ASON浅谈.doc

自动交换光网络ASON2010.03.05摘要：本文首先描述了ASON的研究背景及其基本原理，其次着重介绍了它的体系结构的组成和实现方式，紧接着讲述了ASON的生存性技术和目前国内外的规定的一些ASON标准，最后应用于实践，论述其组网方案和实际应用。关键词：自动交换光网络，体系结构，生存，标准，实践Automatic Switched Optical Network（ASON）Abstract ：This paper describes the research background of ASON and its basic principle, then emphatically introduces the system structure of its composition and realization, then tells the story of the survivability ASON technology and the provisions both at domestic and abroad, and finally introduce standards of ASON and its practices, and discusses the network scheme and actual application.Key words ：ASON，structure，survival， standard， practice一、引言业务量的爆炸性增长，推动了通信信息技术和网络技术的迅速发展，给当今通信网络的容量、速度、质量以及服务种类等提出了很高的要求，促进了宽带骨干通信网和宽带城域网的大规模建设，并给整个通信网络的体系架构、技术模式、实现方式等诸多方面都带来了深远的影响。传送网络作为通信网的承载体，要求提供更大带宽，提供多种业务接人，朝着智能化方向发展，这对光传送网络产品提出了更高的要求。而现有网络存在着种种问题，比如跨环业务调度困难，网络扩展性差，SDH环网结构带宽利用率及效率低，不能实现实时管理以及网络拓扑的变化不能实时反映到网管等等。为了克服以上种种缺陷，对于一种新型网络的要求非常迫切。【1】 为满足以IP为代表的宽带数据业务的迅猛发展，提高传输网络的可靠性和灵活性，实现通信网络传输带宽按需分配的目的，智能光网络解决方案应运而生，并成为国际上许多电信组织、设备供货商、运营商等正在积极研究的热门技术。智能光网络是近年来光网络技术的一个最重要的发展，它使运营商可以直接从光领域快速提供业务。智能光网络将SONET/SDH的故障管理、性能监视和恢复功能，DWDM的容量，以IP为基础的联网规约，先进的配置软件和创新的系统以及管理软件有机地结合在一起，形成一个更具伸缩性、以数据为中心的基础平台，从而把光层从一种静态的传输媒体变成一种智能的光网络结构，并可以直接从光域提供各种灵活的高速增值业务。由此可见，智能光网络可以提供多样化、个性化的服务，将在提高网络效率、提供新的业务手段和解决网络传输安全问题等多个方面对移动运营商产生巨大的吸引力。ASON是指一种具有灵活性、高可扩展性的能直接在光层上按需提供服务的光网络。ASON概念的提出，使传输、交换和数据网络结合在一起，实现了真正意义的路由设置、端到端业务调度和网络自动恢复，它是光传送网的一次具有里程碑意义的重大突破。简单地讲，这种采用SDH传输以太网等多种业务的方式就是将不同的网络层次的业务通过VC级联的方式映射到SDH 电路的各个时隙中，即能将GFP、LCAS 和ASON 几种标准功能集成在一起，再配合核心智能光网络的自动选路和指配功能，则不仅能大大增强自身灵活有效支持数据业务的能力，而且可以将核心智能光网络的智能扩展到网络边缘，增强整个网络的智能范围和效率。由SDH网络提供完全透明的传输通道，从物理层的设备角度上看是一个集成的整体。这种解决方案可以大幅度地降低投资规模，减少设备占地面积，降低功耗，进而降低网络运营商的运营成本。同时，提供多业务的能力还可以使网络运营商能够快速地部署网络业务，提高业务收入，增强市场竞争能力。ASON的特点使其有别于传统的传送网概念，传统的传送网只涉及到信号的传送、复用、交叉连接、监控和生存性处理，不含交换功能，而ASON除了具备以上功能外，还能实现动态、自动地实现传送、交换和建立连接的功能；同时，为了满足目前电路交换和分组交换业务的需求，ASON同时引入了信令和路由的概念，以吸取两类网络的优点同时又避免它们各自的缺点；此外，ASON支持多种客户信号，是一种独立于客户和技术的网络。