ASON在本地網(wǎng)中的應用

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0 前言

  近年來城域傳輸網(wǎng)的建設方興未艾,通信網(wǎng)絡運營商的競爭重點已從骨干網(wǎng)轉向本地網(wǎng),建立高效經(jīng)濟的支持多業(yè)務的本地傳輸網(wǎng)已經(jīng)成為運營商的共同目標。智能光網(wǎng)絡(ASON)是能夠智能化地完成光網(wǎng)絡交換連接的新一代光傳輸網(wǎng),是從過去單純提供連接的基礎網(wǎng)絡轉向提供多種智能服務的業(yè)務網(wǎng)絡,代表了下一代光網(wǎng)絡發(fā)展的方向。隨著多種業(yè)務的發(fā)展,本地傳輸網(wǎng)對智能性的要求更加迫切,基于ASON技術的光傳輸網(wǎng)絡能夠很好地適應這一發(fā)展需求。

1 本地傳輸網(wǎng)的特點及目前面臨的主要問題

1.1 本地傳輸網(wǎng)的特點

  目前,已建的本地傳輸網(wǎng)基本上是以SDH環(huán)網(wǎng)為主,多環(huán)層疊嵌套,網(wǎng)絡生存性主要依賴SDH的自愈機制。本地傳輸網(wǎng)相對于骨干傳輸網(wǎng)有著鮮明的特點:

  a) 業(yè)務接口類型復雜,業(yè)務顆粒參差不齊,對保護的需求呈多樣性。目前主要包括PDH/SDH接口、FE/GE接口、ATM接口、SAN接口、波長等。

  b) 交叉粒度從64 kbit/s到波長。目前,一方面,各種寬帶接入技術及新業(yè)務層出不窮,諸如DSL寬帶接入、xPON、SAN、VPN、IPTV、Tri-Play、網(wǎng)絡游戲等大帶寬業(yè)務的高速增長使得城域網(wǎng)對帶寬的需求日益增長;另一方面,由于帶寬發(fā)展的不均衡性和已有用戶設備的投資保護,低于2 Mbit/s帶寬的接入和傳送需求依然存在。因此64 kbit/s到波長業(yè)務的接入和交叉連接成為本地傳輸網(wǎng)的重要特點。

  c) 電路調度頻繁。電路層的拓撲頻繁更新,電路建立和拆除操作頻繁。

  d) 技術多樣性。目前主要應用的技術有MSTP、RPR、城域Ethernet、CWDM等,每種技術都有其應用空間。

  e) 對設備功能要求較高。本地網(wǎng)中光纖距離較短,線路資源相對豐富且成本較低,制約網(wǎng)絡成本的關鍵因素在于設備的傳送能力、業(yè)務支持能力及網(wǎng)絡帶寬管理能力。尤其是核心層設備需要具有多個高速光口以同時支持多個傳輸環(huán)路,因此,應具有足夠大的交叉矩陣進行完全無阻塞的交叉連接,有足夠的支路上下能力,能夠有效支持以太網(wǎng)等數(shù)據(jù)業(yè)務的接入和調度,同時必須處理好網(wǎng)絡生存性與傳輸系統(tǒng)效率之間的關系。

1.2 目前面臨的主要問題

  本地傳輸網(wǎng)的技術層出不窮,相關業(yè)務需求也蓬勃發(fā)展,但由于本地傳輸網(wǎng)的多樣性和復雜性,目前面臨以下幾個方面的問題:

  a) 網(wǎng)絡可靠性不夠高。傳統(tǒng)SDH環(huán)網(wǎng)結構無法抗拒環(huán)間故障和環(huán)內(nèi)多點故障,無法實現(xiàn)99.999%的業(yè)務可靠等級。

  b) 網(wǎng)絡靈活性不高。傳統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)結構實現(xiàn)業(yè)務的疏導和匯聚時,網(wǎng)絡容易出現(xiàn)瓶頸和阻塞,業(yè)務調度不靈活。

  c) 業(yè)務端到端調度管理能力弱。多環(huán)互疊互聯(lián)的結構使得業(yè)務的調度需靜態(tài)配置,部分電路需要通過DDF進行人工固定連接,對快速端到端開通業(yè)務及網(wǎng)絡故障定位不利。

  d) 網(wǎng)絡的擴展能力差,擴容成本高。網(wǎng)絡擴容需要以環(huán)為基礎,隨著環(huán)數(shù)量的增加,電路調度和環(huán)間資源優(yōu)化十分繁瑣。

  e) 業(yè)務模式和保護方式單一,不利于未來新業(yè)務的開展。SDH系統(tǒng)提供的環(huán)保護沒有針對不同業(yè)務和不同用戶的實際要求來提供服務全網(wǎng)需要配置超過50%的網(wǎng)絡空閑備用資源帶寬,網(wǎng)絡資源利用率較低。

