隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，各種業(yè)務(wù)量呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，特別是語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和多媒體等業(yè)務(wù)量的迅速增長(zhǎng)對(duì)傳送網(wǎng)的傳輸帶寬、接口方式和運(yùn)營(yíng)維護(hù)提出了更高的要求，要求光傳送網(wǎng)能提供更靈活的網(wǎng)絡(luò)交換和高效快速的保護(hù)恢復(fù)能力。自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的概念正是適應(yīng)傳送網(wǎng)的發(fā)展而提出的，是對(duì)傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的一次變革。

    ASON是一項(xiàng)全新的技術(shù)，它在傳統(tǒng)的SDH設(shè)備上增加控制平面，引入一系列信令、路由及鏈路管理協(xié)議來(lái)達(dá)到傳輸網(wǎng)絡(luò)智能化的目的。ASON代表了今后傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向，目前主要有三大組織在進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，分別為ITU-T、IETF和OIF，各標(biāo)準(zhǔn)化組織之間互為補(bǔ)充。

    一、傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)（OTN）的局限性

    目前光網(wǎng)絡(luò)雖然能夠提供足夠的帶寬資源，但與IP網(wǎng)絡(luò)相比缺乏靈活性。其局限性主要是因?yàn)橥ㄟ^(guò)人工配置和復(fù)雜而低效的網(wǎng)管系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理。其缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在因人工配置而導(dǎo)致的業(yè)務(wù)提供的出錯(cuò)率較高，業(yè)務(wù)提供的延時(shí)較大，網(wǎng)絡(luò)資源利用率不高，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)復(fù)雜，電路交換網(wǎng)和IP包分組交換網(wǎng)之間的互聯(lián)互通問(wèn)題，不同類型的網(wǎng)絡(luò)之間的存在互聯(lián)互通的問(wèn)題，以及網(wǎng)狀網(wǎng)缺乏有效的保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制。

    傳統(tǒng)的SDH設(shè)備和WDM設(shè)備靠網(wǎng)管來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)的性能、安全、配置、維護(hù)、計(jì)費(fèi)和告警等。隨著OTN的規(guī)模擴(kuò)大，且日益復(fù)雜化，網(wǎng)管系統(tǒng)任務(wù)越來(lái)越繁重，很難提供快速業(yè)務(wù)服務(wù)。另外，網(wǎng)管負(fù)荷過(guò)重，必然影響網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性。如要增加一個(gè)交叉連接設(shè)備，就得去更新網(wǎng)管數(shù)據(jù)庫(kù)，會(huì)使出錯(cuò)率增大，同時(shí)，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的連接情況也變得非常困難。

    在網(wǎng)絡(luò)配置方面，需求和提供能力之間顯出很大矛盾。在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，SDH網(wǎng)絡(luò)完成配置的時(shí)間很長(zhǎng)，從數(shù)分鐘到數(shù)小時(shí)。簡(jiǎn)化配置成為ASON組網(wǎng)的另一要求，最好的方法是給出信源和所需的帶寬，由網(wǎng)絡(luò)自行配置。

    當(dāng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生故障時(shí)，可以通過(guò)網(wǎng)管來(lái)恢復(fù)，但恢復(fù)相對(duì)較慢。實(shí)時(shí)恢復(fù)機(jī)制只局限于環(huán)網(wǎng)，在網(wǎng)狀網(wǎng)中無(wú)法做到實(shí)時(shí)保護(hù)和恢復(fù)。

    為了解決傳統(tǒng)OTN的不足，人們已經(jīng)開(kāi)始考慮采用ASON技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的智能化。

    二、ASON的性能特點(diǎn)

