huì)首先在城域網(wǎng)中得到應(yīng)用，然后應(yīng)用于骨干網(wǎng)中。因?yàn)槌怯蚓W(wǎng)有相當(dāng)?shù)娜萘?、極高的帶寬、管理要求、有實(shí)時(shí)變化的業(yè)務(wù)流向，是最有可能產(chǎn)生新收入的地方。由于城域網(wǎng)能夠?qū)⒔尤刖W(wǎng)和骨干網(wǎng)連接起來(lái)，因此，它必須易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)有效、并能夠滿足越來(lái)越多的帶寬服務(wù)、按需接入和服務(wù)供應(yīng)的需求。

1、 ASON簡(jiǎn)介

　　ASON在ITU-T的文獻(xiàn)中定義為：“通過(guò)能提供自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和動(dòng)態(tài)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(wǎng)絡(luò)之上，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的、基于信令和策略驅(qū)動(dòng)控制的一種網(wǎng)絡(luò)”。其體系結(jié)構(gòu)表現(xiàn)在3個(gè)平面、3個(gè)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(gè)獨(dú)立的平面。如圖1所示?？刂破矫媸钦麄€(gè)ASON的核心部分，完成呼叫控制和連接控制等功能?？刂破矫嫱ㄟ^(guò)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?、路由信息以及其它控制信令，?shí)現(xiàn)光通道的動(dòng)態(tài)建立和拆除，以及網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)分配，還能在連接出現(xiàn)故障時(shí)對(duì)其進(jìn)行恢復(fù)。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(shí)對(duì)傳送平面和控制平面進(jìn)行管理。

　　圖1   PI：物理接口　　UNI：用戶網(wǎng)絡(luò)接口　　I-NNI：內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口　　      E-NNI：外部網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口　　CCI：連接控制接口
　　NMI-A：網(wǎng)絡(luò)管理接口A　　NMI-T：網(wǎng)絡(luò)管理接口T　　ISI：內(nèi)部信令接口

　　3個(gè)平面之間通過(guò)不同的接口實(shí)現(xiàn)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(fā)到傳送平面和將傳送平面的資源狀態(tài)信息上報(bào)給控制平面。NMI-A和NMI-T分別實(shí)現(xiàn)管理平面與控制平面、傳送平面的相連。NMI-A主要是對(duì)控制平面的信令、路由、配置等的管理。NMI-T主要是對(duì)傳送平面的配置、性能和故障等的管理。 {{分頁(yè)}}

　　在ASON中，根據(jù)不同的連接需求以及連接請(qǐng)求對(duì)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(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的連接建立形式，它不需要控制平面的參與，也不需要自動(dòng)路由，是一種相對(duì)靜態(tài)、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的連接。SC是一種全新的動(dòng)態(tài)連接方式，它通過(guò)利用控制平面的路由和信令能力，實(shí)時(shí)地響應(yīng)連接請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)連接的自動(dòng)化。用戶與網(wǎng)絡(luò)通過(guò)UNI(用戶網(wǎng)絡(luò)接口)相連接。SPC是介于兩者之間的連接，用戶到網(wǎng)絡(luò)的部分是永久連接，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部是交換連接。

2、在城域光網(wǎng)絡(luò)中引入ASON

　　城域網(wǎng)絡(luò)中主要是4種技術(shù)：SDH、ATM、Ethernet、WDM。眾所周知，早期的城域網(wǎng)大多采用SDH來(lái)建設(shè)，而SDH技術(shù)主要是適應(yīng)TDM業(yè)務(wù)的傳送，在傳送帶寬可變的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)顯得力不從心。基于SDH之上的MSTP技術(shù)因能有效承載語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等多種類型的業(yè)務(wù)而成為城域網(wǎng)建設(shè)的主流技術(shù)。在MSTP功能的基礎(chǔ)上又有了不同的改進(jìn)，如支持VC、LCAS、GFP/LAPS映射。支持RPR方式的以太環(huán)網(wǎng)等。隨著它的日益發(fā)展和在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的不斷應(yīng)用，業(yè)務(wù)互通問(wèn)題以及標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日益顯現(xiàn)。