  針對上述情況,現(xiàn)有的網(wǎng)絡結構和業(yè)務提供方式已經(jīng)不能充分適應和滿足本地傳輸網(wǎng)的發(fā)展需要。

2 在本地網(wǎng)中引入ASON的策略分析

  ASON在國內(nèi)外的成功商用,使得運營商有信心用ASON來改造傳輸網(wǎng)絡。目前國內(nèi)外已經(jīng)商用的ASON網(wǎng)絡主要應用在骨干網(wǎng)上,在本地網(wǎng)的核心層有局部應用,但數(shù)量有限。相對于骨干網(wǎng)絡主要完成大粒度業(yè)務的調度和保護恢復外,本地網(wǎng)的業(yè)務種類復雜,更需要實現(xiàn)業(yè)務匯聚和調度的智能化,因此ASON在本地網(wǎng)的應用更能體現(xiàn)其優(yōu)勢。就我國而言,一個運營商就擁有300多個本地網(wǎng)絡,這給ASON在本地網(wǎng)中的應用提供了廣闊的舞臺。

2.1 本地網(wǎng)中引入ASON的必要性

  隨著城域傳輸網(wǎng)的發(fā)展,核心層物理網(wǎng)絡結構逐步向網(wǎng)狀網(wǎng)演進,網(wǎng)絡對智能性的要求越來越迫切。在本地網(wǎng)中引入ASON將會帶來以下好處:

  a) 增強網(wǎng)絡業(yè)務的快速配置能力,實現(xiàn)業(yè)務的快速提供。

  b) MESH組網(wǎng)方式提高業(yè)務的生存性,提供多種保護和恢復方式,有效抵抗網(wǎng)絡多點故障,達到99.999%以上的業(yè)務可靠等級,同時有利于網(wǎng)絡的升級擴容。

  c) 靈活提供不同的業(yè)務等級,滿足目前迅速發(fā)展的差異化服務的需要;可引入新的補充業(yè)務,提供SLA網(wǎng)絡,實現(xiàn)用戶的定制服務,為重點大客戶提供更具吸引力的服務,提升運營商的整體競爭力。

  d) 充分降低維護難度,實現(xiàn)對業(yè)務的快速調配和自動保護,提高運營效率。

  e) 提供新的利潤增長點,如OVPN、 Tri-Play、SAN等高ARPU值業(yè)務。

  因此,本地傳輸網(wǎng)核心層在今后數(shù)據(jù)業(yè)務量較大、網(wǎng)絡業(yè)務調度頻繁的情況下,適時引入ASON技術來解決網(wǎng)絡生存性和網(wǎng)絡調度問題是非常必要的。

2.2 本地網(wǎng)部署ASON的必要條件

  ASON網(wǎng)絡部署時需要對現(xiàn)網(wǎng)結構和資源、業(yè)務情況等方面進行綜合考慮,來分析部署ASON網(wǎng)絡的時機和當前的可行性。

2.2.1 承載的業(yè)務

  城域光傳輸網(wǎng)絡在業(yè)務量的構成方面存在著巨大差異。不同類型運營商由于其主營業(yè)務類型各不相同,對ASON網(wǎng)絡的需求也不同。例如現(xiàn)階段經(jīng)營2G的移動運營商和基于固網(wǎng)的寬帶業(yè)務運營商對ASON需求就不盡一致。另外運營商在業(yè)務拓展方面的策略不同,數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展速度不同,那么對ASON網(wǎng)絡需求的時間點也會不盡相同。同時3G R4/R5網(wǎng)絡部署時間和基于IPTV等新一代業(yè)務在城域網(wǎng)開展情況均對部署ASON網(wǎng)絡的時機有比較重要的影響。

