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ASON技术及其发展
2006年8月8日 10:21  来源:通信世界网  作者:张园
    一、ASON光网络的组成

    ASON(自动交换光网络)是一种具有灵活性、可扩展性的能直接在光层上按需提供服务的光网络。传输设备是ASON的基本传输载体,通常提供线型或环型组网结构。光交叉连接设备OXC为ASON的核心硬件设备,为其提供交换平台。光交叉连接设备的引入,使组网拓扑从环型、线性结构演进成高效的网状拓扑,从而可为寻找最优化的光路由或在网络发生故障时快速寻找保护路由提供可能,同时也便于全网共享备用资源。ASON自身的伸缩性与网络软件的结合可提供全网的伸缩性,各种直接向用户提供的特色服务都要通过交换平台实施。

    按照ITU-TG.8080建议,ASON分为传送平面、控制平面和管理平面。此前,光传送网只有传送平面和管理平面,没有分布式智能化的控制平面。ASON概念的提出,使传输、交换和数据网络结合在一起,实现了真正意义上的路由设置、端到端业务调度和网络自动恢复,是光传送网的一次具有里程碑意义的重大突破。传送平面包括提供子网络连接(SNC)的网元(NE),它具有各种形式的交换和疏导结构,如光纤交叉连接,波带和波长交叉连接;具有各种速率和多业务的物理接口,如SDH(STM-N),以太网接口,ATM接口以及其他特殊接口等;具有与控制平面交互的连接控制接口(CCI)。

    二、ASON网络关键技术

    ASON由智能化的光网络节点所构建的光传送网以及对光传送网进行控制管理的光信令控制网络构成。从发展趋势来看,网络资源管理的智能化将集中在业务层上,而光学资源的管理将通过一个由业务层和光传输层所共享的集成控制平面提供。ASON的实现依赖于GMPLS等控制协议所构建的控制平面的完善和智能化光层网络节点,如OXC、OADM和波长路由器来真正实现。

    在ASON中,提出了全新的CP概念。CP涉及接口、协议和信令3个方面,负责连接的提供、维护以及网络资源的管理。在网络连接中,需要路由选择算法、被选路由的请求和建立连接的信令机制,一旦一个连接被成功地建立起来,它就需按照业务等级协议(SLA)进行维护。在对网络资源的管理中,获得网络的拓扑(包括网络总体情况和连通性)以及可用资源的信息是网络操作的基本功能。理想的情况是网络的拓扑和可用资源自动发现,以实现邻居和终端系统发起的请求机制、算法以及信息在网络中的通告。此外,有效的网络资源利用要求维护网络当前可用网络资源信息,这都是完成CP功能、实现连接动态提供的基础。ASON正是有了这样的CP,有了接口,通过协议和信令系统动态地交换网络拓扑状态信息、路由信息及其它控制信息,才具备了实现光通道的动态建立及拆除能力和自动交换能力。

    三、ASON的管理

    ASON的每个网元都具有智能性,网元间可进行路由信息和链路状态信息的交换。每个网元依据动态路由协议掌握着整个网络的拓扑结构和相关链路的状态。网元知道哪些网元具有可达性,并知道通过哪些路径可达。智能光网络充分简化了网络管理系统,通过一个网管系统就可实现对网络的有效管理,实现端到端的配置、故障管理和性能管理。

    ASON具有自身的网管系统,它是光传送网网管体系结构的一个组成部分。在逻辑上,ASON网管系统与SDH网管系统、WDM网管系统并行管理光传送网,它们属于同一层面。因此,ASON网络管理应采取以ASON网管系统管理为主,需要时应与SDH网管系统相配合来协调管理整个传送网,充分发挥ASON网在传送网中的智能化电路调度作用。

    四、ASON组网方案

    考虑与实际已经存在的DWDM、SDH的网络融合,ASON组网方案有两种。

    1.ASON+DWDM组网方案

    利用DWDM系统的大容量和长途传输能力以及ASON节点的宽带容量和灵活调度能力,我们可以组建一个功能强大的网络。在这样的网络中,尤其在骨干和汇聚层网络,ASON节点可以完成传统SDH设备所能完成的所有功能,并提供更大的节点宽带容量,更灵活、更快捷的电路调度能力,同时网络的建设和运营费用也比较低。ASON节点所能提供的单节点交叉容量可以大大缓解网络中节点的“瓶颈”问题。

