智能光網(wǎng)絡技術及發(fā)展

翟偉

摘 要：本文主要介紹了ASON技術的總體結構和關鍵技術，當前ASON的標準研究和應用的進展，并對ASON的演進策略作了一些探討。

關鍵詞：ASON 總體結構 關鍵技術 研究進展 應用 演進策略

0 引言

隨著IP業(yè)務的持續(xù)快速增長，對網(wǎng)絡帶寬的需求變得越來越高，同時由于IP業(yè)務流量和流向的不確定性，對網(wǎng)絡帶寬的動態(tài)分配要求也越來越迫切。為了適應IP業(yè)務的特點，光傳輸網(wǎng)絡開始向支持帶寬動態(tài)靈活分配的智能光網(wǎng)絡方向發(fā)展。在這種趨勢下，自動交換光網(wǎng)絡（ASON）應運而生。ASON網(wǎng)絡是由信令控制實現(xiàn)光傳輸網(wǎng)內鏈路的連接/拆線、交換、傳送等一系列功能的新一代光網(wǎng)絡。ASON使得光網(wǎng)絡具有了智能性，代表了下一代光網(wǎng)絡的發(fā)展方向。

ASON的主要優(yōu)點有：動態(tài)地分配網(wǎng)絡資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的有效利用；快速的在光層直接提供用戶需求的各種業(yè)務；降低了運營維護費用；高效的網(wǎng)絡管理和保護技術；便于引入新業(yè)務。

一、ASON的總體結構及關鍵技術

在ASON得分層體系結構中，ASON由傳送平面（TP）、控制平面（CP）、管理平面（MP）組成。三個平面分別完成不同的功能。傳送平面負責在管理平面和控制平面的作用下傳送業(yè)務；控制平面根據(jù)業(yè)務層提出的帶寬需求，控制傳送平面提供動態(tài)自動的路由；管理平面負責對傳送平面和控制平面進行管理。

ASON的最大特色是引入了控制平面。控制平面是ASON的核心，主要包括信令協(xié)議、路由協(xié)議和鏈路資源管理等。其中信令協(xié)議用于分布式連接的建立、維護和拆除等管理；路由協(xié)議為連接的建立提供選路服務；鏈路資源管理用于鏈路管理，包括控制信道和傳送鏈路的驗證和維護。

控制平面的核心功能是連接控制功能。在ASON中，連接不再是全部由管理層控制實現(xiàn)的固定連接了。它有三種類型的連接：交換式連接（SC），永久連接（PC）和軟永久性連接（SPC）。控制平面的另一關鍵技術是網(wǎng)絡拓撲和資源的自動發(fā)現(xiàn)。主要包括自動鄰居發(fā)現(xiàn)（NDISC）和自動業(yè)務發(fā)現(xiàn)（SDISC）。自動鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議是要解決光網(wǎng)絡中對新增節(jié)點的自動發(fā)現(xiàn)以及處理問題。而自動業(yè)務發(fā)現(xiàn)是要解決對新發(fā)現(xiàn)的節(jié)點的業(yè)務功能的確認問題，通過業(yè)務發(fā)現(xiàn)，相鄰網(wǎng)元能夠了解每個網(wǎng)元提供的業(yè)務和確定可選的接口。

信令、路由和資源發(fā)現(xiàn)是實現(xiàn)ASON的三大關鍵技術，而這三個方面的研究工作可以說是實現(xiàn)光網(wǎng)絡智能化的重點和難點之所在，一旦這些問題得到解決，光網(wǎng)絡智能化的進程將向前邁出關鍵的一步。

二、ASON的研究進展及應用

經(jīng)過不斷的研究和實踐，ASON技術的標準化工作和實際應用取得了巨大的進步。目前國際和國內的ASON標準化方面有了顯著進展，ASON產品逐步趨于完善和成熟，電信運營商已經(jīng)開始了ASON網(wǎng)絡的試驗和建設。