2.2.2 網(wǎng)絡拓撲

  ASON網(wǎng)絡只有在格狀網(wǎng)中才能充分發(fā)揮其優(yōu)勢,因此ASON部署的首要條件是在城域網(wǎng)絡中需要具備組成格狀網(wǎng)的光纖資源。就網(wǎng)絡層次而言,在城域網(wǎng)的核心層形成格狀網(wǎng)存在一定的可能性,在匯聚和接入層目前尚不具備形成網(wǎng)狀網(wǎng)的資源條件。因此,在很長一段時間內(nèi)ASON網(wǎng)絡主要部署在城域網(wǎng)的核心層。

2.2.3 網(wǎng)絡規(guī)模

  現(xiàn)有城域傳輸網(wǎng)中采用的技術以SDH/MSTP為主,就核心層而言,主要由STM-64或者STM-16設備組成環(huán)網(wǎng),不同本地網(wǎng)業(yè)務量差異很大,環(huán)網(wǎng)的數(shù)目從單個環(huán)網(wǎng)到數(shù)十個環(huán)網(wǎng)。目前,功能相對完善的ASON設備主要為大容量的OXC,因此引入ASON的條件是在城域網(wǎng)中具備多個核心層環(huán)網(wǎng)的情況下,才有可能帶來規(guī)模優(yōu)勢。

2.3 不同層面引入ASON的技術分析

  ASON技術引入是一個漸進的過程,需從網(wǎng)絡結構、網(wǎng)絡運行維護和管理等多個方面深入分析,才能保證網(wǎng)絡的平穩(wěn)過渡,使未來基于ASON的城域光傳輸網(wǎng)的構架更加合理、可靠和靈活。大中城市的本地傳輸網(wǎng)一般分為核心層、匯聚層和接入層。筆者認為,本地傳輸網(wǎng)中ASON的引入應首先從大型城市的骨干層面(核心層及匯聚層)開始,隨著業(yè)務的開展和技術的成熟,再逐步延伸到接入層。主要原因考慮如下:

  a) 骨干層提供本地網(wǎng)骨干節(jié)點之間的連接,其業(yè)務需求具有網(wǎng)狀分布、業(yè)務顆粒大的特點,適合ASON格狀網(wǎng)絡拓撲的應用。同時,從運營商的光纖資源來看,在核心層面中,業(yè)務量較大且相對均勻,節(jié)點之間光纖資源及路由資源相對豐富,格型的光纖資源拓撲比較常見。由于ASON對網(wǎng)絡資源的利用率很大程度上取決于網(wǎng)絡連通度,因此從運營商的實施基礎來看,ASON在光纖連通度較高的大型城域網(wǎng)的核心層中有較大的用武之地。

  b) 在本地網(wǎng)中引入ASON的一個重要原因是可以通過格狀網(wǎng)的組網(wǎng)方式,無需1∶1的專用保護通道提供業(yè)務保護功能。通過提供網(wǎng)狀恢復功能,使得運營商可以在帶寬利用率和業(yè)務恢復時間之間尋找平衡點。通常,數(shù)據(jù)業(yè)務相對話音業(yè)務而言,對時延要求較低,以數(shù)據(jù)業(yè)務為主導的網(wǎng)絡比較適合采用ASON技術。目前大多數(shù)本地傳輸網(wǎng)中,接入層面更多的是負責完成業(yè)務的采集、整合,骨干層面主要負責完成區(qū)域間的業(yè)務疏導和傳送,話音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務的分界較接入層面要清晰,這也表明ASON技術比較適合在骨干層內(nèi)使用。

  c) 業(yè)務量的大小是考慮是否采用ASON技術及組網(wǎng)拓撲選擇的主要因素之一。在小業(yè)務量的情況下,環(huán)型連接表現(xiàn)出更好的帶寬利用率。但是對于大業(yè)務量的應用,格狀網(wǎng)絡提供的節(jié)點間的直連物理通道被有效填充,格狀連接的組網(wǎng)方式表現(xiàn)出更好的帶寬利用率。因此ASON技術適合在大型本地傳輸網(wǎng)的核心層及匯聚層使用,這也說明了ASON設備要求有較大的交叉連接容量(一般在160G以上)。

