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□编者的话： 数据业务的迅猛发展在两个方面给传输网络带来巨大影响：一是业务量的增长对传输网络的要求提高；二是动态的数据业务特性带来新的需求，而这成为催生智能光网络的主要动力。 随着密集波分复用(DWDM)技术的发展，带宽需求已经不是主要的问题，对带宽资源灵活、高效的配置已经成为业界普遍关注的焦点。在这一背景下，通信网络面临的挑战不再仅仅是如何创造更大的带宽神话，而是如何将网络中的资源转化为可用的、经济的、能进行带宽管理的新业务。当前，通信业正在经历从“技术驱动”向“业务驱动”的转变，因此，具备灵活带宽调配能力和新业务接入能力的自动交换光网络(ASON)理所应当地受到了高度的重视，并迅速进入实用阶段。 通过近几年来的标准推进和网络应用，ASON已经从一个概念发展到可以实用的商用化产品。目前国际和国内的ASON标准化工作都有了显著进展，ASON产品逐步趋于完善和成熟，国内外大多数传输设备生产厂商已经开发了ASON设备，运营商也开始部署ASON。 中国电信集团公司总工程师韦乐平曾明确表示，以ASON为基础的下一代传送网是未来光通信的发展方向。ASON的引入将使运营商的光传送网体系结构、管理维护发生重大变化。 本期《新通信》“ASON专题”将从技术、标准、业务、应用案例等不同角度，向您介绍ASON——自动交换光网络。 什么是ASON？ ASON：AutomaticallySwitchedOpticalNetwork，自动交换光网络。是指在选路和信令控制之下完成自动交换功能的新一代光网络，也可以看做是一种标准化的智能光传送网,被广泛认为是下一代光网络的主流技术。 下一代光网络 早些年不断的网络建设，使人们忽视了对网络可用性的进一步思考，似乎带宽能够解决一切，不断地用带宽去换取业务的可靠性，而并没有认真地思考不同业务对服务质量的不同需求，不断的扩容、升级，以及不同层面保护机制的重复使用都是没有必要的。在现今的市场条件下，为不同的业务需求提供恰当的带宽容量逐渐变得更为迫切，运营商需要能够更加从容地应付市场对带宽需求的波动以及数据业务的迅猛发展。 据统计，2003年年底中国省际干线数据使用带宽达到话音的4.3倍，过去三年间的数据业务量达到高达260％的年增长率。随着这种网络业务IP化和动态化趋势的日益明显，对下一代光传输网络的传输技术和传输设备的发展提出了更加严格的要求：运营商希望能够以最佳的传送方式和组网方式支持网络业务的分组化趋势，以最佳的技术支撑强化传输网络的业务取向，以最佳的运行能力支持自身的盈利能力，为下一代的移动网、数据网、管理网提供一个融合的业务承载平台。 数据业务所固有的突发性以及IP业务面向非连接的特性，使得以承载话音为设计目标的传统传输网络已无法适应数据业务的飞速发展。如何让一个静态或准静态的传输网络更好地满足动态的网络需求？光传送网开始向支持网状网和带宽动态灵活指配的智能光网络方向发展。自动交换光网络技术的出现和快速发展体现了光网络的这一发展新趋势。 自动交换光网络，通常也被称为智能光网络，在ITU-T的标准中，指通过引入控制层面，使网络具有自动的连接建立和修改功能，以及提供连接恢复能力的光传送网络。控制层面本身能够支持不同的技术，不同的业务需求以及不同的功能组合。ITU-T的标准把与底层无关的智能传送网络称为自动交换传送网（ASTN），而底层为光传送网(OTN)的ASTN称为自动交换光网络（ASON）。 ASON第一次将信令和选路引入传送网，通过智能的控制层面来建立呼叫和连接，交换、传输和数据三个领域又增加了一个新的交集。在传统的传送网中引入动态交换的概念不仅是几十年来传送网概念的重大历史性突破，也是传送网技术的一次重要突破。 ASON标准化 20世纪90年代中期，是全球光网络建设大发展的时期，美国、欧盟、日本、加拿大等国家和地区开始了全光网、光分组交换网等一系列研究项目。20世纪90年代末期，业界开始提出智能光网络（ION）的概念。2000年，朗讯科技推出了业界第一台商用的全光交换机——LambdaRouterAOS，实现了真正意义上的传送平面和控制平面、呼叫和连接的分离。 