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摘要 采用分類的方法，討論了ASON的性能特點、關(guān)鍵性技術(shù)和組網(wǎng)的必備條件。
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，各種業(yè)務(wù)量呈現(xiàn)爆炸式增長，特別是語音、數(shù)據(jù)和多媒體等業(yè)務(wù)量的迅速增長對傳送網(wǎng)的傳輸帶寬、接口方式和運營維護提出了更高的要求，要求光傳送網(wǎng)能提供更靈活的網(wǎng)絡(luò)交換和高效快速的保護恢復能力。自動交換光網(wǎng)絡(luò)的概念正是適應(yīng)傳送網(wǎng)的發(fā)展而提出的，是對傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的一次變革。
ASON是一項全新的技術(shù)，它在傳統(tǒng)的SDH設(shè)備上增加控制平面，引入一系列信令、路由及鏈路管理協(xié)議來達到傳輸網(wǎng)絡(luò)智能化的目的。ASON代表了今后傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向，目前主要有三大組織在進行相應(yīng)的標準化工作，分別為ITU-T、IETF和OIF，各標準化組織之間互為補充。
一、傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)（OTN）的局限性
目前光網(wǎng)絡(luò)雖然能夠提供足夠的帶寬資源，但與IP網(wǎng)絡(luò)相比缺乏靈活性。其局限性主要是因為通過人工配置和復雜而低效的網(wǎng)管系統(tǒng)來進行網(wǎng)絡(luò)管理。其缺點主要表現(xiàn)在因人工配置而導致的業(yè)務(wù)提供的出錯率較高，業(yè)務(wù)提供的延時較大，網(wǎng)絡(luò)資源利用率不高，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)復雜，電路交換網(wǎng)和IP包分組交換網(wǎng)之間的互聯(lián)互通問題，不同類型的網(wǎng)絡(luò)之間的存在互聯(lián)互通的問題，以及網(wǎng)狀網(wǎng)缺乏有效的保護和恢復機制。
傳統(tǒng)的SDH設(shè)備和WDM設(shè)備靠網(wǎng)管來管理網(wǎng)絡(luò)的性能、安全、配置、維護、計費和告警等。隨著OTN的規(guī)模擴大，且日益復雜化，網(wǎng)管系統(tǒng)任務(wù)越來越繁重，很難提供快速業(yè)務(wù)服務(wù)。另外，網(wǎng)管負荷過重，必然影響網(wǎng)絡(luò)可擴展性。如要增加一個交叉連接設(shè)備，就得去更新網(wǎng)管數(shù)據(jù)庫，會使出錯率增大，同時，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的連接情況也變得非常困難。
在網(wǎng)絡(luò)配置方面，需求和提供能力之間顯出很大矛盾。在復雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，SDH網(wǎng)絡(luò)完成配置的時間很長，從數(shù)分鐘到數(shù)小時。簡化配置成為ASON組網(wǎng)的另一要求，最好的方法是給出信源和所需的帶寬，由網(wǎng)絡(luò)自行配置。
當網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生故障時，可以通過網(wǎng)管來恢復，但恢復相對較慢。實時恢復機制只局限于環(huán)網(wǎng)，在網(wǎng)狀網(wǎng)中無法做到實時保護和恢復。
為了解決傳統(tǒng)OTN的不足，人們已經(jīng)開始考慮采用ASON技術(shù)，實現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的智能化。
二、ASON的性能特點
圖1通過分類模型給出ASON的主要性能特點、商業(yè)利益、控制機制和組網(wǎng)的基本條件。
圖1 ASON的性能特點和組網(wǎng)條件的層次化模型
ASON同傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別在于它增加了一個控制平面，通過控制平面中各個模塊的相互作用，能夠?qū)崿F(xiàn)智能的控制，從而快速地為業(yè)務(wù)建立連接，同時還能實現(xiàn)自動拓撲發(fā)現(xiàn)等功能。ASON具備以下一系列重要的性能特點。
（1）快速的業(yè)務(wù)提供能夠?qū)崿F(xiàn)資源的更有效利用和增加開辟新業(yè)務(wù)的機會，如帶寬調(diào)整、波長出租、波長批發(fā)、VPN等新業(yè)務(wù)。
（2）網(wǎng)絡(luò)管理簡單化在用戶端，根據(jù)數(shù)據(jù)流的大小和模式，能通過波長的自動調(diào)整實現(xiàn)不同IP網(wǎng)絡(luò)之間的連接，從而解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問題。圖2給出了快速動態(tài)進行業(yè)務(wù)連接的情況，業(yè)務(wù)忙時，可再申請λ2路由；流量減少時，立即釋放λ2路由。
圖2 快速業(yè)務(wù)提供的情況
（3）更高級別的網(wǎng)絡(luò)安全在網(wǎng)狀網(wǎng)拓撲下，保護和恢復機制能夠提供給用戶更加可靠的業(yè)務(wù)傳輸，特別是在光網(wǎng)絡(luò)中進行高速信息傳輸尤為重要。ASON的控制平面能在光層對傳輸故障快速作出反映，進而即時地將數(shù)據(jù)流倒換到備用通道上，從而實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的快速保護和恢復，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。