  d) 本地傳輸網(wǎng)中,多環(huán)間互聯(lián)的情況已非常普遍,當業(yè)務需要跨接多個環(huán)網(wǎng)結構時,傳送的安全可靠性就要由多個環(huán)網(wǎng)共同來保障。目前通常采用SNCP保護方式,具有倒換速度快的特點,可有效地防止單個中間網(wǎng)元失效或單處斷纖對網(wǎng)絡造成的影響。但其也有明顯的缺點,由于骨干、匯聚及接入層共同形成一個大的SNCP保護環(huán),導致路由過長,在本地網(wǎng)骨干層和匯聚/接入層發(fā)生兩處斷纖時將導致大量業(yè)務丟失,這種情況在本地網(wǎng)內(nèi)屢有發(fā)生?梢钥紤]在核心層及匯聚層面引入ASON網(wǎng)絡,通過其保護和恢復的結合,實現(xiàn)基于VC-4顆粒的業(yè)務的可靠傳送,有效地提高網(wǎng)絡的抗多點故障能力。

  e) 接入層面的業(yè)務量一般較小,且以集中型業(yè)務為主,多數(shù)運營商的接入側的光纖資源相對比較匱乏,大多只能提供環(huán)形甚至線形連接。同時如果要采用ASON實現(xiàn)網(wǎng)絡端到端的業(yè)務指配,就需要ASON支持VC-4以下的業(yè)務顆粒,這對于分布式智能網(wǎng)元的數(shù)據(jù)庫是一個相當大的挑戰(zhàn),在大量業(yè)務發(fā)生倒換恢復時,其業(yè)務恢復時間將會是一個天文數(shù)字。因此對于接入層面可以繼續(xù)采用傳統(tǒng)SDH環(huán)網(wǎng)的保護方式,從而有效地實現(xiàn)業(yè)務的接入并保證較快的保護倒換時間。

  綜上所述,ASON適合在光纖資源連通度相對豐富,且業(yè)務顆粒相對較大的本地傳輸網(wǎng)骨干層應用,主要利用其網(wǎng)絡生存性方面的優(yōu)勢,并隨著技術和業(yè)務的發(fā)展,逐步向城域傳輸網(wǎng)的邊緣推進。

3 ASON在本地網(wǎng)中應用的技術要點分析

3.1 格狀網(wǎng)絡結構

  格狀網(wǎng)(Mesh網(wǎng))是ASON的典型網(wǎng)絡結構,也是最接近實際的光纖網(wǎng)結構,理論上比環(huán)形和樹形網(wǎng)絡傳送效率更高,業(yè)務配置更靈活。環(huán)形網(wǎng)有小于50 ms快速倒換及初期投資相對較小的優(yōu)勢,目前被廣泛應用在各級光傳輸網(wǎng)中。早期的DXC設備組成的Mesh網(wǎng)限于技術實現(xiàn)水平,業(yè)務恢復時間通常達到分鐘級,無法被運營商所接受。ASON的出現(xiàn)使Mesh網(wǎng)的保護/恢復成為可能。

  在傳統(tǒng)SDH的環(huán)形網(wǎng)絡中,每個節(jié)點的連通度均為2。而在基于ASON的格狀網(wǎng)絡中,為實現(xiàn)恢復而預留的資源可被Mesh網(wǎng)中的所有業(yè)務共享,這與傳統(tǒng)光網(wǎng)絡中的保護帶寬資源被單條業(yè)務獨占(如線性1+1、SNCP)或只被有限業(yè)務共享(如復用段環(huán)的保護帶寬只被環(huán)上業(yè)務共享)不同。ASON格狀網(wǎng)絡的保護/故障利用了節(jié)點間的連通度,連通度越高則恢復的可能性越大,連通度每增加1,網(wǎng)絡的可靠度就會增加至少1個數(shù)量級。并且由于需要預留的帶寬資源和連通度成反比,因此連通度的增加可以顯著提高網(wǎng)絡資源利用率。當然實際組網(wǎng)中應結合光纜的實際路由情況,不應盲目追求過高的連通度。連通度達到6時,已可以得到足夠的網(wǎng)絡可靠度,更高的連通度對提高網(wǎng)絡可靠度的影響較小。