【2】ASON的最主要特点是它在原来数据平面与管理平面的基础上增加了一个控制平面，从而通过这种控制平面中各个模块的相互作用来实现智能化控制，以便快速地为业务建立连接，同时实现自动拓扑发现等功能。二、ASON的体系结构2.1 ASON 平面ASON是指一种具有灵活性、高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，通常提供线性或环型组网结构。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，同时也便于在全网共享备用资源。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。【3】1、传送平面功能： 交叉：智能光网络具有强大的交叉能力和传送能力，以支持网络的灵活调度需要。 多种网络：智能光网络的物理拓扑可以是多种多样的：格状的，环状的，链状的，以及它们的组合。 子拓扑：在格状的物理拓扑中可包含和应用子拓扑。 多业务：支持基于电路交换和IP的多种业务接口及其传送的需要。2、控制平面功能： 立出控制平面：在智能光网络形成了独立的控制平面，以支持各种控制操作诸如恢复和保护，快速配置，快速加入和去除网元，光功率的自动调整等。 控制协议：运行标准化的控制协议。3、管理平面功能： 智能化管理：智能光网络具有完善的网络和网元管理功能，支持网络的智能化的管理。2.2 ASON的结构模型 ASON的结构模型如图2所示。ASON网络采用动态的叠加式组网模型，主要由四类构件组成：1）请求代理（RA）：它可通过光连接控制器（OCC）协商请求接入传送平面内的资源；2）光连接控制器（OCC）：其功能是负责完成连接请求的接受、发现、选路和连接功能；3）管理域：所包含的实体示例不仅包含在管理域，而且也分布在传送平面和管理平面；4）接口：由内部网络节点接口（I-NNI）、外部网络节点接口（E-NNI）、用户网络接口（UNI）、连接控制接口（CCI）、网管接口（NMI）、物理接口（PI）组成。基于ASON的智能光网络可以实现光通路的永久性连接（PC）、软永久性连接（SPC）和交换型连接（SC），从而实现对光链路的快速、灵活配置，以满足流量工程和服务质量的要求。它具有如下几个重要特征【4】：1）实现对光通路的动态分配；2）实现端到端的保护和恢复；3）实现数据网元和光层网元的协调控制，将光网络资源和数据业务的分布自动地联系起来。2.3 ASON的网络演进结构【5】ASON将使业务层和光传送层实现融合，对其最终要实现的网络模型和演进结构，主要有两个网络模型，即重迭模型和对等模型。随着讨论的深入，人们开始建立第三种网络模型，即混合模型，它融合了前两个模型，是一种可以作为过渡的中间解决方案。1、重迭模型重迭模型又称客户服务者模型，是由光互联论坛（OIF）和ITU等国际标准组织所提倡的网络模型。在这个模型中IP业务层和光层是完全独立的两层，这两个层面拥有各自独立的控制面，它们通过一个公共的用户网络接口协议来完成互联，而边缘客户层设备和核心网络层设备之间不交换网络内部信息（例如光网络拓扑信息等），实施独立选路。由客户层设备提出传输带宽请求，光层如果有容量，连接将被建立。重迭模型将业务层和光网络层功能分隔得比较明晰、简单，为光层未来支持多业务信号（不仅限于IP路由器）奠定了基础。同时，通过UNI协议完成连接请求，屏蔽运营商光网络的拓扑细节，这也符合运营商实际运营需要。另外，这个模型可以实现两层各自发展互不制约，且允许子网分割，为运营商充分利用现有资源和未来引入新技术铺平了道路。这种模型的缺点是为了实现数据转发，需要在边缘设备间建立点到点的网状连接，即存在N2问题，限制了容许联网的边缘客户层设备数量，导致扩展性受限。这种模型还会引入附加的集成复杂性和运行成本。目前这种模型最适合那些传统的已具有大量SDH网络基础设施而同时又需要支持分组化数据的网络运营商。2、对等模型对等模型又称集成模型，是由IETF提出的网络结构。在这个模型中，IP业务层和光网络层是对等的，即在两个层面上运行同一个路由协议，采用统一集成的控制面，即我们前面所提到的GMPLS技术，这是对传统的MPLS和MP lamb的路由、信令协议和控制机制的进一步拓展。边缘设备可以看到网络的拓扑，对于路由协议，每个边缘设备只需与相邻的光交叉机而不是其它边缘设备相关连，这使得路由协议能够扩展到支持大规模的网络。另外，统一的控制面也简化了带宽指配过程，能够实现充分利用全网资源，实现网络优化。然而，对等模型也有相应的缺陷。首先采用这种模型时光网络层只能支持单一的客户业务，难以支持其他业务，失去了对业务的透明性，这对多数运营商并不适合。