    圖1通過(guò)分類模型給出ASON的主要性能特點(diǎn)、商業(yè)利益、控制機(jī)制和組網(wǎng)的基本條件。

    圖1 ASON的性能特點(diǎn)和組網(wǎng)條件的層次化模型

    ASON同傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別在于它增加了一個(gè)控制平面，通過(guò)控制平面中各個(gè)模塊的相互作用，能夠?qū)崿F(xiàn)智能的控制，從而快速地為業(yè)務(wù)建立連接，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)等功能。ASON具備以下一系列重要的性能特點(diǎn)。

    （1）快速的業(yè)務(wù)提供能夠?qū)崿F(xiàn)資源的更有效利用和增加開(kāi)辟新業(yè)務(wù)的機(jī)會(huì)，如帶寬調(diào)整、波長(zhǎng)出租、波長(zhǎng)批發(fā)、VPN等新業(yè)務(wù)。

    （2）網(wǎng)絡(luò)管理簡(jiǎn)單化在用戶端，根據(jù)數(shù)據(jù)流的大小和模式，能通過(guò)波長(zhǎng)的自動(dòng)調(diào)整實(shí)現(xiàn)不同IP網(wǎng)絡(luò)之間的連接，從而解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問(wèn)題。圖2給出了快速動(dòng)態(tài)進(jìn)行業(yè)務(wù)連接的情況，業(yè)務(wù)忙時(shí)，可再申請(qǐng)λ2路由；流量減少時(shí)，立即釋放λ2路由。

    圖2 快速業(yè)務(wù)提供的情況

    （3）更高級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)安全在網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)湎拢Ｗo(hù)和恢復(fù)機(jī)制能夠提供給用戶更加可靠的業(yè)務(wù)傳輸，特別是在光網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行高速信息傳輸尤為重要。ASON的控制平面能在光層對(duì)傳輸故障快速作出反映，進(jìn)而即時(shí)地將數(shù)據(jù)流倒換到備用通道上，從而實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的快速保護(hù)和恢復(fù)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

    （4）自動(dòng)發(fā)現(xiàn)鄰居、網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)的功能。

    （5）具有流量工程能力和業(yè)務(wù)端到QoS保證能力。

    （6）更簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)規(guī)模大的傳輸網(wǎng)在規(guī)化和設(shè)計(jì)時(shí)非常困難，存在許多不確定因素，諸如不固定的數(shù)據(jù)流量、不確定的業(yè)務(wù)需求、不同業(yè)務(wù)的安全等級(jí)，以及各種不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和控制平面的相互兼容性等。ASON技術(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)化的控制平面和簡(jiǎn)單的網(wǎng)管系統(tǒng)，重用現(xiàn)有的一些協(xié)議，使網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)變得更加簡(jiǎn)單。

    三、ASON的關(guān)鍵性技術(shù)

    ASON上述功能的實(shí)現(xiàn)是依賴于其控制機(jī)制，包括自動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能、路由、信令、呼叫和連接控制、保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制。

    第一，ASON的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能可以分為三種：鄰居發(fā)現(xiàn)、資源發(fā)現(xiàn)和服務(wù)發(fā)現(xiàn)。鄰居發(fā)現(xiàn)主要是負(fù)責(zé)監(jiān)控本地節(jié)點(diǎn)同所有相鄰節(jié)點(diǎn)的鏈路連接狀態(tài)，用于自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和維護(hù)相鄰設(shè)備，這對(duì)于跟蹤相鄰網(wǎng)絡(luò)元素的連接是至關(guān)重要的。

    第二，路由機(jī)制，雖然現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)使用了許多已知的路由協(xié)議，但光通信技術(shù)主要還是模擬通信技術(shù)，在計(jì)算其路由時(shí)必須考慮信號(hào)的傳輸損耗問(wèn)題。另外，由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，信令協(xié)議必須盡可能簡(jiǎn)化，以減少占用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。ITU-T已經(jīng)對(duì)ASON的路由協(xié)議作了建議，包括路由協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)、選路的功能模塊、路由協(xié)議的屬性、抽象信息以及狀態(tài)表等。