3.2 保護和恢復方式的選擇

  基于格狀網(wǎng)的恢復技術可以為運營商帶來更靈活的網(wǎng)絡結構、更多樣的業(yè)務保護策略和更可靠的業(yè)務生存能力,也可以為運營商降低網(wǎng)絡總體成本提供支持。目前,各個廠家ASON設備的保護恢復功能存在比較大的差距。

  a) 從支持的保護恢復類型看:1+1保護和預制/動態(tài)恢復在實現(xiàn)上相對簡單,并且需求明顯,因此它們是多數(shù)廠家目前都可以實現(xiàn)的基本保護恢復機制;而1∶1或M∶N涉及優(yōu)先級、業(yè)務搶占等比較復雜的策略,而且需求還不明朗,因此多數(shù)廠家還不支持。

  b) 從時間性能看:保護機制倒換時間都可以控制在50 ms之內(nèi);而恢復機制的業(yè)務恢復時間則差距很大,這是由于廠家在采用的檢測機制、路由算法效率、預置程度(路由或資源)等實現(xiàn)方式上具有各自的特點。

  c) 從保護恢復方式的組合形式看:這是各廠家在保護恢復功能中最具特色的方面。永久1+1保護失敗后恢復、環(huán)網(wǎng)保護/SNCP保護失敗后恢復、環(huán)網(wǎng)保護/SNCP保護和ASON保護恢復的分段結合等組合形式滿足了運營商不同的需求。

  ASON格狀網(wǎng)的動態(tài)連接恢復機制與SDH線性和環(huán)網(wǎng)保護機制相比,具有較高的網(wǎng)絡資源利用率。但由于網(wǎng)絡恢復時間仍相對較長,一般在幾百毫秒到秒級。而目前傳輸網(wǎng)仍需承載大量話音業(yè)務,要求50 ms以內(nèi)的保護倒換時間。因此,對網(wǎng)絡保護恢復方式的選擇,ASON網(wǎng)絡應采取傳統(tǒng)的SDH保護和MESH網(wǎng)絡恢復相結合的生存性機制。對于話音等對業(yè)務損傷時間敏感的業(yè)務,仍采用傳統(tǒng)的SNCP保護、復用段或者環(huán)網(wǎng)等保護機制,保證50 ms的業(yè)務倒換時間,同時,可以結合ASON的網(wǎng)狀網(wǎng)恢復能力,提高話音業(yè)務在多重故障下的生存能力。 對于IP業(yè)務、數(shù)據(jù)租線業(yè)務等可以采用網(wǎng)狀網(wǎng)共享保護和動態(tài)恢復。利用ASON豐富的SLA功能,針對各種業(yè)務采取不同的保護恢復策略和差異化服務。

3.3 QoS等級

  相對快速的保護需要資源代價,相對效率較高的恢復需要時間代價。較傳統(tǒng)SDH只能提供50 ms內(nèi)保護或不保護兩種選擇,ASON的進步表現(xiàn)在提供了多種業(yè)務保護和恢復方式的選擇。通過不同的保護/恢復方式的選擇,ASON提供不同QoS級別的業(yè)務,從最高級別的保護和恢復相結合的業(yè)務,到保護業(yè)務、恢復業(yè)務、不保護業(yè)務、額外業(yè)務,充分實現(xiàn)傳輸帶寬的靈活應用。

  保護恢復的應用策略涉及很多方面,表1針對現(xiàn)有保護恢復機制進行了一個具有普適性的等級劃分方式,運營商可以根據(jù)具體情況,平衡業(yè)務需求和網(wǎng)絡資源利用率來選擇適當?shù)腝oS等級。

3.4 ASON與IP網(wǎng)絡的關系

  對于IP數(shù)據(jù)網(wǎng)來講,若提供電信級業(yè)務還需要彌補其在安全和QoS方面存在的缺陷,而ASON是基于電路方式的,可以很好地解決QoS和安全性問題,而這兩者正是IP網(wǎng)最薄弱的地方。IP路由器和ASON都具有保護、恢復功能,要協(xié)調好IP網(wǎng)絡與光傳輸網(wǎng)的配合問題,應主要解決保護/恢復問題和功能配合問題,即如何協(xié)調兩者之間的關系。

  如果僅在單一的IP層面進行保護恢復,為保證在故障過程中所有業(yè)務依然保持原有的QoS水平,網(wǎng)絡帶寬必須有足夠的冗余,全網(wǎng)帶寬冗余度最少要達到50%,否則就要損失低等級業(yè)務的QoS水平。為了保證網(wǎng)絡業(yè)務提供的可用率,目前各大運營商采用了超額提供網(wǎng)絡帶寬的方法,造成IP網(wǎng)輕載,骨干網(wǎng)鏈路帶寬利用率一般不超過40%,較大地浪費了網(wǎng)絡帶寬。