也是在这一时期，ITU-T、IETF和OIF等国际标准化组织正式开始了ASON控制层面的标准化进程。经过近五年的努力，各大标准化组织在ASON控制层面标准化方面均取得了较大的进展，一个面向未来的智能化的光传送网前景已经展现在人们面前。 ITU-T的ASON标准化工作采用了自上而下的工作方式，从定义需求和高层结构入手，提出了ASON的体系结构和总体要求，以及信令、路由、自动发现等系列建议。其中有关体系结构、信令协议、路由结构等方面的标准已经通过，G.7718(原G.fame)，ASON管理框架需求，也于2004年年底通过。因此，到2004年年底，ITU-T的ASON的核心标准已基本完成。 目前，ITU-T正在进一步开展有关路由协议、自动发现等方面深入和细化的标准化工作。根据ITU-TSGl5的开发进度，预计ASON的大部分建议将在2005年完成。 IETF是一个致力于开发Internet标准和规范的开放式国际团体，它的GMPLS的标准化工作呈现出“自下而上”的工作方式，大量的工作是对现有基于IP的信令和路由协议的修改和扩展。IETF在2001年提出了面向光网络控制的通用多协议标记交换(GMPLS)体系架构，包含信令、路由、链路管理等规范，其中有关信令方面的三个GMPLS标准草案已经成为正式的RFC，ITU-TG.7713也采用了其中的两个标准。IETF目前正在对有关链路管理协议LMP、网络保护恢复、域间路由协议等方面的标准草案进行讨论，大部分IETFGMPLS的规范也有望在2005年内完成。 光互联网论坛(OIF)是由众多厂商参与的开放论坛，工作重点放在控制层面的一些实施协议上，并采用这些协议进行互操作性试验和实践，为业界提供早期的测试平台。它在UNI1.0成功的基础上，进一步开发了UNI2.0草案，根据运营商需求增加了很多新的功能，包括支持呼叫、双归、修改带宽、以太网业务和扩展的安全性等。2004年1月，ENNIl.0信令规范得到正式表决通过。OIF在2005年的一项重要工作是ENNI1.0的路由规范，以及进行UNI2.0和ENNI的互操作性试验。 除了上述三家标准化组织以外，TMF也担任着重要的角色。它的工作着重于支持ASON条件下多种技术网络管理环境下的NML-EML管理接口。 智能光网络建设 控制层面的引入以及资源自动发现功能的实现，使得光传送网络可以组建基于链路而非环网的网络时隙为考察资源的网格状的网络拓扑。基于网状组网方式的ASON的产生驱动力直接来自市场，因为ASON组网能给运营商的网络运行带来传统环网方式所不具备的许多好处，例如，传统的SDH和DWDM是一种静态或至少是一种准静态的网络，连接管理是由操作人员通过管理层面在网管上实现，控制层面的引入可以为动态的网络需求提供快速的响应，并且通过成本优化和增强业务能力改善网络利用率，这可以大大节约网络建设和维护成本。通过这种动态的网络实现，可以实现网络设备和网络带宽的资源共享，与环网相比可以大大缩减用于网络保护的容量配置，自动的连接建立可以实现对难以预测的业务需求的有效管理。 ASON所具有的网状拓扑和自优化、自管理、自适应的特性，减少了设计工作量，并且简化了资源管理（通过拓扑的自动发现以及相邻连接和端口的自动发现和管理），实现即插即用的设备安装和网络升级；可以降低由于手工电路配置带来的运营负担和不安全因素；同时自动的迂回路由调整和网络带宽碎片整理功能，还可以优化全网的带宽利用率。正是由于新的控制层面（ControlPlane）技术的引入，使得光传送网络可以在网络资源和拓扑结构自动发现的基础上，采用先进的智能路由算法，通过分布式的信令处理和交互，建立端到端的按需连接，网格状的网络架构在分布式的恢复协议配合下提供了一个更加经济但是在网络性能上更优的网络未来。更为突出的是，自动交换光网络是一个面向业务的传输承载网络，可以提供诸如波长批发、波长出租、OVPN等新业务。 从国内运营商的需求来看，应该在骨干传送网或城域传送网中首先引入ASON组网机制。核心骨干网是业务增长最快的部分，预计在未来几年中，骨干网络带宽的需求年增长率将超过100%。