采用ASON技術(shù)建設(shè)省干傳輸網(wǎng)

馬立克   朗訊科技光網(wǎng)絡(luò)部

 摘要：由于ASON商用骨干網(wǎng)目前剛剛起步，國內(nèi)眾多運(yùn)營商對此仍持觀望態(tài)度，本文擬對美國360Networks和江蘇電信建設(shè)ASON骨干網(wǎng)策略進(jìn)行分析并結(jié)合ASON本身的技術(shù)優(yōu)勢來闡述該技術(shù)在省干網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景，希望能夠?qū)�國�?nèi)電信運(yùn)營商有所啟發(fā)。

2003年以來，自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）技術(shù)漸漸進(jìn)入中國運(yùn)營商的視野，AOSN以其高效的資源利用率、靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度能力、先進(jìn)的分布式智能控制、快速、有效的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制以及良好的設(shè)備互操作性和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力贏得了運(yùn)營商的極大興趣。進(jìn)入2004年，ASON開始從試驗(yàn)網(wǎng)向運(yùn)營網(wǎng)演進(jìn)，北京通信城域網(wǎng)、江蘇電信省干網(wǎng)以及海南電信省干網(wǎng)先后采用ASON技術(shù)建網(wǎng)。2005年三、四月間，江蘇電信和海南電信先后宣布開通ASON商用網(wǎng)。遠(yuǎn)在大洋彼岸的美國360Networks也于2004年開通了ASON骨干網(wǎng)絡(luò)。由于ASON商用骨干網(wǎng)目前剛剛起步，國內(nèi)眾多運(yùn)營商對此仍持觀望態(tài)度，本文擬對美國360Networks和江蘇電信建網(wǎng)策略進(jìn)行分析并結(jié)合ASON技術(shù)的優(yōu)勢來闡述該技術(shù)在省干網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景，希望能夠?qū)�國�?nèi)運(yùn)營商有所啟發(fā)。

關(guān)于360Networks
360Networks是北美領(lǐng)先的大型寬帶運(yùn)營商之一，擁有覆蓋廣泛的光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其北美光纖網(wǎng)是北美洲最大的格型網(wǎng)之一，網(wǎng)絡(luò)跨越70, 000公里并覆蓋美國和加拿大的60個(gè)主要城市。360Networks主要提供寬帶網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)并為電信公司提供基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)包括光通道出租、專線出租、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和虛擬話音中繼，其服務(wù)對象主要是北美的運(yùn)營商和數(shù)據(jù)公司。360Networks格型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1所示。

圖1 360Networks格型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

關(guān)于江蘇電信
江蘇省電信有限公司隸屬中國電信股份有限公司，是中國電信股份有限公司在江蘇行政區(qū)域范圍內(nèi)出資設(shè)立的獨(dú)資子公司。江蘇電信是中國電信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)強(qiáng)省。圖2為江蘇電信2004-2005年新建的格型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

   
圖2 江蘇電信格型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

省干傳輸網(wǎng)的特點(diǎn)
省干傳輸網(wǎng)又叫二干傳輸網(wǎng)，是在一定區(qū)域內(nèi)（省內(nèi)）實(shí)現(xiàn)大顆粒業(yè)務(wù)的傳送和調(diào)度的傳送手段。目前主流的省干傳輸技術(shù)是SDH over DWDM，即利用DWDM的海量傳送能力和SDH的成熟性以及完善的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制經(jīng)濟(jì)、高效的實(shí)現(xiàn)長途業(yè)務(wù)的傳送。從省干傳輸網(wǎng)的組網(wǎng)拓?fù)鋪砜矗�在DWDM層面目前仍然使用點(diǎn)到點(diǎn)的組網(wǎng)拓?fù)洌琒DH層面則多用環(huán)網(wǎng)拓?fù)�，在部分光纖資源未配套的地方則采用鏈型組網(wǎng)。SDH傳送速率一般采用2.5Gbit/s或10Gbit/s，目前10Gbit/s的傳輸速率越來越成為主流。在核心節(jié)點(diǎn)（一般是省會城市或省內(nèi)的重點(diǎn)城市）采用大容量的數(shù)字交叉連接設(shè)備，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)匯聚和調(diào)度功能。