  如果通過ASON為IP網(wǎng)鏈路保護恢復,則可以提高鏈路帶寬資源利用率,實現(xiàn)IP網(wǎng)與傳輸網(wǎng)綜合建設成本的降低。IP網(wǎng)節(jié)點的可用率要遠高于鏈路,鏈路故障是影響全網(wǎng)安全性的重要因素,因此,如果鏈路具備一定的保護恢復能力,則全網(wǎng)的安全性將會大為改善。采用ASON的保護恢復可以使IP網(wǎng)的業(yè)務可用率大大提高,同時需要合理設計和優(yōu)化其網(wǎng)絡物理拓撲,保證網(wǎng)內(nèi)各路由器間鏈路的物理路由不相關,以避免光纖中斷等單個物理層故障導致IP網(wǎng)發(fā)生多處鏈路故障,從而引起路由劇烈震蕩。

  另外,從故障恢復的速度來說,光網(wǎng)絡保護和恢復機制優(yōu)于IP網(wǎng)絡,特別是對于一些點到點的、業(yè)務量非常大的場合,光網(wǎng)絡保護可以在50 ms內(nèi)應對光纖切斷等故障,無需高層協(xié)議和信令的介入。但是對于OXC節(jié)點癱瘓等故障,光層的保護和恢復機制就無法解決,必須依靠IP層的保護和恢復機制參與,因此采用光網(wǎng)絡和IP層聯(lián)合恢復機制是必要的。首先從光網(wǎng)絡層進行保護,若在某個確定的計時期間內(nèi)無法恢復,再轉由IP層進行恢復是較為可行的一種方法。

  對于功能配合問題,光傳輸網(wǎng)和IP路由器在功能上有許多地方有重疊,特別是光傳輸網(wǎng)已具有L2層功能,而核心路由器的成本遠高于同等容量的光交叉設備。由于IP網(wǎng)絡的層疊(多跳),大量的轉接業(yè)務在昂貴的L3層設備中進行傳送,因此由光傳輸網(wǎng)的L1或L2層進行端到端的數(shù)據(jù)傳送,可節(jié)省網(wǎng)絡的硬件和運維成本,同時由于網(wǎng)絡層次的減少,還將減少網(wǎng)絡的時延,提高網(wǎng)絡的可靠性。

3.5 控制平面的實現(xiàn)方式

  在ASON中,傳統(tǒng)的網(wǎng)管體系被基于傳送平面、控制平面和信令網(wǎng)絡的新型多層面管理結構所替代,構成了一種集中管理與分布智能相結合、面向運營者的維護管理需求與面向用戶的動態(tài)服務需求相結合的光網(wǎng)絡管理方案。ASON的管理平面與控制平面之間互為補充,可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡資源的動態(tài)配置、性能監(jiān)測、故障管理以及業(yè)務管理等功能。ASON節(jié)點之間采用I-NNI接口互聯(lián),對外采用標準UNI接口連接客戶網(wǎng)絡。

3.5.1 控制方式選擇

  ASON體系結構支持集中控制方式、分布控制方式或二者混合的方式。

  分布控制由分布在每個網(wǎng)元中的控制元件實現(xiàn),完成任何控制功能時通常要求不同網(wǎng)元的控制元件進行交互和協(xié)調。由于ASON需要支持大量的動態(tài)連接,因此采用分布控制方式能夠提供更高的執(zhí)行效率和可靠性,使網(wǎng)絡的局部故障對全網(wǎng)的影響降低到最小程度。分布控制方式中,每個網(wǎng)元節(jié)點具有完備的信令連接功能,使網(wǎng)元組織和不同廠家設備共同組網(wǎng)的實現(xiàn)變得簡單易行,比較符合網(wǎng)狀網(wǎng)的特點。

  集中控制通常由集中的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)來承擔,其優(yōu)點是管理系統(tǒng)掌握全網(wǎng)資源和狀態(tài)的動態(tài)信息,對于路由優(yōu)化、恢復的預計算等工作可以得到全網(wǎng)范圍最優(yōu)的解決方案。但是網(wǎng)絡性能受到管理系統(tǒng)的處理能力的限制,連接建立和保護恢復的時間比較長,同時網(wǎng)絡控制對于管理系統(tǒng)的依賴性比較強,管理系統(tǒng)故障會影響全網(wǎng)的控制。