其次，为了实现路由器对光传送层的全面控制，必须对客户层开放光传送层的网络拓扑等细节，从而无法保持光网络拥有者的秘密和知识产权，这在多数情况下是行不通的。网络运营者绝不会对所有客户开放光传送层的网络拓扑等细节信息的。最后，这种模型必须在IP和光传送层之间有大量的状态和控制信息需要交换，从标准化的角度较难实现光传送层的互操作性。这种模型较适合那些新兴的同时拥有光网络和IP网的ISP运营商，从长远看，也适合于传统的电信运营商。3、混合模型可以说，重迭模型是对等模型的功能子集，只要将对等模型中交换的路由拓扑信息屏蔽，同时保持其信令功能就可以实现重迭模型。因此，可以说两者在本质上是一致的。混合模型的出现即是要将两个模型进行有机的结合。这种模型采纳了重迭模型模型的独立客户层和光传送层控制面的作法，允许层间交换有限的路由信息，例如允许网络边界上的光交换机与边界上的客户层设备交换总的路由信息概要。在这种模型中，运营商可以对自己内部的IP网和光网络采取对等模型构建，而对于要连接的其它运营商网络和其他客户层信号可以采用重迭模型来构建。【6】总的来看，重叠模型与现在各种网络非常相似，传输网内部采用的技术可以独立演进，而不会对客户层网络造成比较大的影响，是目前比较现实可靠的选择。而后网络结构会经过混合模型最后实现向对等结构的演进，当然这里所说的网络演进过程并不针对新建网络。三、ASON的关键性技术3.1网络节点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和波长路由器的真正实现。【7】3.2 CP在ASON中，提出了全新的CP概念.CP涉及接口、协议和信令3个方面的问题，负责连接的提供、维护以及网络资源的管理.在网络中连接的提供需要路由选择算法、沿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.而获得网络的拓扑(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.理想地说，网络的拓扑和可用资源应该自动发现，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，有效的网络资源的利用要求维护一个网络总体的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和拆除的能力，具备了自动交换的能力。【8】3.3 MPLSMPLS技术的出现，使得我们能够通过基于分组，信元的网络实现动态互连和流量工程并在光纤层实现动态连接。这些技术的出现为网络向更加简化和更加智能化的方向迈进创造了条件。因此，目前许多国际标准化组织和行业论坛已经开始开展有关智能光网络的相关标准的制定工作，其目标是拿出一个开放式的通用光网络模型和相关标准接口。例如ITU-T提出的自动交换光网络(ASON)草案、IETF的自动交换传输网络的标签请求规范和基于通用多协议标签交换(GMPLS：Generalized MPLS)的自动交换网络控制平面的草案，还有光联网论坛(OIF： Optical Internetworking Forum)和光域业务互联(ODSI： Optical Domain Service Interconnect)组织也在进行相关标准的制定工作。【9】3.4路由技术路由技术是ASON的核心技术之一，在动态选路方面发挥了重要作用。在路由协议方面，需要综合考虑仃U一T、正TF和O正标准化组织在路由技术方面的研究成果【10】。1、 ASON路由的新特点(1)PI网络中数据转发是逐跳进行的，不需先建立连接。而基于电路交换方式的光网络数据的交换是基于端到端的连接，必须先建立连接。(2)PI网络中每个路由器根据PI数据包中的目的地址进行独立的路由选择。每个节点须使用相同网络拓扑数据库和路由算法。而在光网络中，请求建立连接时就给出路由选择，并且在传送连接建立请求时不能影响已有的业务。(3)邻居发现过程是许多域内PI路由协议的基本功能。光网络中的邻居发现则是自动发现机制实现的，还包括链路相关属性(如业务及光纤错连)的发现。2、ASON路由结构为了适应ASON路由体系的发展，国际电信联盟仃U-T建议L8080lY1304给出了ASON路由域层次与子网点组S(NPP)的关系；G7715思1706定义了一种与协议无关的描述ASON路由技术的方法，包括ASON的选路结构、路径选择、路由属性、抽象信息和状态图转移的功能组成单元。ASON的路由一般是利用显式路由，即通道选择是由网络中的运营者或软件调度工具来选择的，在交换式的光网络中，请求的端到端的光信道连接是有一定限制的，对一个连接请求的通道选择将采用一定的约束路由算法。