　　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(wǎng)中的應(yīng)用也有著其巨大的優(yōu)勢(shì)，例如光透明性、高帶寬、多業(yè)務(wù)等。但是，在目前整個(gè)行業(yè)的大環(huán)境下，在運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)認(rèn)識(shí)到現(xiàn)階段的城域網(wǎng)中高帶寬并不等于一切。運(yùn)營(yíng)商將越來(lái)越理智，重點(diǎn)考慮如何將帶寬應(yīng)用到客戶，投資的時(shí)候越來(lái)越考慮性能價(jià)格比這個(gè)至關(guān)重要的因素。

　　在光網(wǎng)絡(luò)中引入智能可以滿足網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的業(yè)務(wù)互通、支持多協(xié)議和光透明性、低成本連接等需求。引入智能首先要在網(wǎng)絡(luò)中引入控制功能，而ASON作為智能光網(wǎng)絡(luò)的代表，特別適合在城域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。ASON可以提供如下功能。
　　(1)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)拓?fù)洌?
　　(2)快速、動(dòng)態(tài)建立連接；
　　(3)流量工程，允許網(wǎng)絡(luò)資源動(dòng)態(tài)分配給路由；
　　(4)支持網(wǎng)狀拓?fù)涞淖詣?dòng)連接恢復(fù)；
　　(5)端到端的連接控制；
　　(6)對(duì)不同業(yè)務(wù)提供不同光通到服務(wù)等級(jí)(SLA)和保護(hù)選擇；
　　(7)快速業(yè)務(wù)提供，能提供OVPN服務(wù)。

　　這些功能可以滿足城域網(wǎng)中實(shí)時(shí)變化的業(yè)務(wù)流向和帶寬需求，使城域網(wǎng)業(yè)務(wù)的調(diào)配變得更加靈活。這樣，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商便可針對(duì)不同的業(yè)務(wù)級(jí)別提供更多類型的服務(wù)來(lái)滿足用戶的需要。同時(shí)也減少了網(wǎng)絡(luò)的投資成本和運(yùn)營(yíng)成本，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的生存性。

　　ASON與MSTP結(jié)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(wǎng)絡(luò)智能的控制和管理。因?yàn)楝F(xiàn)在SONET/SDH占有優(yōu)勢(shì)，它們也是擴(kuò)展帶有優(yōu)化數(shù)據(jù)流傳輸?shù)男绿匦?比如VC、LCAS、GFP)的應(yīng)用的需要，例如一個(gè)VC+LCAS+GFP+ASON城域智能綜合方案，可以提供對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)靈活傳輸能力。VC+LACS+GFP服務(wù)管理可以通過(guò)ASON控制平面來(lái)完成，控制平面可以控制到每一個(gè)時(shí)隙。ASON引入以后，客戶可以通過(guò)UNI發(fā)送呼叫請(qǐng)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(guò)UNI改變所發(fā)出的請(qǐng)求，發(fā)起連接調(diào)整過(guò)程，如可以改變單個(gè)呼叫所關(guān)聯(lián)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(fā)LCAS協(xié)議來(lái)添加或者移出VC通道。

　　如何使ASON合理地與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)銜接，目前還沒(méi)有十分成熟的解決方案。對(duì)傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，主要存在兩種向ASON的升級(jí)方案，一是對(duì)每個(gè)設(shè)備增加智能控制單元，這種方案需要對(duì)每個(gè)設(shè)備的軟、硬件進(jìn)行復(fù)雜的升級(jí)工作，技術(shù)上有一定難度，而且不經(jīng)濟(jì)；二是對(duì)網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，使它成為具有智能的集中控制平面，原來(lái)的傳送網(wǎng)絡(luò)就成為ASON網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)集中控制域，但網(wǎng)管系統(tǒng)的升級(jí)能力還有待實(shí)踐的檢驗(yàn)。 {{分頁(yè)}}