下面結(jié)合江蘇電信和360Networks在長途網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營時(shí)遇到的問題討論ASON組網(wǎng)的優(yōu)勢以及給用戶帶來的好處。

資源利用率
前面提到，現(xiàn)行的省干網(wǎng)絡(luò)在電層的組網(wǎng)拓?fù)涠嗖捎铆h(huán)形，這和SDH的大規(guī)模應(yīng)用、成熟度以及完善的環(huán)保護(hù)性能不無關(guān)系。但由于業(yè)務(wù)流量只能沿物理環(huán)網(wǎng)以最多兩個(gè)方向傳輸，當(dāng)環(huán)上的業(yè)務(wù)流量和流向與環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不一致時(shí)，在SDH環(huán)網(wǎng)中經(jīng)常會出現(xiàn)某一段落帶寬吃緊而某些段落利用率偏低卻又無法利用的情況，造成了資源的極大浪費(fèi)。

另外，為了保證SDH保護(hù)倒換的迅速和高效，復(fù)用段共享保護(hù)機(jī)制（MS-SPRING）和子網(wǎng)連接保護(hù)機(jī)制（SNCP）都明確規(guī)定了環(huán)上的一半容量為保護(hù)帶寬預(yù)留，從而進(jìn)一步加劇了帶寬資源的緊張局面。

對于以匯聚型業(yè)務(wù)流向?yàn)橹鞯氖「删W(wǎng)，匯聚節(jié)點(diǎn)附近的傳輸帶寬枯竭就意味著網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滿載，新的業(yè)務(wù)無法加載進(jìn)來。解決這個(gè)問題的唯一方法就是在原址上新建一個(gè)環(huán)路，盡管在SDH over DWDM的結(jié)構(gòu)下這種擴(kuò)容可以通過在DWDM上增加波長實(shí)現(xiàn)，但設(shè)備投資（具有重復(fù)投資特征）卻是個(gè)不容忽視的問題。

由于省干網(wǎng)負(fù)擔(dān)著省內(nèi)各地市間業(yè)務(wù)交流和傳送的承載任務(wù)，同時(shí)還承擔(dān)了出省業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)接重任，所以省干網(wǎng)的光纖資源相對比較充裕，這就為網(wǎng)絡(luò)向格型網(wǎng)轉(zhuǎn)型創(chuàng)造了有利的條件。江蘇電信建設(shè)格型網(wǎng)絡(luò)就是基于此考慮的。建設(shè)格型網(wǎng)絡(luò)的一大好處就是可以使業(yè)務(wù)在兩點(diǎn)間流動(dòng)時(shí)能夠找到和其流向盡量吻合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而不需要再繞經(jīng)太多的無關(guān)節(jié)點(diǎn)，從而使兩點(diǎn)間的業(yè)務(wù)通信盡量避免占用其他段落的帶寬資源，提高了資源利用率。