3.5网管技术ASON中的网管软件与软光部分、光器件的关系，Soft optics主要由4个功能部分组成:光器件驱动、系统Soft optics、路由Soft optics和NMS Soft optics。光器件驱动是软件/固件模块，用于控制相关的光器件并提取相关数据供系统Soft optics分析，系统 Soft optics负责收集和分析光路完整状态和性能监视数据。路由Soft optics负责向路由软件提供光通路的相关参数，包括通道类型、 FEC、传送格式等,路由软件据此计算路由。NMS Soft optics负责端到端的性能监视和报告、故障分析、光器件运行状态检测等。NMS则根据这些信息管理网络。【11】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等功能。【12】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。烽火通信推出的OTNM2000智能网络管理系统能够完成对与MSTP基础平台和智能控制系统的统一管理功能。3.6ASON的生存性技术目前，ASON采用的生存性技术分为保护、集中恢复和分布恢复，其中保护和集中恢复是传统光网络的功能，而分布恢复则是ASON所特有的功能【13】。与传统的光传输网不同，ASON的控制平台是运营商可以为用户提供选择业务等级及向用户提供SLA协议所承诺的指标。保护和恢复可以由管理平台命令发起或者临时禁止。此外，管理平台的命令可用于日常的维护，也可以在紧急故障时压制自动完成的动作。在ASON中，恢复与控制平面的动作有关，保护则由传输平面完成。 ASON的保护技术主要有:1+1单向路径保护，1+N路径保护，1+1单向SNC/N和SNC/S保护。同时，还有光通道(OCH)共享保护和光复用段(OMS)共享保护环，这两种方式均使用APS协议。【14】ASON的恢复方法分为3种：预计算、动态和这两种同时采用。它们的区别在于所采用的恢复动作顺序不同。四、ASON的标准4.1 ASON的标准框架在2000年之前ITU-T在光网络方面的标准框架重点放在光传送网上。OTN由一组通过光纤链路连接的光网络元件组成。按照G.872建议的要求提供传送，复用，路由，管理，监视和载有客户信号的光通路的生存性。ASON在原有的光传送网络中引入了独立的控制平面,用信令和路由协议来完成配置和连接管理,它以光纤为物理传输媒质。由SDH和OTN等光传输系统构成.ASON概念的提出使光传送网络的标准体系发生了重大变化ITU-T引入了新的有关ASON/ASTN总体需求和体系结构的标准.提出了利用独立的控制平面实施网络动态连接管理的要求.并制定了大量的控制平面的新建议。例如分布式呼叫和连接管理，自动发现要求和路由功能要求等.在OTN中引入ASON引发了一些有关ASON与OTN之间关系的讨论。从ASO N的体系结构来看,它包含传送,控制和管理3个功能平面。ASON的控制平面是不依赖于具体的物理网络技术的,适用于包括SDH和OTN在内的各种传送网络。因此可将ONT看作是与SDH相同的ASON中的传送平面技术。相应地ASON的标准框架根据它的体系结构。按照传送,控制和管理平面来规范.在传送平面中又分别包含了SDH和OTN方面的标准。【15】4.2 ASON的标准新进展ASON是光网络技术与IP等数据网技术互相渗透,融合的结果。在ASON的标准化进程中，许多国际标准化组织都参与进来并发挥了重要的作用，主要包括ITU-T和IETF等。下面根据ASON的不同功能平面，对各标准化组织的研究方向和最新进展做一介绍。【16】4.2.1传送平面ASON传送平面的标准化工作主要由ITU-T负责.其标准的制定基于SONET/SDH和OTN标准。其中OTN方面的标准主要包括以下内容:1）体系结构方面( G.871定义了光传送网建议的框架结构,G.872定义了光传送网结构)2）结构和映射方面G.709定义了光传送网络的网络节点接口；G.7401定义了通用成议。G.7042定义了虚级联信号的自动链路容量调整方案。3）功能特性方面G.798定义了传输网络设备功能描述。4）物理接口方面G.959.1定义了光网络的物理接口；G.693定义了局内系统的光接口。5）网络性能方面G.8251定义了OTN NNI的抖动和漂移要求；G.OPTPERF定义了光传送网国际通道的误码和可用度性能参数；M.24OTN定义了光传送网投入业务和维护的误码性能目标和程序。6）网络保护方面G.808定义了通用保护倒换技术要求；G.873.1和G.873.2分别定义了ODUK线性保护技术要求和共享保护环技术要求。