ASON技术在城域网建设中的应用

姚传军

摘要

本文介绍了ASON的分层体系结构、网络结构以及技术优势，并且介绍了城域网的网络结构和演进特点在介绍ASON技术和城域网技术的基础上，揭示了ASON技术在城域传送网建设中的应用前景，提出了如何应用ASON技术进行城域网建设的方案，并且通过一个案例进行了具体分析。最后阐述了ASON技术在下一代传送网中的应用前景。

【关键词】ASON 城域网 城域传送网 SDHDWDM

在当前以IP为主的数据业务快速增长和通信市场竞争日益激烈的形势下，传统的光传送网已经不能满足用户日益增长的业务需求，亟待优化、升级。ASON（自动交换光网络）技术的发展为当前光传送网的优化、升级提供了一种有效的手段。ASON技术的最大特点是引入了控制平面，ASON通过提供自动发现和动态连接建立功能的分布式控制平面，在OTN或SDH网络之上，实现动态的、基于信令和策略驱动控制的一种网络。

城域网作为宽带互联网应用的承载平台，所采用组网技术的优劣将直接影响宽带用户的有效接入和新型增值业务的开展。城域网的建设和优化实际上就是运营商利用新的通信技术对客户的通信需求进行匹配的过程。ASON技术在城域网上具有良好的应用前景，特别是在提高城域网的多业务承载能力、资源使用效率以及智能化应用方面具有突出的优势。

1 ASON技术

ITU-T的6.8080和6.807規范定义了一个与具体技术无关的ASOIN分层结构，包括控制平面（CP）、传送平面（TP）和管理平面（MP）三个独立的平面以及数据通信网DCN，各平面之间通过相关接口相连。ASON的分层结构如图1所示。

控制平面是整个ASON的核心部分，它的引入是光传送网发展中的一场革命。控制平面功能的实现需要路由、信令、自动发现、资源管理和接口等一系列的关键技术。控制平面主要面向客户业务，完成呼叫控制和连接控制功能，并负责对一个连接请求进行接收、发现、寻路、建立和释放等，通过信令的交互完成对控制平面的控制。

传送平面主要是指ASON设备的硬件部分，与传统光网络相似，也是由光节点和光缆链路组成。传送平面在两个地点之间提供单向或双向的端到端用户信息传送，也可以提供控制和网络管理信息的传送。

管理平面主要面向网络管理者，执行传送平面、控制平面以及整个系统的管理功能，包括性能、故障、配置、安全、计费管理，同时提供在这些平面之间的协同操作。

数据通信网为传送平面、控制平面和管理平面内部以及三者之间的管理信息和控制信息通信提供传送通路。

为了保证智能光网络各个实体之间信息的传递，ITU-T定义了UNI、NNI、CCI、NMI、PI等多种逻辑接口来规范通信规则。在控制平面内，ASON由许多管理域AD组成，不同管理域之间通过ENNI（外部网络节点接口）相连;每个管理域内部又包括多个信令网元，这些网元之间通过INNI（内部网络节点接口）相连。上层用户节点的客户请求则通过《fNI（用户网络接口）和管理域内的信令网元相连。在传送平面内，ASON由许多传送网元组成，传送网元之间通过PI（物理接口）相连。控制平面和传送平面之间是通过CCI（连接控制接口）相连，管理平面则分别通过NMI-A和NMI-T与控制平面和传送平面相连，实现管理平面与控制平面及传送平面之间功能的协调。UNI和NNI技术是ASON网络实现自动交换的关键技术，也是ASON网络区别于现有光网络的重要特征之一。一个典型的ASON网络结构如图2所示。

ASON系统具有统一的分布式控制/管理层面，无论是IP路由器、ATM交换机还是光交叉连接设备都可以应用。ASON技术明显的优势就是能够根据网络中光层拓扑情况动态改变路由的能力造就了一个高效和高响应的传送网络，它为新型宽带网络服务铺平了道路。

与传统的光传送网相比，ASON技术具有以下技术优势：

（1）实现了自动的业务配置，满足动态带宽配置要求，运营商可以灵活的根据市场变化推出自己的特色服务;

（2）支持端到端的连接建立、监控、保护和恢复，对各种网络拓扑结构，包括网状网的支持，增强了网络的流量控制能力;

（3）实现动态的网络资源管理，实时跟踪网络资源状态，提高网络的运营维护效率;