投資節(jié)省
傳統(tǒng)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)資源率用率較低，往往需要預(yù)留一半的帶寬作為保護(hù)用途。以一條STM-64環(huán)路為例，在扣除一半的保護(hù)時(shí)隙之后，環(huán)網(wǎng)任意兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間僅剩32個(gè)VC4可以用來承載業(yè)務(wù)。在32個(gè)時(shí)隙滿載情況下，當(dāng)有新業(yè)務(wù)需求時(shí)，唯一的辦法就是新建一條環(huán)路，這就涉及到SDH設(shè)備成本的問題。在SDH over DWDM的應(yīng)用中，還需要考慮DWDM波長成本。相比之下，由于網(wǎng)狀網(wǎng)組網(wǎng)資源利用率較高，理想狀態(tài)下為達(dá)到保護(hù)目的新建的保護(hù)帶寬僅為1/(N-1)（N為某節(jié)點(diǎn)的光連接數(shù)量）。例如，如果某節(jié)點(diǎn)具有6個(gè)光方向的話，為達(dá)到保護(hù)目的僅需預(yù)留20％的帶寬（而傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)則需要新建50％的帶寬資源用于保護(hù)目的）。節(jié)省下來的保護(hù)帶寬直接用來加載業(yè)務(wù)，有效的保護(hù)了投資。360Networks公司光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)總監(jiān)Greg Sunderwood在提到采用基于ASON的網(wǎng)狀網(wǎng)的原因時(shí)說：“……促使我們選擇網(wǎng)狀網(wǎng)的另一個(gè)原因是帶寬利用率。我們發(fā)現(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比起疊加式的SONET環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以使我們節(jié)省約30％的DWDM設(shè)備投資成本。朗訊LambdaUnite® MSS【注1】完全滿足了我們在經(jīng)濟(jì)上的考量，使我們可以部署一個(gè)成本很低的基礎(chǔ)核心網(wǎng)，并且釋放出很大一部分（原先被占用了的）DWDM容量。例如，當(dāng)我們使用LambdaUnite® MSS替換Dynegy【注2】網(wǎng)絡(luò)中原有的設(shè)備時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中有大約五個(gè)2.5G的波長被空閑出來供我們使用，從而節(jié)省了上百萬美元的投資。”

網(wǎng)絡(luò)的安全性和生存能力
傳統(tǒng)光網(wǎng)保護(hù)方式具備一定的抗擊單點(diǎn)失效保護(hù)能力。但是在多點(diǎn)失效情況下，傳統(tǒng)SDH保護(hù)方式就無能為力了。與之相對應(yīng)的是，基于網(wǎng)狀網(wǎng)的ASON網(wǎng)絡(luò)具有極高的生存能力，尤其在對抗多點(diǎn)失效方面。另外，ASON網(wǎng)絡(luò)支持為不同的用戶定制不同的保護(hù)恢復(fù)類型，符合運(yùn)營商對不同業(yè)務(wù)的SLA策略。江蘇電信在骨干網(wǎng)中初步采用了兩種保護(hù)恢復(fù)機(jī)制：部分1＋1保護(hù)，部分為自動(dòng)恢復(fù)，將來隨著業(yè)務(wù)的開展，還可以引入1：N等保護(hù)方式。

多業(yè)務(wù)提供能力及網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)速度
2005年是運(yùn)營商的轉(zhuǎn)型年，在話音客戶ARPU值逐年下滑的大環(huán)境下，幾大運(yùn)營商都確定了向綜合業(yè)務(wù)提供商轉(zhuǎn)變的目標(biāo)并在市場方面加大了力度。由此帶來兩個(gè)問題：一個(gè)是多業(yè)務(wù)提供能力問題，另一個(gè)是業(yè)務(wù)的不確定性和運(yùn)營商的響應(yīng)速度問題。在多業(yè)務(wù)提供和保證方面，ASON網(wǎng)絡(luò)有比普通環(huán)形網(wǎng)絡(luò)更加細(xì)致的業(yè)務(wù)劃分和SLA保證種類。360Networks就在其網(wǎng)絡(luò)上大量開展了千兆以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。江蘇電信在多年的運(yùn)營中認(rèn)識到，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在一般情況下都是采用預(yù)安排的方式（或是電路、或是通道）進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)營的，在此方式下，很難滿足這兩方面的要求。而且經(jīng)常會出現(xiàn)為了滿足一個(gè)很小的業(yè)務(wù)上的非預(yù)安排情況考慮的電路要求時(shí)，可能會引起網(wǎng)絡(luò)的全面調(diào)整。而ASON網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)基于分布智能的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，ASON 這種能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)淝闆r動(dòng)態(tài)改變路由的能力造就了一個(gè)高效和高響應(yīng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，它為新型寬帶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)鋪平了道路。