7）网络安全方面G.664定义了光传送网安全要求。4.2.2 控制平面支持标准智能化的控制平面是ASON标准化的重点,ITU-T,IETF和OIF等标准化组织根据各自的体系结构和需求,对光网络控制平面进行规范,因此各标准化组织工作的侧重点有所不同:ITU-T重研究ASON体系结构,IETF主要制定协议方面的标准,OIF重点放在UNI和NNI上。1. ITU-TITU-T 采用从上向下的思路来设计ASON，主要规范网络体系结构和与协议无关的要求。由于ITU-T的成员主要是来自电信方面的公司，因此ASON吸取了电信网络协议的概念。作为一个通用的参考模型，力图使ASON 更完整，在设计时考虑了网络的可扩展性和可靠性。ITU-T的有关控制平面的标准包括以下一些内容：(1)体系结构和总体要求方面：G.807定义了自动交换传送网总体要求，G.8080定义了自动交换光网络结构。(2)信令方面：G.7713定义了与协议无关的分布式呼叫和连接管理信令，G.7713.1定义了基于PNNI的DCM信令，G.7713.1定义了PNNI采用的GMPLS RSBP-TE的DCM信令，G.7713.3定义了采用GMPLS CR-LDP的DCM信令。(3)自动发现方面和链路管理方面:G.7714 定义了通用自动发现技术，G.7714.1定义了有关SDH网络和OTN中的自动发现协议，G.7716定义了ASON链路的管理。(4)路由技术方面：G.7715定义了在ASON中的路由体系结构和要求。2. IETFIETF在2001年提出了面向光网络控制的通用多协议标记交换，是由MPLS协议发展而来的。MPLS是为提高数据网络的效率而设计的一种包交换技术，由于基于MPLS流量工程技术非常适合电路交换网络的特点，因此被扩展到了更通用的包含电路光交换的技术领域(如SDH和OTN)。GMPLS是一个协议族，其中大部分协议是由IP网络中成熟的信令和路由协议扩展而来的，只有链路管理协议是新开发。GMPLS协议主要包括：资源预留协议流量工程扩展和路由受限，用于通道管理和控制；扩展的开放最短路径优先协议和中间系统-中间系统（ISIS-TE）路由协议，用于域内的链路状态分发和路由计算；链路管理协议，用于邻居发现。2003 年初3个有关信令方面的GMPLS标准草案成为了正式的RFC文档，即RFC 3471, RFC 3472,RFC 3473。目前IETF正在讨论有关链路管理，网络保护恢复以及域间路由等方面的标准草案。大部分IETF的规范有望在2003-2004年完成。3. OIFOIF主要是制定一些实施协议，并采用这些协议进行互操作性试验。由于OIF的成员来自ITU和IETF，因此OIF对于协调这两个标准组织关于光控制平面的工作起到了重要的作用。OIF最重要的成果是用户网络接口信令规范。UNI 1.0允许客户使用信令和协议自动建立和删除光连接，并提供通过UNI接口的邻居发现和业务发现功能。在Supercomm2001会议上,OIF成功进行了基于RSVP-TE的UNI互操作性演示。目前OIF正准备制定UNI 2.0，其将根据运营商的需求增加一些新的功能。可选的功能包括支持双归，修改带宽以及以太网业务和扩展的安全性等，但还没有形成草案。同时OIF还在进行关于UNI1.0R2的讨论，主要目的是使UNI1.0与IETF和ITU-T的标准保持一致。OIF另一个重要的工作就是开发E-NNI实施协议，主要是定义域间信令协议，发现功能，支持分级路由的域间路由协议。2003年3月在亚特兰大OFC会议上，12个成员单位成功地展示了基于OIF NNI草案的UNI-NNI的互操作以及多厂商光网络控制平面路由和信令协议的互通。4.2.3管理平面在ASON标准框架中，有关管理平面的规范只提出了一些原则性的要求。ASON的管理平面包括对传送平面的管理和对控制平面的管理两个方面。传送平面的管理继承了ITU-T的SDH和OTN的管理规范，主要包括G.874定义了OTN网元的管理，G.8741 定义了光传送网网元信息模型，G.7710定义了公用设备的管理功能。针对控制平面的管理，ITU-T将要开发ASON管理框架的新建议G. fame，主要研究管理平面的结构，各种连接类型的管理，控制实体和DCN的管理以及不同平面之间的协作等。计划将于2004年5月完成。此外IETF也对GMPLS提出了一些信令协议草案，可作为控制平面管理信息模型的基础。五、ASON的组网方案5.1 ASON+DWDM：这一组网方案最大优点是，利用了DWDM系统的大容量长途传输能力，以及ASON节点的带宽容量和灵活的调度能力，从而组建一个功能强大的网络。