ASON 技术浅谈引言ASON(Automatically Switched Optical Network)自 21 世纪初诞生以来，由于其强大的保护恢复能力、端到端业务快速提供、 智能化的网络管理等给网络运营带来诸多价值，从而成为光网发展的宠儿近几年，随着WDM/OTN网络对智能需求的逐渐明晰，ASON 已从传统的 SDH领域扩展至 WDM/OTN 领域，并在商用上掀起一波新的应用热潮本文即从技术产生背景， 概念与特点， 核心技术，网络生存性，现状与发展趋势五各方面，来浅谈ASON 技术一技术产生背景迄今为止，光网络已经走过了第一代， 光主要应用于点对点的传输过程，但是复用、交换、保护等与网络传送相关的功能都需要转化到电层处理来实现目前光网络正在经历着第二阶段．即在波分复用(WDM) 系统的基础上，提出以光线路终端 (OLT)、光分插复用器 (OADM) 、光交叉互联 (OXC)为核心的网元构建光传送网(OTN)，将波长路由和交换的概念引入光层随着WDM技术的发展，网络容量不断扩充 带宽己不是通信厂商和运营商追逐的唯一目标， 网络的智能性研究吸引了更多关注的目光互联网的迅猛发展使 IP业务在电信业务中所占比重逐步攀升，特别是以 IP技术为基础的网络、 视频点播等应用近年来发展很快。
IP业务具有分组化、 实时性、突发性和不确定性的特点，对承载其的光传送网提出了新的要求，具体体现在如F几个方面：1． 网络业务的多样性特点要求光传送网络提供多业务接入能力，包括多类型、多速率的业务接入；2． 为了提高网络资源利用率，需要网络能够提供业务汇聚和业务梳理(Traffic Grooming)服务，支持流量工程 (Traffic Engineering)；3． 数据业务的灵活性要求光传送网提供灵活的带宽申请(BOD ： Bandwidth on Demand) 机制和快速的通道指配 (Path Provisioning)能力；4．数据业务的多样性要求光传送网络具有对服务分类与服务质量(Qos)保证的支持能力；5． 通信业务的重要性和多样性要求光传送网络提供分层次的保护和恢复能力，等等此类业务需要网络提供灵活高效的连接配置管理，在一定时期内能够频繁建立或拆除相当数量的连接， 并能在连接建立后动态修改连接配置这种连接需求有别于现有光传送网的连接方式从业务需求的角度看．正在悄然兴起的“波长批发”、 “带宽出租”及“光虚拟专用网 (OVPN) ”等业务的需求， 要求光网络能够快速、 高质量地为用户提供各种带宽服务与应用。
从网络承载的业务类型看，当今网络中存在多种接入、传输和交换技术：以太网、 IP、ATM 及帧中继等，为了将这些业务信号复用至光网络，运营商必须不断添置相应设备， 造成大量重复投资 这些设备往往不具有互通性和兼容性．不同业务类型的设备同时存在于光网络之中也大大增加了网络的复杂性，使基于人工配置的网络管理更加困难从配置管理角度看．传统SDH 网络设计的初衷是为了满足基于电路交换的业务当需要建立一条通道时， 在SDH[ 网络内，最初由主站逐站地在网管上调出沿途各站的配置表， 向它们发出指令， 开通这条通道途经各站的相应交叉连接，建立工作通道和保护通道，这期问通道是专门为某一业务对象服务的OADM、OXC组成的网络中波长配置也采用相似的方式由于波长、通道、VPN 、带宽都成为电信服务的交易颗粒， 当有用户需求时就要求网络快速开通和提供这些颗粒在复杂的网络中， 完成配置的时间很长： 从数分钟到数天， 这就使营运商失去很多盈利机会传统的 SDH 设备和 WDM设备靠网管来管理网络的性能、安全、配置，维护，计费、告警等随着阿络的复杂化，网管任务日益繁重，很难对网络中的实时需求快速做出反应 在配置管理方面， 需求和能力之间存在很大矛盾．通道建立需要耗费大量人力和时间。