对于这种高业务密度和高业务增长率的网络，网格状网络的组网拓扑可以实现更低的CAPEX。在大业务节点间建立的直达链路，可减少因业务转接带来的带宽资源占用，也避免了传统的采用环堆叠的扩容方式。同时在这种高密度和高增长率的网络中，网络扩容的灵活性和安全性也是运营商非常关注的问题。在ASON环境中网络扩容变得简单了，以链路为基础的扩容方式以及资源的自动发现能力，减小了对核心网络带宽预测偏差和扩容带来的网络安全性风险。因此，骨干传送网具有向网状网演进的迫切需求，骨干网对网络资源优化的要求高，需要丰富的保护恢复机制。 在长途节点可以首先使用基于OEO交换技术的大容量交叉连接设备，并引入ASON的信令、实现ASON的功能。城域核心传送网的业务量大，具有对动态业务调度要求高的特点，而且在城域网中核心层引入ASON对全网的影响较小，因此国内一些运营商考虑首先在城域传送网的核心层面引入ASON。但是对于业务密度相对较小的城域接入和汇聚层面，它们更多是负责完成一定地域内的业务的接入、整合和疏导。网络业务流向较为单一、光纤路由方向较少、业务量相对较小、颗粒度较小，使得网格状的组网优势无法体现，而传统的环网在这种业务模型下依然表现出很好的优势。 控制层面作为一种新事物，它的成功与否主要视其能否为运营商创造新业务的同时带来新的利润点，能否为它们节约CAPEX，尤其是OPEX。因此，1+1保护作为一种久经考验的网络保护机制，在新一代的智能光网络中，对它的沿用可以继续保持当前运营商利润好的业务。在现在实际应用的ASON网络中，1+1的业务还是占据了主导地位，这也是由传输网的功能所决定的。同时，ASON网络提供的Mesh恢复机制也为运营商提供了新业务的可能和利润的增长点。通过Mesh恢复机制，可以帮助运营商进一步细化业务质量划分，实现差异化服务和定制业务。 从网络应用来看，目前省际、省内骨干传送网和城域传送网的核心层向网状网演进的趋势越来越明显。通过引入ASON技术可以增强网络的生存性，提高光通道的调度效率，提供差异化的传送服务，是向下一代光传送网演进的重要一步。以ASON为代表的智能光网络将成为未来几年光通信网络建设和发展的主要方向。随着标准化的进一步完善，ASON势必会成为下一代网络最佳的承载网，成为下一代光网络演进的目标。 链接一：国内ASON标准进程 2003年，中国通信标准协会传送网工作组确定启动我国ASON标准化工作。目前已经完成了《自动交换光网络(ASON)技术要求》系列标准的第1部分“体系结构与总体要求”(送审稿)，有关ASON信令技术、UNI接口、基于SDH的ASON节点设备技术要求和测试方法等标准正在制订过程中。 目前商用化的ASON设备，传送平面主要是基于SDH技术，其交换颗粒为VC4和VC4-nc/v；在控制平面上，已经具备基本的控制功能，包括连接管理、路由、自动发现、UNI接口、保护恢复等，但在控制平面性能、可靠性和管理功能方面还存在差异。 链接二：ASON在我国的实际部署 ASON技术的发展受到了我国运营商的高度关注。2004年，中国电信、中国移动等国内部分运营商分别组织了ASON设备测试或互通测试，其中，信息产业部电信研究院通信标准所与中国移动合作，在2004年6月至8月进行了国内第一次大规模的ASON设备测试—对于来自国内外的8个厂家的设备进行了测试，全面检验了ASON设备的成熟性。 目前ASON在国内的城域传送网和省二级骨干传送网中已经有了少量应用，例如江苏电信采用朗讯的设备建设省内骨干网，吉林铁通采用CIENA设备建设省内网、北京通信采用ALCATEL设备建设ASON城域核心网等。这些网络目前还带有一定的试验性和探索性，运营商希望通过小范围的ASON网络建设，检验ASON网络设备和探索运营维护经验，并逐步向商用网过渡。 专家预计，2005～2006年，运营商将开始在省际骨干网中引入ASON技术，主要针对提高网络利用率和生存性、优化网络结构、提供多种等级服务等需求。ASON在省际骨干网中的应用，意味着ASON技术将真正走向成熟。 作者：徐勇放 |
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