支持多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類型
毫無疑問，ASON代表了傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢，但是在目前傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)占絕對優(yōu)勢的情況下，兩網(wǎng)如何互聯(lián)就成為擺在運(yùn)營商面前的現(xiàn)實(shí)問題。360Networks光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)總監(jiān)Greg Sunderwood在談到設(shè)備選型時(shí)強(qiáng)調(diào)“2003年我們面臨的另一個(gè)挑戰(zhàn)是，360N剛剛完成了大量的并購工作，收購了一些運(yùn)營商，這使得我們的網(wǎng)絡(luò)中布滿了不同設(shè)備提供商的產(chǎn)品，而且每個(gè)廠家的SONET網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都不一樣，我們需要一個(gè)可以把所有這些不同廠家的設(shè)備結(jié)合在一起的系統(tǒng)平臺，利用這個(gè)產(chǎn)品我們可以在現(xiàn)有復(fù)雜的360N網(wǎng)絡(luò)中提供一系列服務(wù)”。360N網(wǎng)絡(luò)里不僅有多家廠商的設(shè)備，同時(shí)還具有多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。而360N網(wǎng)絡(luò)選用朗訊LambdaUnite® MSS的一個(gè)主要依據(jù)就是LambdaUnite® MSS可以通過簡單的端口定義就可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)跨接傳統(tǒng)域和ASON域的要求。江蘇電信在實(shí)際組網(wǎng)中也提出了類似的要求。這種混合組網(wǎng)的情況是現(xiàn)階段傳輸組網(wǎng)的特征之一并將在今后若干年內(nèi)長期存在。圖3就是ASON設(shè)備作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)混合組網(wǎng)的例子，立足于現(xiàn)實(shí)同時(shí)又面向未來，在傳統(tǒng)光域和ASON光域之間實(shí)現(xiàn)了無縫結(jié)合，極具時(shí)代特征。

 
圖3 ASON網(wǎng)元混合組網(wǎng)

綜上所述，基于上述的種種好處和優(yōu)勢，ASON技術(shù)越來越受到國內(nèi)運(yùn)營商的重視。一種樂觀的估計(jì)表明，2005年將是ASON省干應(yīng)用逐步走向成熟的一年， 2006年將會在骨干層面和城域核心層面大規(guī)模商用。

【注1】LambdaUnite® MSS是朗訊科技智能光網(wǎng)絡(luò)解決方案中的主打產(chǎn)品。已經(jīng)應(yīng)用于360N網(wǎng)絡(luò)和江蘇電信的ASON網(wǎng)絡(luò)之中。
【注2】Dynegy網(wǎng)絡(luò)。Dynegy公司是電力生產(chǎn)、液化天然氣以及能源調(diào)配等行業(yè)的相關(guān)運(yùn)營部門。通過這些能源網(wǎng)絡(luò)，該公司向其用戶提供通信增值業(yè)務(wù)以滿足其需要。2003年3月31日，360N網(wǎng)絡(luò)和Dynegy Inc公司簽署協(xié)議，360N網(wǎng)絡(luò)宣布并購Dynegy Inc公司在北美的通信網(wǎng)絡(luò)，包括一個(gè)跨越16, 000英里的大容量寬帶傳送平臺，該平臺已經(jīng)承載了65個(gè)帶寬批發(fā)用戶，業(yè)務(wù)觸及44個(gè)美國城市。

作者簡介：馬立克，1998年畢業(yè)于電子科技大學(xué)通信工程學(xué)院，同年加入西門子信息與通信網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)，先后從事接入網(wǎng)和傳輸產(chǎn)品的技術(shù)支持工作。2001年加入朗訊科技，從事傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)和技術(shù)支持工作。