摘要 ASON是下一代光传输网的发展方向,目前从标准研究和设备开发的角度来看,都已经达到较高的水平,但是在应用方面还刚刚起步,缺乏应用经验,特别是从初步应用中看出,没有发挥出ASON的特点或特性。本文试图通过对ASON技术发展趋势和网络特点的回顾,讨论ASON应用应注意的主要问题。
1、概述
ASON是一种还没有被广泛应用的新技术,却又是一个老生常谈的旧话题了。无论是期刊、网页还是报纸上,有关ASON的文章连篇累牍,相应的书籍也出了不少。但是,至今还有许多硕士、博士论文选择这方面的题目在做,ITU、IETF、OIF等众多的标准组织仍致力于ASON标准的研究。这说明,ASON技术还需要进一步发展,实际上也正在一步步在向前发展。标准和试用的进展,推动着设备技术、系统技术和网络技术的进步与发展,从而推动着网络建设和应用的发展。就国内来说,各大电信运营商基本上都对ASON的应用进行了部署,并已完成了对ASON设备和系统的测试,建立了部分试验网络。从试验的情况来看,一方面验证了目前的ASON技术已经达到基本可以实用的阶段;另一方面,也发现了仍然存在的一些技术问题及应用的问题,值得进一步商蹉和解决,以利于ASON技术的向前发展和更有效地应用。本文试图通过对ASON技术特点的回顾,分析ASON的发展趋势和实际应用的几个问题。
2、ASON的主要特点
众所周知,ASON是在传输中融合了交换技术的新型传输网络。具体实现是在原传送网络的传送平面和管理平面之外,引入控制平面,形成传送平面、控制平面和管理平面相互间的交互。由于在ASON网络结构中引入了控制平面,使ASON具有以下特点:
(1)支持快速的业务配置;
(2)支持流量工程,允许网络资源的动态分配;
(3)采用专门的控制平面协议,可适用于各种不同的传送技术;
(4)具有强大的保护功能;
(5)根据实时的传送网络状态实现恢复功能;
(6)支持多厂家环境下的连接控制;
(7)可引入新的补充业务(例如,封闭用户组和虚拟专用网);
(8)减少运营商开发和维护支持新技术的运行支撑系统软件的需求等。
总括起来,可以说ASON具备两大主要特点:一是由用户实现连接的建立、修改和删除;二是完善的网络生存技术。
和传统的传输网仅靠网管操作人员进行连接管理不同的是,ASON除了可以通过管理平面实现永久连接(硬连接)外,还可以由用户发起呼叫,建立由控制平面实现的非永久连接(软连接),以及由管理平面和控制平面共同参与的混合连接。软连接的实现使传输网络的动态资源配置有了可能,特别是消除了用手工进行端到端电路调度费时、费力和容易出错的弊端。便于引入和实现诸如电路、通道、波长、光纤出租等资源利用型业务,也利于实现BOD等动态资源需求业务,满足用户节省开支的愿望,也节省了运行维护费用,保证网络运行质量。
传统的传输网络,往往以环形或线性结构为主,而ASON更适宜于网状拓扑。网状网的生存性比单纯的环形或线性网要复杂得多。传统的传输网的保护倒换,只有环形保护和线性保护两种,而且是不需要网管参与的,仅依靠APS协议就可以完成。在ASON中,由于是以网状拓扑为主,虽然可以在其中虚拟出相应的环形或线性结构来进行保护,但相适应的网状网保护问题也值得进行探讨。更重要的是,由于在ASON网络中,连接、路由等问题都需要控制平面的参与,或者控制平面和管理平面的共同参与,因此,保护倒换不需要网管参与的传统理念需要延伸或扩展,在ASON中的保护倒换和恢复一样,需要控制平面和/或管理平面的参与。于是,ASON的保护倒换和恢复功能就比传统网络强大得多,例如应付多点失效的能力,在复杂网络结构情况下以及复杂通路组织的情况下的保护和恢复都会更加有效。ASON的恢复又可以基于分布式控制、实时信令处理等方式,所以其恢复时间比采用DXC的传统传送网几分钟甚至数十分钟的恢复时间要短得多。根据目前规模不是很大(数节点到数十节点)的ASON试验网测试情况来看,单点故障的恢复时间一般都在百毫秒的量级,有些情况下可以达到100ms以下。另一方面ASON的恢复,比传统传送网的恢复所需要的预留(备用)资源要少得多,因此ASON网络具有更高的资源利用率。
其他特点,诸如智能的自动发现能力、平滑的网络演进、高效方便的网络管理维护和运行等,就不再详述了。
3、ASON的发展趋势
目前进行试验的ASON,都是基于SDH的ASON。也就是说,其传送平面是SDH网络。基于SDH的ASON的优势在于它与原有的SDH网络有许多相似的地方,网络运行维护人员比较熟悉。而且对于电路和通道的管理粒度较细,可以满足对带宽要求不很高的客户的需求。其主要劣势在于无法提供大粒度通道以至波长、光纤级的管理和出租。当需要调度大容量的电路时,要由小容量的电路拼凑起来,维护管理工作量太大。