这种依靠集中网管对网络进行人工管理的模式面对大量实时突发业务的挑战显然力不从心从网络生存性的角度看，传统的光网络生存性技术应用于线形和环形拓扑，利用复杂的信令来实现保护功能这类保护技术虽然拥有较快的业务恢复时间，能够达至 iJS0ms 等级，但必须预留大量冗余资源为了节省带宽和减少网络运维费用，具有恢复能力的网状光网络将逐渐替代目前的环状光网络网状光网络的恢复将需要比环状光网络少得多的冗余容肇且具有高度的灵活性现有的光传送网无法满足通信运营商对经济性和高效性的要求，不能充分利用网络资源， 业务提供能力有限且升级复杂，极大阻碍了通信事业的发展在运营商激烈的市场竞争驱动力下I ，在技术发展的驱动力下，在面向以数据业务为中心的业务驱动下． 人们提出了智能光网络的概念 其中自动交换光网络 (ASON)代表了智能光网络的主流方向ASON 是能够智能化地自动完成光网络交换连接功能的新一代光传送网所谓自动交换连接指的是： 在网络资源和拓扑结构自动发现的基础上，根据网络链路资源和流量参数， 调用智能选路算法计算端到端的最佳路径，通过分布式信令交互，建立端到端的按需连接，并提供可靠的保护恢复机制二 基本概念和特点2．1 ASON 的基本概念ASON (Automatically Switched Optical Network)即自动交换光网络，也称为智能光网络，是一种利用独立的控制平面来实施动态配置连接管理的网络。
ASON体系结构的核心技术包括信令协议，路由协议和链路资源管理等其中信令协议用于分布式连接的建立、维护和拆除等管理； 路由协议为连接的建立提供选路服务； 链路资源管理用于链路管理， 包括控制信道和传送链路的验证和维护ASON 的概念是国际电联在2000 年 3 月提出的，基本设想是在光传送网中引入控制平面，以实现网络资源的按需分配从而实现光网络的智能化使未来的光传送网能发展为向任何地点和任何用户提供连接的网，成为一个由成千上万个交换接点和千万个终端构成的网络，并且是一个智能化的全自动交换的光网络2．2 ASON 的优势与特点2．2．1 ASON 的优势ASON具备一些基本功能，包括发现功能，如邻居发现、拓扑发现、业务发现；路由功能，各种条件下路由计算、更新与优化；信令功能，完全信令模式下的连接管理， 并结合流量工程； 保护和恢复功能， 网络在出现问题时实现快速业务恢复；策略功能，链路管理、连接接纳控制业务优先级管理；业务提供功能，方便开展波长批发，波长出租，带宽贸易，光虚拟专用网等新型业务，等等与传统光网络技术相比， ASON 有以下特点1．以控制为主的工作方式ASON 的最大特点就是从传统的传输节点设备和管理系统抽象分离出了控制平面。
自动控制取代管理成为ASON 最主要的工作方式GMPLS 是来自于 MPLS-TE 为支持光域而进行的扩展，它是一个协议族，使用基于 IP 的控制平面 ASON 既不是一个协议也不是协议族，它是个体系，定义了在光控制平面的组件间的交互作用GMPLS 继承了 IP 的思想和协议， ASON 却吸收了广泛用于电信传送网的协议概念，例如SONET ／SDH 、SS7和 ATM 因此， ASON 和 GMPLS 不是一种竞争关系，而是互补的关系双方有一定联系，并且对彼此的工作互相认知和评估2．分布式智能ASON的重要标志是实现了网络的分布式智能，即网元的智能化，具体体现为依靠网元实现网络拓扑发现、路由计算、链路自动配置、路径的管理和控制、业务的保护和恢复等功能 传统光网络采用的是集中式的工作方式，在网络日益庞大而复杂的今天， 其效率低下是显而易见的， 还有诸如生存性、 安全性等问题随着技术的进步 (如核心处理芯片处理能力的增加)以及协议的标准化， ASON在光网络中引入了分布式智能 一方面，连接的建立采用分布式动态方式，各节点自主执行信令、路由和资源分配：另一方面，ASON还可利用分布式算法快速执行保护恢复等。