  對于新建ASON網(wǎng)絡應采用分布控制方式,并可適當結合管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡優(yōu)化功能,實現(xiàn)優(yōu)化的網(wǎng)絡智能。

3.5.2 控制域的組織

  根據(jù)現(xiàn)有ASON產(chǎn)品的技術水平,智能光網(wǎng)絡組網(wǎng)應采用單廠家設備、單控制域的組網(wǎng)方式,即所有ASON設備在一個控制域內(nèi)。為滿足網(wǎng)絡的可擴展性,控制域內(nèi)可以根據(jù)需要劃分若干路由區(qū),設備間采用I-NNI信令接口進行互聯(lián)。

  目前基于SDH的ASON設備和組網(wǎng)技術相對成熟,可在近期采用;初期主要應用I-NNI接口技術,實現(xiàn)靈活的網(wǎng)絡調度、網(wǎng)狀網(wǎng)保護和恢復等功能,并采用單廠家的設備組成單控制域方式進行組網(wǎng);在E-NNI接口技術成熟后,適時引入多個控制域,不同控制域可以采用相同或者不同廠家的ASON設備,通過標準信令接口實現(xiàn)省際層面跨域的ASON連接控制,以及省際與省內(nèi)、城域網(wǎng)的跨域業(yè)務調度和保護恢復;UNI和E-NNI接口涉及不同域之間、客戶和ASON網(wǎng)絡之間的互聯(lián)互通,應在域間接口上規(guī)范惟一的信令協(xié)議,即選擇RSVP-TE;在ASON建設初期,由于業(yè)務網(wǎng)設備大部分還不具備UNI接口能力,應主要采用軟永久連接方式為業(yè)務網(wǎng)提供固定連接。隨著業(yè)務網(wǎng)和ASON網(wǎng)的不斷融合發(fā)展,業(yè)務網(wǎng)可以直接通過UNI接口動態(tài)發(fā)起請求,提供BoD、OVPN等新型網(wǎng)絡業(yè)務。

4 ASON與傳統(tǒng)光網(wǎng)絡的融合

  毫無疑問,ASON代表了傳輸網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢,但是在目前傳統(tǒng)網(wǎng)絡占絕對優(yōu)勢的情況下,兩網(wǎng)如何互聯(lián)就成為擺在運營商面前的現(xiàn)實問題。在應用過程中,必須注意ASON技術和現(xiàn)有城域網(wǎng)技術的結合,尤其和SDH/MSTP的結合。

  為實現(xiàn)ASON網(wǎng)絡的高生存性、高擴展性、靈活性和智能性,ASON網(wǎng)絡節(jié)點設備在組網(wǎng)能力、硬件能力和軟件能力等方面與傳統(tǒng)的SDH設備完全不同。ASON同時具有DXC和MADM的功能,支持不同的網(wǎng)絡拓撲,同時支持VC-4、VC-12的業(yè)務匯聚,支持多光口,保證節(jié)點連通度足夠大。因此,ASON的實現(xiàn)要求設備硬件有革命性的改變,傳統(tǒng)SDH設備是不能簡單升級為ASON設備的。

  現(xiàn)有網(wǎng)絡中已經(jīng)建設了大量SDH環(huán)網(wǎng),這些網(wǎng)絡不具備智能,無法實現(xiàn)網(wǎng)絡端到端連接的動態(tài)控制。原有網(wǎng)絡的升級方式有兩種:

  a) 方式一:理論上原有SDH設備可通過改造升級使之支持UNI。但實際上,原有設備要改造成支持UNI很可能要更換掉幾乎所有的單板,這在技術和經(jīng)濟上都決定原有SDH設備不可能改造成ASON設備,因此這種方式實際上是不可行的。

  b) 方式二:智能代理,即對管理系統(tǒng)進行升級,使它成為具有智能的集中控制平面,原來的傳輸網(wǎng)絡就成為ASON中的一個集中控制域。管理系統(tǒng)利用集中控制方式,實現(xiàn)控制域內(nèi)連接的自動建立,在該控制域內(nèi)部使用私有控制協(xié)議,對外通過在管理系統(tǒng)中增加標準的信令接口(UNI和E-NNI),實現(xiàn)與其他控制域的配合,最終達到全網(wǎng)內(nèi)的自動交換。