（4）自動發(fā)現(xiàn)鄰居、網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)的功能。
（5）具有流量工程能力和業(yè)務(wù)端到QoS保證能力。
（6）更簡單的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計規(guī)模大的傳輸網(wǎng)在規(guī)化和設(shè)計時非常困難，存在許多不確定因素，諸如不固定的數(shù)據(jù)流量、不確定的業(yè)務(wù)需求、不同業(yè)務(wù)的安全等級，以及各種不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和控制平面的相互兼容性等。ASON技術(shù)采用標準化的控制平面和簡單的網(wǎng)管系統(tǒng)，重用現(xiàn)有的一些協(xié)議，使網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計變得更加簡單。
三、ASON的關(guān)鍵性技術(shù)
ASON上述功能的實現(xiàn)是依賴于其控制機制，包括自動發(fā)現(xiàn)功能、路由、信令、呼叫和連接控制、保護和恢復機制。
第一，ASON的自動發(fā)現(xiàn)功能可以分為三種：鄰居發(fā)現(xiàn)、資源發(fā)現(xiàn)和服務(wù)發(fā)現(xiàn)。鄰居發(fā)現(xiàn)主要是負責監(jiān)控本地節(jié)點同所有相鄰節(jié)點的鏈路連接狀態(tài)，用于自動發(fā)現(xiàn)和維護相鄰設(shè)備，這對于跟蹤相鄰網(wǎng)絡(luò)元素的連接是至關(guān)重要的。
第二，路由機制，雖然現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)使用了許多已知的路由協(xié)議，但光通信技術(shù)主要還是模擬通信技術(shù)，在計算其路由時必須考慮信號的傳輸損耗問題。另外，由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，信令協(xié)議必須盡可能簡化，以減少占用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。ITU-T已經(jīng)對ASON的路由協(xié)議作了建議，包括路由協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)、選路的功能模塊、路由協(xié)議的屬性、抽象信息以及狀態(tài)表等。
第三，信令，包括所有通信實體之間的控制信息，是自動交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）控制平面的一項核心技術(shù)。信令協(xié)議主要用于建立、維護、恢復和釋放連接，它對于網(wǎng)絡(luò)故障時快速反應(yīng)和恢復至關(guān)重要。信令協(xié)議的可靠性會直接影響網(wǎng)絡(luò)的可靠性和服務(wù)質(zhì)量（QoS），是信令研究中的一個重要課題�；贕MPLS的ASON信令協(xié)議主要有3種：基于受限路由的標簽分發(fā)協(xié)議（CR2LDP）、擴展的資源預留協(xié)議（RSVP2TE）和專用網(wǎng)間接口協(xié)議（PNN-I）。
第四，呼叫和連接控制，在ASON體系結(jié)構(gòu)中，呼叫和連接控制是獨立的。這樣就能支持多業(yè)務(wù)傳輸，包括動態(tài)的帶寬需求、多鏈路傳輸或多重連接等，如在提供語音服務(wù)時包含多媒體服務(wù)。
最后，保護和恢復機制，ASON利用各種快速恢復機制實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高可靠性。快速恢復機制同時支持保護和恢復機制，前者通過將發(fā)生故障的鏈路倒換到備用鏈路，實現(xiàn)保護；后者通過重選路由來恢復業(yè)務(wù)。雖然保護和恢復是在不同層面實現(xiàn)的，但兩者都支持客戶的各種CoS（服務(wù)類型）需求，且兩者互相配合。
四、ASON組網(wǎng)的基本策略
圖1給出ASON組網(wǎng)時必備的基本條件。首先，ASON存在獨立的智能化的控制平面，完成呼叫和連接控制功能，控制平面與傳輸平面、管理平面通過標準接口相互聯(lián)系。圖3給出ASON控制平面的參考模型。其次，還需定義不同域控制面之間的接口和用戶與控制面之間的接口。為了實現(xiàn)全局連接，ASON必須有可升級的標識命名和尋址機制。再次，ASON平滑演進的一個重要特點就是盡可能利用現(xiàn)有的協(xié)議，包括路由、信令和自動發(fā)現(xiàn)協(xié)議，同一組控制面協(xié)議可以支持多業(yè)務(wù)傳輸技術(shù)。ASON中通常在用戶和傳輸網(wǎng)之間使用多路由（一般是雙路由）實現(xiàn)保護和負荷平衡，包括相同或不同節(jié)點、接入網(wǎng)、核心網(wǎng)以及運營商，多路由機制對于同一個用戶設(shè)備并不需要分配多個地址。
圖3 ASON控制平面的參考模型
五、總結(jié)
本文通過分類方法研究了ASON的性能特點、控制機制和組網(wǎng)條件。ASON同傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別在于它增加了一個控制平面，通過控制平面中各個模塊的相互作用，能夠?qū)崿F(xiàn)智能的控制，從而快速地為業(yè)務(wù)建立連接，同時還能實現(xiàn)自動拓撲發(fā)現(xiàn)等功能。ASON具備快速的業(yè)務(wù)提供、網(wǎng)絡(luò)管理簡單化、更高級的網(wǎng)絡(luò)安全、自動發(fā)現(xiàn)鄰居等一系列重要的性能特點。其性能特點是依賴與于它所采用的控制機制，包括自動發(fā)現(xiàn)、路由、信令、相應(yīng)的呼叫和連接控制，以及新的保護和恢復機制。