分布式的智能是ASON 强大功能的体现3．多层统一与协调传统光网络中，各个层网络是独立管理和控制的， 它们的协调需要网管参与在 ASON 中网络层次细化，体现了多种粒度，但多层的控制却是统一的，通过公共的控制平面来协调各层的工作 多层控制时涉及层间信令、 层间路由和层发现，还有多层牛存机制只是采用多层统一处理的思想，帮助ASON 实现自动化的功能4．面向业务如前所述， ASON业务提供能力强大，业务种类丰富，能在光层直接实现动态业务分配， 不仅缩短了业务部署时间， 而且提高了网络资源的利用率更重要的是，ASON 支持客房与网络间的服务等级协议(SLA)， 可根据业务需要提供带宽，可根据客户信号的服务等级(CoS)来决定所需要的保护等级， 是面向业务的网络2．2．2 ASON 与传统 SDH 光网络的对比SDH 是以环形网为基础形成的，为了扩大传送容量，要弓I 入点对点传输的 WDM 系统在多数情况下， IP 和 ATM业务还要经过路由器或ATM 交换机才能接入 SDH网，再经 DWDM 设备传送出玄这样网络层次过多、多层的网络结构的弊端是造成网络建设和维护的复杂、不灵活、难扩展和昂贵5Gbit ／s和 10 Gbit ／s 的路由器接口来说， SDH系统的分插容量已成为瓶颈。
SDH环的50％的预留保护容量的利用率， 以及多个环之间漫长而复杂的电路配置都不能令人满意此外，业务用户群体的变化、业务类型的增多以及业务需求的改变，使运营商需要在传统网络设备不断地增加TDM 、FR 、ATM 、IP 等设备，投资重复性高，升级繁复 而且，当今网络的局限还在于业务配置均由人工借助网管系统手动完成为了完成一条端到端的电路或波长通道的配置常常需要花费几周甚至几个月的时间 这种费进的电路配置手段不仅与传输设备的高速率性极不匹配，也使运营商的运营成本大大提高总之，现有核心光网结构不符合“经济有效’’的基本要求，不利于充分利用网络资源， 提供业务能力有限， 网络宽容升级复杂，不能为网络运营商在竞争中抢得先机三ASON 关键技术3．1 ASON 的网络体系结构3．1．1 ASON 的功能性结构ITU．T 定义了一个与具体技术无关的自动交换光网络的分层结构，它主要由3 个独立的平面组成，分别是传送平面(TP) 、控制平面 (CP)和管理平面 (MP)，此外还包括数据通信网 (DCN)，它是一个负责路由、信令、链路资源管理以及网络管理信息传送的信令通信网如下图：ASON 的传送平面与传统光网络相似，是由光节点和光缆链路组成的网络。
其中光缆链路延用了传统光网络的技术，而光节点具备了交叉连接和上／下路的功控制平面控制平面管理平面DCN PI NMI-A NMI-T E-NNI CCI OCC OCC CCI NE NE 图 1 ASON 的功能结构能智能化的传送平面光节点是整个光网络智能化物理功能实现的支撑ASON节点设备传送平面主要完成的功能包括信号传输、交叉连接、 业务上下路、 业务疏导、业务级联、性能监测和故障管理、保护和恢复等控制平面是 ASON 体现自身特点区别于传统光网络的主要标志，其基本功能包括提供呼叫控制、呼叫许可控制、连接管理、连接控制、连接许可控制，支持UNI／NNI 接口及与其他网络互连，支持与网管系统的联系，支持多域环境中的连接管理， 支持动态带宽分配， 支持多种连接方式， 支持呼叫控制和连接控制的分离等ASON的管理平面包括对传送平面、控制平面和DCN的管理对传送平面的管理比较接近传统的光网络管理系统功能，其主要内容包括网元层的设备管理和部分连接管理基本管理功能包括：硬件配置管理、设备故障管理、设备性能管理、业务管理 ( 主要是对业务汇聚和业务梳理功能的管理) 、设备告警管理、 基本安全管理、地址配置管理、计费管理等。
对控制平面的管理功能主要包括：连接管理、拓扑管理、策略管理、实体配置管理、业务管理、故障告警管理、安全管理等对数据通信网 (DCN)的管理一般是在传送平面和控制平面的管理基础上，。