（4）良好的设备互操作性和网络可扩展性。

2 城域网组网技术

城域网（MAN）是一种主要面向企事业用户的、可最大覆盖城市及其郊区范围的、可提供丰富业务和支持多种通信协议的公用网。城域网的功能是实现业务的本地分流和向长途骨干网的汇聚，实际是一种带有某些广域网特点的本地应用型公用网络。城域网在网络的性质、覆盖范围和业务类型等方面有别于LAN和WAN，业务类型多样化与业务流向和流量不确定是其基本特征。城域传送网指在城域范围内为各种业务网提供传输电路的基础承载网络，类似于本地传送网，包括光纤、WDM，SDH、MSTP和RPR等。多业务城域网的网络结构如图3所示。

横向上，城域网通常可划分为核心层、汇聚层和接入层三个层次。核心层包括核心路由器、宽带接入服务器（BRAS）、业务路由器（SR）和MSTP/RPR环等设备，主要是为各业务汇聚层节点提供高速的承载和传输通道，同时实现与既有网络的互连;汇聚层包括以太汇聚交换机、MSTP/RPR和PON OLT等设备，主要完成本地业务的区域汇接，进行业务汇聚、管理与分发处理;接入层则主要利用各种接入技术和线路资源实现对用户的覆盖，包括xDSL接入点（DSLAM）、LAN接入点（园区交换机）、PON ONU（内置多端口DSL或LAN）设备，以及接入点到用户CPE之间的楼道交换机、铜缆、五类线和光纤等。

纵向上，城域网又可分为业务层和传送层。其中，传送层完成链路建立、带宽管理和业务疏导;业务层负责净荷的封装和对传送层的电路信息进行交换处理。

城域网正在从单纯的传送网向业务网演进，呈现出以下一些特点：

（1）业务类型多样;

（2）业务流量不確定;

（3）技术多样;

（4）管理和控制复杂;

（5）平滑升级扩容。

城域网演进所呈现出的特点，为ASON技术在城域网建设过程中，尤其是城域传送网的优化、升级中找到了用武之地。

3 城域网建设中ASON技术应用研究

现有光网络向ASON演进，应在技术标准和设备相对成熟与逐步完善的前提下，以业务需求和性价比为导向逐步实施。初期，ASON系统主要应用于对智能特性需求最为迫切的城域网核心层中，整个城域传送网结构为MESH（网状网）与自愈环并存的方式，端对端的业务将穿越智能域和传统SDH域，通过多种保护恢复方式提供多种等级的业务，解决电路调度频繁、开通时间紧、电路需求的不确定性等问题。随着宽带数据业务种类和业务量的增多，城域网规模不断扩大，ASON应用逐步从城域网核心层向汇聚层、接入层延伸，传统SDH域不断缩小，最终全网将统一成为ASON，实现光网络全网智能及全网带宽的资源化、动态化。

ASON在城域传送网中可用的组网方案：

（1）ASON与DWDM（密集波分复用）：DWDM系统的大容量长途传输能力与ASON节点的带宽容量和灵活的调度能力相结合，为组建功能强大的城域核心层网络与汇聚层网络提供了充分的保障。ASON节点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。

（2）ASON与SDH混合组网：先在现有的SDH网络中形成若干ASON小网络，然后再逐步形成整个的ASON大网络。一个典型的城域网核心层ASON网络拓扑结构如图4所示。

全网采用MESH网络架构，通过控制平面实现自动交换和连接控制。正常情况下，两点间直达业务采用最短路径传输;出现影响业务的一点断纤时，业务通过虚拟环进行保护;出现二次断纤，两点间业务己无法通过环网传送时，利用ASON系统智能特性寻找迂回路由上的空余通道，提供两点间业务的恢复。配置业务时，由源、宿节点计算最佳路由，源节点向宿节点发出信令自动完成配置。可以灵活的对业务进行调整，在网络资源不是很充足的情况下，可以通过控制平面自动把一条光纤上的业务优化到多条光纤上，施工结束后再把业务恢复回去。在已有网络上增加新的节点后，控制平面可以立刻发现此节点和相关光纤，自动更新网络拓扑结构，并在建立业务时使用这些新增资源。相比起传统网络，ASON网络的日常维护不会过多的关注通道、时隙等，使网络维护减少了对人工的依赖。相比传统网络，ASON网络抵抗风险的能力更优异，故障处理更为灵活动态，出现故障后的业务调整也很简便。

4 结束语

随着运营商的业务不断拓展创新，整个网络趋于IP化，ASON凭借其智能控制的能力，成为ALL IP网络架构中的必备元素，城域网的智能性是运营商必须认真考虑的重要课题。ASON沿用在IP网中行之有效的选路和信令协议并加以改进，以适应光网络的应用需要，有效地解决了IP层与光网络层的融合问题，代表了下一代光网络的重要发展方向。在下一代传送网中，ASON将统一控制SDH，WDM、OTN以及PTN，推动城域传送网向更加智能、灵活的方向演进。

参考文献

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