在骨干和汇聚层网络中，ASON节点可以完成传统SDH设备所能完成的所有功能，并提供更大的单节点带宽容量、更灵活和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的节点瓶颈问题【17】。 5.2 ASON与SDH混合组网方案：由于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可与现有的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，在组网时，客人采取先在现有的SDH网络中形成一个个ASON小网络，然后再逐步形成整个的ASON大网络。 5.3 ASON 和MSTP 的结合目前,虽然已有厂家提出其MSTP设备是具有ASON功能,但基本上对于数据业务的处理还是放在业务板卡上,AS0N的功能体现在网络侧节点之间。但从ASON技术应用在城域网的目标来看,是要解决业务的快速配置和带宽的有效利用,如果将MSTP的多业务功能和ASON的节点智能性结合在一起,是一种最佳的选择。AS0N和MSTP的结合需要考虑的包括两者在连接建立、业务颗粒、保护恢复、电路等级等方面的关联：（1）连接关联:ASON的连接管理和MSTP虚级联、LCAS等技术的配合等；（2）业务颗粒：业务请求除在UN11. 0中考虑的SDHVC-3或更高的连接外,还应考虑VC-12或者更多颗粒度的连接等；（3）保护恢复：ASON 的保护恢复策略和SDH 网络兼容MSTP设备数据层的保护和底层传输电路保护的联合；（4）电路等级：城域ASON网络的电路级别和给客户提供的端到端的电路级别的对应关系等。六、ASON的市场预测在ASON出现之前，DWDM技术以满足Gilder定律的方式，每六个月翻一番的增长趋势极大地改善了骨干网长途链路上容量短缺的问题，不需要铺设新光纤，只需要增加波长路数，运营商就可以充分满足巨量带宽的需求，带宽的极大丰富并不意味着运营商可以迅速满足用户对带宽需求的响应，在网络流量日趋数据化，突发性更大的背景下，对多粒度，动态带宽改变，迅速部署电路的强烈需求使得ASON日益重要和普及。当前市场上已经有Ciena、华为、中兴、朗讯、阿尔卡特等众多厂商宣称支持ASON的设备可供选择。在可预见的未来，ASON在以下四个方面将有极大的市场需求【18】。6.1城域传送网的换代升级ASON+MSTP 在业务模式更加数据的今天，传统的SDH根本无法适应数据业务的需求，而基于SDH发展起来的MSTP(多业务传送平台)正在成为新一代城域网建设的首先技术。因为发展业务的需要，ASON与MSTP结合，由MSTP提供下层的物理传送通道，由ASON完成网络智能的控制和管理是未来必然的选择。6.2长途传送网的灵活波长业务在长途骨干传输网上，配置灵活的波长上下路(如通过可重构光上下路复用器(R-OADM)，波长扩容或者长途干线链路保护/恢复，可以由ASON的分布式智能控制来提供，加上提供超长距离传输的ULH技术，长途大容量的实时电路指配、调度和保护可以在几分钟之内完成，极大地削减人工配置电路的复杂性、易错性和不灵活性。6.3对城域接入的灵活支持 如3G基站、企业网边缘路由器、网关、IAD等新一代的MSTP除了原来的SDH接口，增加了对以太、MPLS甚至RPR(弹性分组环)接入的支持，考虑到未来无线3G应用的宽带需求，例如3G基站之间的互联，企业网络设备的速率升级，利用ASON为用户提供安全高速的二层VPN或者一层VPN满足互联需求是未来可预见的有吸引力的新业务。6.4对NGN的支持NGN是下一代的未来通信网络，是基于分组的，基于控制与呼叫分离的，呼叫与承载分离的软交换、业务驱动型的，开放型的网络架构体系。ASON从本质上讲，它在业务传送环境里采用的交换技术不是分组，而是电路型的，但是它本身是和设备的物理传输/交换技术独立的，而且满足两个分离的特性，对将来的业务是开放的。ASON必然要符合NGN的框架约定，而且应是满足这个约定的重要的示范网络。七、ASON的发展现状及应用7.1 ASON的发展现状由于智能光网络所具有的强大优势，其发展得到运营商和设备商的极大关注。国际上许多通信设备商都在此方面投入力量开发这类产品，Lucent、 Nortel、Alcatel、Cinea、Sycamore等公司都有了一些相关的产品。美国AT&T公司率先在全国范围内建设了连接近100个城市的智能光网络，新网络不仅减少了成本和配置差错率，使运作流畅，增加了网络容量，也简化了网络结构层次，极大地缩短了新业务配置时间，能有效对付网络大故障，快速恢复业务，恢复时间仅为数百毫秒。