  由于不可能一步到位地替換原有全網(wǎng),新建的ASON將以子域的方式存在于傳統(tǒng)網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡將逐層或逐片地發(fā)展成ASON。網(wǎng)絡演進順序將是自上而下的,先核心層后匯聚、接入層。對于現(xiàn)有光網(wǎng)絡向ASON演進可以這樣設想:初期,新建的ASON子域像孤島一樣存在于傳統(tǒng)網(wǎng)絡中,端對端的業(yè)務將穿越智能域和傳統(tǒng)SDH域。同一廠家的ASON子域和傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡可通過高層的網(wǎng)管系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度,不同廠家的網(wǎng)域無法統(tǒng)一管理。隨著ASON設備成為建設的主流,規(guī)模不斷擴大,從骨干層向匯聚、接入層延伸,傳統(tǒng)SDH域不斷縮小,最終全網(wǎng)將統(tǒng)一成為ASON,不同子網(wǎng)間由跨廠家統(tǒng)一的E-NNI接口互通。

5 ASON在本地網(wǎng)中應用存在的主要問題  

  ASON是一項正在發(fā)展中的新技術,現(xiàn)階段在本地網(wǎng)中大規(guī)模應用還存在下述技術問題。

5.1 標準有待完善

  目前制定ASON相關標準的組織主要有ITU-T、IETF和OIF。雖然體系結構、網(wǎng)絡接口和信令路由協(xié)議方面的相關標準已經(jīng)形成,但在UNI 2.0、E-NNI、域間路由、自動發(fā)現(xiàn)、保護恢復及管理平面等多個方面仍有待完善。

5.2 互聯(lián)互通難以實現(xiàn)

  ASON在已經(jīng)具備了基本的互聯(lián)互通能力(連接的建立和拆除)的同時還有很多問題亟待解決。就傳送層面而言,廠商間的SDH設備互聯(lián)存在很多問題,由于很多協(xié)議(如自動發(fā)現(xiàn)和E-NNI)還沒有成熟的標準,也使真正的互聯(lián)互通難以實現(xiàn)。

5.3 流量工程、保護/恢復等功能的有效性

  運營商對網(wǎng)絡的實時監(jiān)控能力、業(yè)務的高效提供能力、網(wǎng)絡的高生存性等的追求是永無止境的,ASON的初衷就是徹底解決這些問題,但其有效性還沒有經(jīng)過真正的大規(guī)模網(wǎng)絡長期的實踐檢驗,究竟是徹底解決問題還是僅僅能夠在一定程度上減輕這些問題,還沒有也暫時不可能形成定論。

5.4 綜合網(wǎng)管

  ASON提供了新的網(wǎng)絡控制管理平臺,滿足TMN的框架,但并不是排斥或完全代替已有的傳輸網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng),在涉及到底層的管理時還要與現(xiàn)有的管理系統(tǒng)相互配合,在實際運營時可能會產(chǎn)生一定的問題。

  迄今為止,還沒有任何一項技術可稱為完美無缺的,正在發(fā)展中的ASON也是一樣。但是,ASON作為構建新一代光網(wǎng)絡的核心技術,它的未來無疑是光明的。

6 結束語

  ASON被譽為傳輸網(wǎng)概念的重大突破,是下一代傳輸網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢,在本地網(wǎng)中引入ASON技術可以有效地提高網(wǎng)絡資源利用率,實現(xiàn)帶寬快速部署和端到端業(yè)務配置,提供更多類型的保護恢復機制,提供QoS/SLA和分布式的網(wǎng)絡控制能力,方便和豐富網(wǎng)絡運營商的業(yè)務擴展和運營,創(chuàng)造新的業(yè)務增長點,提升企業(yè)ARPU值及收益。ASON技術符合下一代網(wǎng)絡以業(yè)務驅動為特征的網(wǎng)絡要求。

  ASON這種新的網(wǎng)絡體系適應網(wǎng)絡發(fā)展的迅猛之勢,符合業(yè)務驅動的市場規(guī)律,將為網(wǎng)絡運營商和服務提供商帶來新的業(yè)務增長點,創(chuàng)造巨大的市場機遇。毋庸置疑,ASON將引領光通信技術的發(fā)展潮流,成為下一代光網(wǎng)絡演進的主旋律。


----《郵電設計技術》

作者:高峰 宋剛   

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