    第三，信令，包括所有通信實(shí)體之間的控制信息，是自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）控制平面的一項(xiàng)核心技術(shù)。信令協(xié)議主要用于建立、維護(hù)、恢復(fù)和釋放連接，它對(duì)于網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)快速反應(yīng)和恢復(fù)至關(guān)重要。信令協(xié)議的可靠性會(huì)直接影響網(wǎng)絡(luò)的可靠性和服務(wù)質(zhì)量（QoS），是信令研究中的一個(gè)重要課題?；贕MPLS的ASON信令協(xié)議主要有3種：基于受限路由的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議（CR2LDP）、擴(kuò)展的資源預(yù)留協(xié)議（RSVP2TE）和專用網(wǎng)間接口協(xié)議（PNN-I）。

    第四，呼叫和連接控制，在ASON體系結(jié)構(gòu)中，呼叫和連接控制是獨(dú)立的。這樣就能支持多業(yè)務(wù)傳輸，包括動(dòng)態(tài)的帶寬需求、多鏈路傳輸或多重連接等，如在提供語(yǔ)音服務(wù)時(shí)包含多媒體服務(wù)。

    最后，保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制，ASON利用各種快速恢復(fù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高可靠性?？焖倩謴?fù)機(jī)制同時(shí)支持保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制，前者通過(guò)將發(fā)生故障的鏈路倒換到備用鏈路，實(shí)現(xiàn)保護(hù)；后者通過(guò)重選路由來(lái)恢復(fù)業(yè)務(wù)。雖然保護(hù)和恢復(fù)是在不同層面實(shí)現(xiàn)的，但兩者都支持客戶的各種CoS（服務(wù)類型）需求，且兩者互相配合。

    四、ASON組網(wǎng)的基本策略

    圖1給出ASON組網(wǎng)時(shí)必備的基本條件。首先，ASON存在獨(dú)立的智能化的控制平面，完成呼叫和連接控制功能，控制平面與傳輸平面、管理平面通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口相互聯(lián)系。圖3給出ASON控制平面的參考模型。其次，還需定義不同域控制面之間的接口和用戶與控制面之間的接口。為了實(shí)現(xiàn)全局連接，ASON必須有可升級(jí)的標(biāo)識(shí)命名和尋址機(jī)制。再次，ASON平滑演進(jìn)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是盡可能利用現(xiàn)有的協(xié)議，包括路由、信令和自動(dòng)發(fā)現(xiàn)協(xié)議，同一組控制面協(xié)議可以支持多業(yè)務(wù)傳輸技術(shù)。ASON中通常在用戶和傳輸網(wǎng)之間使用多路由（一般是雙路由）實(shí)現(xiàn)保護(hù)和負(fù)荷平衡，包括相同或不同節(jié)點(diǎn)、接入網(wǎng)、核心網(wǎng)以及運(yùn)營(yíng)商，多路由機(jī)制對(duì)于同一個(gè)用戶設(shè)備并不需要分配多個(gè)地址。

    圖3 ASON控制平面的參考模型

    五、總結(jié)

    本文通過(guò)分類方法研究了ASON的性能特點(diǎn)、控制機(jī)制和組網(wǎng)條件。ASON同傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別在于它增加了一個(gè)控制平面，通過(guò)控制平面中各個(gè)模塊的相互作用，能夠?qū)崿F(xiàn)智能的控制，從而快速地為業(yè)務(wù)建立連接，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)等功能。ASON具備快速的業(yè)務(wù)提供、網(wǎng)絡(luò)管理簡(jiǎn)單化、更高級(jí)的網(wǎng)絡(luò)安全、自動(dòng)發(fā)現(xiàn)鄰居等一系列重要的性能特點(diǎn)。其性能特點(diǎn)是依賴與于它所采用的控制機(jī)制，包括自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、路由、信令、相應(yīng)的呼叫和連接控制，以及新的保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制。