日本NTT公司也部署了有40多个智能核心交换节点的智能光网络，美国电信运营商Touch American和澳大利亚著名电信运营商Optus等也都开始进行智能光网络的布署。国内各大运营商也都在积极跟踪研究，立项试验网项目，国家863项目已经开始ASON/ION的研究，华为、中兴等一些国内设备制造商也已经在进行智能光网络设备的研发，智能光网络的研究方兴未艾【19】。7.2 ASON的应用7.2.1 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ASON节点设备来说，能够提供40Gbit/s的更大速率光接口就显得非常有必要了。另一方面，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40G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40G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【20】。7.2.2.基于Bit Slice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。为什么ASON节点设备需要多播严格无阻塞、大交叉能力的交叉矩阵呢?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Bit Slice技术的多播严格无阻塞交叉矩阵,其最大交叉能力达到1280G【21，22】。八、结论本文详细的介绍了ASON的特性，构成，优缺点，标准，组网方案，及其研究应用。使得读者对ASON有了更详细的理解与运用。未来ASON的发展是通信行业的一大研究方向。由于光网络技术的发展成熟，ASON的发展也将会取得进一步的前进。ASON未来的应用性是我们需要着重研究的课题，运用于实践才能体现出此技术的先进性与可靠性。参考文献1 张杰，徐云斌，宋鸿升，顾碗仪. 自动交换光网络ASON.人民邮电出版社.2 张杰, 宋鸿升. 自动交换光网络ASON1. 电信技术 J , 2002 (6) : 1241.3 SIMEONIDOU DOptical Network Infrastructure for Grid SOpen Grid Forum，GHPN-RG，GFDI，036，July 2004.4 LARRY SMARR,JOE FORDThe OptlPuter,Quartzite，and Starlight Projects：A Campus to Global-Scale Testbed for Optical Technologies En-abling Lambda Grid ComputingCOFCNFOEC05，2005(3)：3.5 LEHMAN T，SOBIESKI JDRAGON：A framework for service provisioning in heterogeneous grid networksJIEEE CM：2006，44(3)：84-90.6 TREADWELL J，HEWLETT PACKARDOpen Grid Services Architecture Glossary of Terms Version 1.5Sopen Grid Forum，GFD-I,81，July 2006.7 纪越峰, 李慧, 陆月明. 自动化交换网络原理与应用M . 北京:北京邮电大学出版社, 2005.8 周荣生, 杜春生. 对ASON承载IP网的研究 J . 电信科学, 2007, 23 (2) : 17 - 19.9 杜鹏,张鑫林,张翔宇. 基于OTN的ASON技术发展 J . 电信网技术, 2008 (10).10 顾畹仪. 自动交换光网络 J . 中兴通讯技术, 2003(8) : 23 - 25.11 刘涛. 自动交换光网络(ASON)技术的新发展 J .电信工程技术与标准化, 2003 (3) : 5 - 12.12 胡行正. 智能光网络的应用与网络演进.邮电设计技术, 2005,2:17 - 19.13 李新欣, 李文耀. ASTN / ASON层网络结构及相关问题的探讨 J . 光通信研究, 2003 (3) : 16 191.14 唐雄燕. 张鹏.自动交换光网络技术应用与实践.电子工业出版社.15 魏雄, 万贤军.自动交换光网络的发展及其标准.广东通信技术，2002, 12:4 - 7.16 OIF 2003.259.07. Draft OIF specification for E-NNI routing using