負責ASON標準化工作的主要國際標準組織包括國際電信聯(lián)盟（ITU-T）、互聯(lián)網(wǎng)工程任務組（IETF）以及光互聯(lián)論壇（OIF）。ITU-T是從整體結構的角度研究智能光網(wǎng)絡。它提出了ASON的體系結構和總體要求，以及信令、路由、自動發(fā)現(xiàn)等系列建議，還對保護恢復、連接允許控制、管理平面等方面進行了規(guī)范。目前，ITU-T的研究方向是繼續(xù)加強G.8080，逐步解決多層的呼叫和處理問題，解決多層情況下的路由和信令問題；在信令方面，主要針對呼叫和連接分離情況下的信令流程，研究信令流程對控制平面的可靠性、業(yè)務優(yōu)先級、重路由、保護和恢復等方面的支持；在路由方面，主要考慮控制平面對路由互聯(lián)的策略、路由和保護恢復方面的問題以及多層的路由問題；在自動發(fā)現(xiàn)方面，對ECC發(fā)現(xiàn)消息格式進行擴展，提供層鄰接發(fā)現(xiàn)的附加程序。IETF的主要工作是定義用于智能光網(wǎng)絡的控制協(xié)議。它提出了通用多協(xié)議標記交換（GMPLS）的一系列標準草案，包括信令協(xié)議（RSVP-TE/CR-LDP）、路由協(xié)議（OSPF）、鏈路管理協(xié)議（LMP）等。

我國的主要電信運營商對ASON技術投入了極大的關注，積極開展了相關技術研究和經(jīng)濟性分析，并著手ASON網(wǎng)絡的規(guī)劃和建設。目前，ASON組網(wǎng)還存在一些問題：比如接口規(guī)范不完善，無法實現(xiàn)多廠商設備的混合組網(wǎng)；域間保護恢復技術還不成熟；支持UNI的客戶設備較少等。這些問題有賴于標準的不斷完善和產品的不斷成熟。

三、智能光網(wǎng)絡的演進策略

智能光網(wǎng)絡具有先進的技術和突出的優(yōu)勢，是構建新一代光網(wǎng)絡的核心技術之一。根據(jù)自身業(yè)務和網(wǎng)絡發(fā)展需要，合理的引入和開展新業(yè)務新運營模式，逐步向智能光網(wǎng)絡演進；要保證與原有網(wǎng)絡設備的良好兼容和業(yè)務的平滑過渡。

目前我國已經(jīng)投入巨資建立起了規(guī)模龐大的SDH和WDM網(wǎng)絡，它們承擔著的骨干網(wǎng)絡的信息傳送任務，這些網(wǎng)絡不具有智能。鑒于此種情況，在發(fā)展ASON網(wǎng)絡的策略方面，可以采取分兩步走的方式：

第一步：在現(xiàn)有網(wǎng)絡中引入智能光網(wǎng)絡集中控制系統(tǒng)，向外提供標準的UNI接口，實現(xiàn)流量工程和帶寬按需自動配置。可以在現(xiàn)有光傳輸網(wǎng)的層面選擇幾個核心大節(jié)點配置大型交叉連接系統(tǒng)，這種方式可以首先屏蔽現(xiàn)有網(wǎng)絡的多廠商環(huán)境，構建一個基于網(wǎng)格狀網(wǎng)的靈活、強大的智能核心層，或者保持現(xiàn)有傳輸網(wǎng)不做變動。

第二步：待智能光網(wǎng)絡技術，特別是NNI信令協(xié)議最終實現(xiàn)標準化，例如GMPLS/G.ason等技術的進一步成熟，可以在網(wǎng)絡中建立信令機制。對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡的帶寬配置仍可以繼續(xù)由集中控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。可以說未來兩種方式將并存，只有這樣才可能保證全網(wǎng)的端到端配置。如果最終全網(wǎng)實現(xiàn)了GMPLS/G.ason ，網(wǎng)管系統(tǒng)將演變成網(wǎng)絡資源的管理監(jiān)控系統(tǒng)和業(yè)務的政策服務器，提供諸如網(wǎng)絡性能，故障處理和資源監(jiān)控等功能，將繼續(xù)在未來智能光網(wǎng)絡中發(fā)揮必不可少的重要作用。

四、結束語

市場的迫切需求和技術的不斷進步使得ASON技術應運而生，它的出現(xiàn)深刻地改變了光傳輸網(wǎng)的體系和功能，為光網(wǎng)絡的發(fā)展帶來一個質的飛躍。然而，ASON從一個概念發(fā)展到成熟應用還需要做大量的工作，需要相關組織加快研究，盡快完善ASON標準，需要設備廠商生產出成熟可靠的產品，需要運營商謹慎、積極地探索網(wǎng)絡的應用。