3、各大公司解決方案比較

　　日前，上海貝爾阿爾卡特為中國(guó)網(wǎng)通(集團(tuán))有限公司北京市分公司搭建的國(guó)內(nèi)最大的智能城域光網(wǎng)絡(luò)竣工。這是國(guó)內(nèi)第一個(gè)商用智能城域光網(wǎng)絡(luò)，目前該網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開(kāi)始為北京網(wǎng)通的用戶提供豐富穩(wěn)定的以太網(wǎng)及多媒體業(yè)務(wù)。上海貝爾阿爾卡特為北京網(wǎng)通部署了其1678MCC(城域核心節(jié)點(diǎn))以及多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品的完整的智能光網(wǎng)絡(luò)解決方案，為用戶提供三重播放業(yè)務(wù)及移動(dòng)業(yè)務(wù)的本地播放。

　　Ciena下一代智能光網(wǎng)絡(luò)主要由MultiWave系列產(chǎn)品組成，其中的CoreDirector代表了光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，在骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)中都已得到應(yīng)用。CoreDirector交叉機(jī)最多可以應(yīng)用64個(gè)STM-64光接口、256個(gè)STM-16光接口或512個(gè)STM-1/4光接口，以提供640Gbit/s的交換能力。CoreDirector交叉機(jī)能夠結(jié)合利用這些不同種類的接口，達(dá)到一定的總?cè)萘?。?duì)于較小的核心局或較大城域中心局，CoreDirectorCI小型交叉機(jī)能夠應(yīng)用16個(gè)STM-64光接口、64個(gè)STM-16光接口或128個(gè)STM-1/4光接口，提供高達(dá)160Gbit/s的變換容量。CoreDirector結(jié)合了傳統(tǒng)的SDH/SONET、ADM、DCS在傳輸方面，以及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在信令和路由協(xié)議多方面的優(yōu)勢(shì)，給各大運(yùn)營(yíng)商提供最先進(jìn)的智能光網(wǎng)絡(luò)解決方案。CoreDirector還提供了一系列新的智能光網(wǎng)絡(luò)功能，例如快速網(wǎng)狀網(wǎng)恢復(fù)，自動(dòng)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、自動(dòng)端到端業(yè)務(wù)調(diào)配和路由、鏈路聚合、本地段恢復(fù)、鏈接綁定等。在每個(gè)智能光交換中內(nèi)嵌網(wǎng)絡(luò)智能，網(wǎng)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(yè)務(wù)指配時(shí)間。此外，Ciena ONLINE2500是一個(gè)城域的多業(yè)務(wù)平臺(tái)，具備光網(wǎng)絡(luò)智能，已開(kāi)始提供從語(yǔ)音到數(shù)據(jù)的多業(yè)務(wù)能力。

　　Sycamore公司智能光網(wǎng)絡(luò)單元包括多業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)(MSP)以及智能光交換等設(shè)備。MSP提供即插即用的多種服務(wù)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(guò)智能光交互節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)端到端的自動(dòng)配置，MSP將會(huì)替代傳統(tǒng)的SONET設(shè)備。光網(wǎng)絡(luò)單元采用智能光交換技術(shù)(IOS)，是一種單背板結(jié)構(gòu)，其高密度、多端口和可擴(kuò)展等特性將會(huì)替代數(shù)字交叉連接系統(tǒng)和SONET設(shè)備。IOS支持從OC-3到OC-192級(jí)的電路，以及STS-1級(jí)別的鏈路整合功能。

　　圖2是結(jié)合Sycamore公司典型的產(chǎn)品的智能光城域網(wǎng)解決方案。

圖2　智能光城域網(wǎng)解決方案之一

　　Sycamore公司的智能光交換平面，給予軟件內(nèi)核提供靈活的動(dòng)態(tài)的光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得網(wǎng)絡(luò)具有了開(kāi)放的能力，為未來(lái)新型業(yè)務(wù)的引入奠定了良好的基礎(chǔ)。

4、總結(jié)

　　城域網(wǎng)的優(yōu)化改造是一項(xiàng)長(zhǎng)期復(fù)雜的課題，它對(duì)改善網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和性能，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)力，提高運(yùn)營(yíng)商面向終端用戶的服務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量都具有極其重要的作用。而這也是ASON最有可能實(shí)現(xiàn)的地方，ASON所具有的解決帶寬快速部署、端到端配置、保護(hù)/恢復(fù)、提供QoS/SLA和分布式的網(wǎng)絡(luò)控制能力為其最終的應(yīng)用帶來(lái)了無(wú)可取代的吸引力。