ASON实际组网中架构及演进方式分析

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0 前言

  随着自动交换光网络(ASON)标准及设备的逐渐成熟,ASON的大规模引入日益临近。在ASON实际组网中会遇到许多问题,如:如何选择合理的ASON架构,如何选择合理的保护方式,在搭建一个可以向ASON平滑演进的传统网络时需要注意的事项等,这些问题都直接决定了是否能建设一个合理的ASON。

1 确定合理的ASON架构

  传统意义上的传输网络是基于环网的概念,但ASON是Mesh结构,因此在实际组网中需要注意以下几点:

  a) ASON各节点应具有多出口路由,最好具有3个或3个以上的出口路由。建议省网及以上级别网络尽量采用DWDM+ASON的架构,虽然某些跨地(市)段落距离较短,可以采用SDH直连,但为了网络架构的清晰和便于今后扩容,仍建议尽量采用DWDM来组建ASON的基本架构。当然,本地网和局间系统可考虑用光缆直连。全部或大部分节点具有3个或3个以上出口路由是ASON的一个基本要求,否则建设ASON的意义相对较小。

  b) 根据运营商的要求选择双节点或单节点的网络架构方式。鉴于一些运营商在实际组网中已经建设了大量的双节点接入网络,因此双节点方式必将成为这些运营商的选择。传统的ASON双节点保护方式需要下载设备也具备智能特性,造成了ASON域十分庞大(如何解决这个问题,在本文的ASON 1+恢复的保护方式中将作相应阐述);单节点方式是最传统的建网模式,具有网络简单清晰,建网成本低等优势,在实际组网中也将成为相当一部分运营商的选择。

2 选择合理的ASON保护方式

  目前ASON主要的保护方式有永久1+1、1+1+恢复、1∶1+恢复(或N∶M+恢复)、1+恢复(即中断后马上进行恢复)、1类业务(即不保护业务)和可冲占业务6种,各厂家提供的保护方式种类有一定的差异。

  a) 永久1+1保护显然是最安全的方式,只要在有路径可循的情况下均可以找到保护路径,且保护时间小于20 ms。由于永久1+1保护方式类似于子网连接(SNCP)的保护方式,所以对带宽的占用是最多的。

  b) 1+1+恢复保护在第一次断纤时倒换时间小于20 ms,但第二次断纤恢复时间从200 ms至数秒不等。该种保护方式安全性较永久1+1保护低,但如果可以容忍第二次断纤时的恢复时间,其不失为一种节约预留带宽的方法。

  c) 1∶1+恢复保护的第一次断纤倒换时间在50 ms以下,部分厂家可能会在50~200 ms,恢复时间在200 ms至数秒不等。1∶1+恢复保护方式由于类似复用段保护方式,可以进行带宽复用,因此带宽利用率较高,但如果运营商不能容忍在第一次断纤时倒换时间超过50 ms,则需要注意厂家设备的性能。另外值得关注的是1∶1中的保护带宽是否可设置为可冲占业务,这对运营商在网络上开GE等大颗粒业务是有积极意义的。如GE所占用的VC4一部分设为需保护的,另一部分开在保护通路上设为可冲占的,这样能提高带宽利用率,但这种开通方式亦与厂家设备特性有关。

  目前一般不建议采用N∶M+恢复保护方式。

  d) 1+恢复保护的恢复时间从200 ms至数秒不等。一般认为1+恢复的保护可开通数据业务。但实际上如果组合使用1+恢复的保护,不但可开通与永久1+1安全等级相同的保护方式,最重要的是还可以缩小ASON域的规模,做到双节点保护。

  由于在发端A点和收端D点只是进行双发选收,因此倒换时间在20 ms以下,而ASON域内的恢复时间与收端D点的倒换时间无关。这种网络架构中由于C—D间为同机房光纤,中断的可能性极小,因此,在这种网络架构中只需考虑群路光缆中断时对网络的影响。由于在断纤后网络会自动寻找备份路由,与原有电路重新形成1+1保护,因此在收端始终是双发选收,在群路光缆多处断纤的情况下亦能达到20 ms的倒换时间。