    2.ASON和SDH混合组网方案

    ASON可以基于G.803规范的SDH传送网实现,也可以基于G.872规范的光传送网实现,因此,ASON可与现有SDH传送网络混合组网。ASON与现有电信网络的融合是一个渐进的过程,先在现有的SDH网络形成一个个ASON,然后逐步形成整个的ASON。这一发展过程与PDH向SDH设备的过渡非常相似。

    五、ASON的发展现状和应用

    1. 40Gbit/s速率的光接口

    随着各种新兴电信业务的出现,特别是数据业务对网络带宽的占用量越来越大,我们在使网络变得智能化的同时,也要考虑网络宽带化的问题。对于应用于骨干层网络的ASON节点设备来说,能够提供40Gbit/s的更大速率光接口显得非常有必要。除此之外,各种高端路由器和交换机的接口速率达到了10Gbit/s,这种大容量高端路由器和交换机的出现也大大推动了40Gbit/s光接口在ASON节点设备中的应用。烽火通信作为国内主要的光通信设备供应商之一,已经在40Gbit/s商用传输系统方面取得了重大突破,承担的国家“十五”科技攻关计划项目“40Gbit/sSDH光纤通信设备与系统”已经顺利通过信息产业部验收专家委员会的验收。该项目通过采用精确色散补偿、拉曼化掺饵光纤放大器等技术,成功地实现了40Gbit/s光传输系统在G.652和G.655光纤上的560km无电再生无误码传输,解决了该系统在色散、非线性等方面的关键难题。目前烽火通信FonsWeaver系列ASON产品已经全面支持40Gbit/s高速率光接口。

    2.基于BitSlice技术的多播严格无阻塞交叉矩阵

    交叉矩阵是ASON节点设备传送平面的核心部分,ASON设备和传统的SDH/MSTP设备相比,除了增加控制平面外,在传送平面硬件方面也有部分改进。例如交叉容量的提升和交叉矩阵的多播严格无阻塞特性。ASON节点设备之所以需要多播严格无阻塞和大交叉能力的交叉矩阵,主要是以下三方面的原因:首先,ASON是基于格状网络构建的,相对于以往的环网结构来说,ASON节点设备上要提供更多的光接口,要有更强的业务调度和疏导能力;其次,采用多播严格无阻塞的交叉矩阵对于ASON网络的恢复时间性能有显著提高,与之相比,传统的3级CLOS矩阵方式具有重构无阻塞特性,在网络发生故障时,ASON节点设备的交叉连接要进行内部路由搜索,延长了全网恢复时间;最后,采用多播严格无阻塞矩阵可以更好地支持ASON网络中的广播业务,若采用重构无阻塞交叉矩阵,在广播业务达到25%以上时,会显示出阻塞特性。目前烽火通信FonsWeaver系列ASON产品已经全面支持基于BitSlice技术的多播严格无阻塞交叉矩阵,其最大交叉能力可达到1280G。

    六、ASON技术的演进

    纵观ASON的发展,其技术演进路线大致可分为四步。

    第一,在光传输网完全采用WDM传输技术的基础上,首先在长途节点使用OEO交换技术的OXC设备,采用ASON的信令、路由协议和NNI接口,在域内实现ASON的功能。

    第二,在城域网范围内,采用具有UNI接口的多业务传输平台(MSTP)或OXC设备,以便使MSTP或OXC设备可以通过UNI接口实现端对端智能管理。

    第三,在全网内,全面采用ASON的信令、路由协议、NNI接口和功能。 

    第四,不同运营商的ASON,使用NNI或UNI接口互通。

    在ASON网络的发展过程中,其标准化进程的加快,将实现不同厂商设备的互通和互操作,同时网络结构从环网向网状网演进,着重了网状网物理平台的建设及系统资源的完善和优化。ASON利用单一的控制平面,可以实现跨厂商、跨运营商管理域OTN/SDH传送平面的统一控制,完成端到端的电路建立、保护和恢复,解决了端到端配置、保护和恢复、电路SLA等问题。随着ASON技术的逐步成熟,预计未来几年它将进入实用化阶段。
 
 [关键词]:ASON 自动交换光网络  发表评论    【推荐】 【打印

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