由于ASON也可以基于OTN,所以,实现基于OTN的ASON网络,也就成为ASON的一个发展方向。与基于SDH的ASON相反,基于OTN的ASON可以支持大粒度的通道资源管理,提供波长、光纤级的出租业务,但是对小粒度的通道管理无能为力。因此它更适合于核心层网络,如果与基于SDH的ASON来共同组织电路时,就更加灵活方便了。
发展基于OTN的ASON的另一个重要原因是,由于网络中承载的信号从以连续、固定帧格式的电路型信号为主,逐步转变为以随机、可变长度的分组信号为主。这时主要为电路型信号设计的SDH帧,已经不适应对分组信号的承载,即使可以有多种映射方法实现分组信号在SDH中的传送,但毕竟多了一道手续,既麻烦,又降低了效率。所以跳过SDH,将分组信号直接承载在光上,是必然的发展趋势。基于OTN的ASON比较适宜于处理分组信号的承载,它可以直接将以太网、MPLS、IP等分组信号映射进OTU的各层,进行传送。因此基于OTN的ASON更适宜于网络的长远发展。
目前的OTN主要是基于波分复用技术,随着各种光复用技术,例如光时分复用、光码分复用、光偏振复用等的不断进步和成熟,当这些技术应用于运营网络的时候,为OTN扩展了很多能力,资源更加丰富,提供业务更加灵活。在每个波长通道中,又可以划分出不同的时隙通道,每个时隙通道中还可以划分出不同的码字通道,每个码字通道中再划分不同的偏振态通道,等等。由此可见,基于OTN的ASON,也不是仅仅停留在基于波分复用的基础上,而是在不断演进和发展的。
由于传统电信运营商大都具备比较庞大完善的传送网络,而且对传送能力的需求日渐增长,所以他们发展ASON的策略大都采用重迭模式,即原有的传送网络继续发挥作用,承担其承载的各种业务的传送。ASON的规划和建设,与原有SDH网络相对独立。基于ASON的特点,在建设的初期,ASON主要承载高质量的电路业务。然后由各个ASON的孤岛,逐渐扩展连通成为完整的ASON网络。原有的SDH网络将会和ASON共存一段时间,随着ASON的不断扩大与完善,当其具备承载所有业务要求的带宽能力之后,SDH网络将逐渐退出服务。
对于新兴运营商,虽然有了部分网络,但不很完善,需要扩展与补充,如果引入ASON,采用集成模式较好,可以在原有网络基础上,部分增加ASON或改造成ASON,利用ASON和原有网络的互连互通保证网上业务的运行。逐步建成完整的ASON。
4、ASON的应用
无论是现在的ASON试验网,还是商用网,其主要目的是提高网络的可靠性。所以大部分运营商在建设和测试ASON时,注意力往往放在保护倒换和恢复能力方面比较多。这实际上只发挥了ASON的部分优势。ASON与传统传送网最大不同的多种连接能力,特别是由用户发起呼叫,建立、修改、拆除连接的能力,并没有被利用。试验网中几乎所有的设备没有配备UNI,没有提供用户发起呼叫的能力。这使得ASON的优势大打折扣,使ASON失去了由用户自己调整所需带宽的能力,失去了动态提供资源出租型业务的机会,使得电路的调度、配置和管理,依然需要运行维护人员来进行操作。快捷、安全,省时、省力的有时无法得以发挥,在一定程度上可以说是对ASON资源的一种浪费。所以,当务之急是尽快开发ASON的多种、灵活的连接能力,特别要支持由用户自己控制的连接能力,以充分发挥ASON的作用。
另一方面,虽然目前的ASON主要是基于SDH的,而要发展到基于OTN的ASON尚待时日。但是基于SDH的ASON也不仅可以承载电路信号,同样可以通过各种有效的映射方法,来承载各种分组信号。其中的VCAT(虚级联)技术和LCAS(链路容量调整方案)技术,可以使ASON在承载各种分组信号时,更加充分利用带宽资源,方便灵活甚至动态地调整所需带宽,不失为在直接由光承载分组信号之前的最有效过渡方案。
还有一种误解,认为SDH网络和ASON是不相容的。其实,正由于基于SDH的ASON是从SDH演变过来的,继承了SDH网络的许多特性,例如永久性连接的特性,使得ASON和SDH网络可以很好地互连互通。所以不仅在重迭型演进方案中ASON和SDH网络可以长期共存,就是在集成型演进方案中,ASON和SDH网络更是可以长期共存的。这为ASON的演进和应用提供了非常好的环境,同时不会因为ASON的应用,而影响现有网上的任何业务。
5、结语
ASON只是传输网与交换网融合的初级形式,也是光网络智能化的开始。随着技术的发展,在光层进行交换,包括光分组交换的实现,过渡到全智能的全光网络,只是早晚的问题。然而,路还是要一步一步地走,ASON是技术演进的一个必经阶段,在ASON技术已经逐渐成熟的今天,抓好对ASON的论证,做好测试、试验工作,认真进行总体规划,在现有网络中,有计划按步骤引入ASON,不失为一种稳妥的做法。通过试验和试用取得经验后,再逐步扩大也是稳妥的。希望通过ASON的应用,可以为电信运营商带来实实在在的好处,为用户提供更大的方便,为我国电信业的发展提供有利的条件。