  由于ASON核心节点巨大的业务处理能力,使得ASON主节点可能会下挂很多下载子架,因此如果单节点形式下挂时ASON主节点失效,将会使下载业务全部丢失,图1所示的双节点下挂就可以避免这一问题。另外,由于下载设备不具有ASON特性,因此有效地缩小了ASON域。

  e) 1类业务一般只用于安全等级不高的场合。

  f) 可冲占业务一般只用于安全等级不高的场合,或者由数据专业所用,如前面提到的GE口业务。

  笔者认为图1所示的网络架构是最合理的,安全等级非常高,不但可以防止多处断纤,还可以防止主节点失效,即使下载设备失效也只是单端设备失效,可有效分担风险。如果有更多的光缆出口路由,图1的网络结构还可进一步完善。当然,该种架构由于采用类似SNCP的保护,对带宽占用较大,如果运营商主要为汇聚型业务,则可以考虑采用该架构;但如果各节点之间业务量较大,那么在成本上的投资是较大的。另外,该种保护方式将占用一定的局间光缆。

  在实际组网中,一些运营商从投资方面考虑可能不一定进行双节点保护。如果采用单节点的网络架构,网络环路距离在1 200 km以内,则1∶1+恢复保护是一种较好的选择。该保护方式的带宽利用率较高,可以进行带宽复用,这一点类似于复用段保护,实际上一些厂家在1∶1+恢复的保护方式中第一次断纤时就是采用K1、K2字节倒换的方式。该保护方式在平时保护带宽没有业务时,可以开一些可冲占的业务,进一步提高带宽利用率。

  在实际组网中还需注意不同厂家的设备特性。一些厂家的1∶1保护倒换时间超过50 ms,这一点不一定能被所有运营商接受;即便保护倒换时间在50 ms以内,也需注意环路长度和设备带极限环路时的倒换时间是否超过50 ms,这些问题必须在组网前加以规避。

3 传统网络向ASON演进需注意的问题

  目前各大运营商还只是在进行ASON的测试工作,尚未有大规模的应用,很多运营商建设的是一个可向ASON平滑演进的SDH网络,为避免传统SDH网络向ASON演进时遇到巨大困难,笔者总结了几点实际组网经验,供参考。

  a) 必须在建网初期预留足够多的群路和支路槽位。由于在传统SDH网络向ASON演进的过程中,会形成多路由出口,将占用一定的槽位,而且考虑到向ASON演进时原有网络本身可能需要扩容,对槽位的需求量很大,因此在建网初期必须要有较大的设备冗余度,特别是中心机房更需注意槽位的占用情况,否则很可能导致无法向ASON平滑演进。

  b) 全网最好采用155M或155M以上级别颗粒的业务进行调度。一般不建议在ASON中进行2M 级别的业务调度。如果网络开通较多数量的零碎2M业务,在向ASON演进时将遇到诸多困难,即使厂家设备支持2M的ASON功能,网络恢复速率也将大幅降低。

  c) 下载设备光口最好在2.5G或以上速率级别。下载光口的低速率将造成主设备槽位的巨大浪费,而且高速率接口便于网络的双节点改造。如果准备今后要进行双节点改造,1∶1+恢复的保护方式在改造过程中将造成电路中断,而且改造工程量较大;永久1+1 和1+1+恢复的保护方式则不会造成业务中断,工程量相对较小。

  d) 必须考察厂家设备在平滑演进时对业务的影响,支持电路修改make before break功能的设备在业务调整时有巨大的优势。

  e) 为便于维护,需考虑厂家的研发进度是否能在运营商开通ASON前支持电路返回式功能。

  f) 考虑到ASON域间标准尚未成熟,因此如果网络需要向ASON演进,主节点数量最好不要超过50个。

  总之,在新建ASON时首先应完善光缆物理结构,选择合理的承载平台(如光缆或波分),再考虑ASON本身的网络架构(如双节点或单节点)。考虑到建网初期可能只开通传统SDH业务,在必须向ASON演进的前提下,需注意选择合理的保护方式。只要注意到在演进时可能发生的一些问题,建设一个可以平滑升级的网络是完全可行的,ASON也必将在今后不长的时间内在各大运营商中被大规模地采用。


----《邮电设计技术》

作者:王鑫荣   

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