ASON关键技术及发展趋势

吴东平

【摘 要】ASON（AutomaticallySwitchedOpticalNetwork）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，在市场和网络建设的驱动下，自动交换光网络ASON作为一种新型的智能光传送网，得到了迅速的发展。本文从技术产生背景入手，着重介绍ASON涉及到的关键技术，包含传送平面、控制平面和管理平面，最后介绍其网络生存性技术及未来的发展趋势。

【关键词】ASON 控制平面；传送平面；管理平面；网络生存

1.ASON技术产生背景

随着骨干网络容量的日益增大以及城域接入能力的多样化，对传输网络具备良好自适应能力的需求逐步提上日程，对网络带宽进行动态分配并具有高性价比的解决方案已是人们追求的目标。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。在ASON网络中，业务可实现动态连接，时隙资源也可进行动态分配，其原理是在现有的光网络上增加一层控制平面，并利用这层控制平面来为用户建立连接，提供服务和对底层网络进行控制，同时支持不同的技术方案和不同的业务需求，具备高可靠性、可扩展性和高有效性等特点。

2.ASON关键技术

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。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，因此，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的重大突破。

传送平面由作为交换实体的传送网网元（NE）组成，主要完成连接建立/删除、交换（选路）和传送等功能，传送平面作为业务传送的通道，为用户信息提供端到端的单向或者双向传输。同时，可以选择带内或带外方式完成少量管理和控制信息的传送。ASON的传送平面具备信号质量检测功能，当发生故障时，直接在光层进行信号质最监测，这不仅保证了从传送层面进行业务恢复的能力，而且极大地提高了光网络的恢复效率与恢复速率；另一方面，ASON具有多粒度交叉、多业务接入的能力，必须能够灵活地为用户提供业务服务，因此ASON的传送平面的核心交换结构有全光和光电两种方式，全光的优点是对业务透明，不需要进行大量的光电、电光转换。而光电光方式具有交叉颗粒度小，电性能监测完备以及强大的业务汇聚能力等特点。

管理平面对控制平面和传送平面进行管理，在提供对光传送网及网元设备的管理的同时，实现网络操作系统与网元之间更加高效的通信功能。管理平面的主要功能是建立、确认和监视光通道，并在需要时对其进行保护和恢复。ASON的控制平面在智能光网络的管理中需要对初始网络资源，控制模块的路由，接口，信令等初始参数进行配置，同时对三种连接的过程进行控制管理，同时对性能和故障进行管理和上报。

控制平面可以说是整个自动交换光网络的核心部分，由一组通信实体和控制单元（OCC）组成，实现对连接的建立、释放进行控制、监控以及维护等功能，从而完成路由控制、信令协议、资源管理以及其他的策略控制等任务。控制平面的控制节点由多个功能模块组成，它们通过信令相互协调，形成一个统一的整体，完成呼叫和连接的建立与释放，实现连接的自动化，并且能在连接出现故障时，进行快速而有效的恢复。ASON通过引入控制平面，使用接口、协议以及信令系统，可以动态地交换光网络的拓扑信息、路由信息以及其他控制信息，实现光通路的动态建立和拆除，以及网络资源的动态分配。

3.ASON网络生存技术

ASON的网络结构由传送平面、控制平面和管理平面构成，其中控制平面的引入是ASON与传统光网络的最大不同之处，通过控制平面可以提供快速有效的配置连接来支持交换连接和软永久连接，能够对已经建立的呼叫重新配置修改连接，还可以执行自动恢复等功能。目前，ASON采用的生存技术可分为保护、集中恢复和分布恢复，其中，保护和集中恢复是传统的光传送网的功能，而分布式恢复则是ASON所特有的功能，一般情况下，保护动作完成的时间一般为几十微秒左右，而恢复完成的时间，通常需要几百微秒甚至到几秒。

ASON中的恢复是动态建立的，在灵活性上有了较大的提高，特别是增强了网状网恢复的实用性，使其优势得到体现。在减少冗余资源的同时获得理想的恢复速度，而且根据ASON中提供的众多保护恢复类型，运营商可以划分更多的业务等级提供给不同的用户，从而增加运营收入。

4.ASON发展现状和趋势

随着电信业务的发展，特别是数据业务对网络带宽越来越大的占用量，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。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，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。

另一方面，交叉矩阵是ASON节点设备传送平面的核心部分，在传送平面硬件方面进行部分改进，例如交叉容量的提升和交叉矩阵的多播严格无阻塞特性。目前烽火通信FonsWeaver系列ASON产品已经全面支持40Gbit/s高速率光接口及基于BitSlice技术的多播严格无阻塞交叉矩阵，其最大交叉能力达到1280G。

随着ASON技术的逐步成熟，未来几年将进入实用化阶段。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。可以相信，ASON网络体系将为网络运营商和服务商带来新的业务增长点，创造巨大的市场机遇与经济效益。

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