近年來，光傳輸網(wǎng)絡(luò)這一名詞不斷出現(xiàn)在電信領(lǐng)域中，引起人們越來越多的關(guān)注。文章對自動交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行了分析，對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運維產(chǎn)生的影響進行了闡述。

　　《電子科技大學(xué)學(xué)報》刊登的許多文章都處于人文社會科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域，具有前導(dǎo)性、獨創(chuàng)性、特別是以信息科學(xué)為核心的人文交叉研究已成為本刊鮮明的特色和優(yōu)勢。該刊的編委皆由校內(nèi)各學(xué)科負(fù)責(zé)人和專家構(gòu)成，充分保證該刊的學(xué)術(shù)水準(zhǔn)。

　　1自動交換光網(wǎng)絡(luò)的誕生

　　1.1傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)對業(yè)務(wù)發(fā)展的限制

　　傳統(tǒng)的SDH光網(wǎng)絡(luò)主要為語音業(yè)務(wù)設(shè)計，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以線形和環(huán)形為主。業(yè)務(wù)配置時，需要逐環(huán)、逐點配置業(yè)務(wù)路徑及時隙，難以實時管理，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓�就不能實時反映到網(wǎng)管。雖然在這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下實現(xiàn)的保護方式有著快速倒換的優(yōu)點，但其網(wǎng)絡(luò)擴展性差，并且?guī)�寬利用率�?一般要預(yù)留一半帶寬保護環(huán)網(wǎng))。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日益擴大，結(jié)構(gòu)日漸復(fù)雜，進行管理和維護的壓力也越來越大，這種配置業(yè)務(wù)的方式風(fēng)險較高;同時，由于業(yè)務(wù)從申請到實際開通，都是人工進行，尤其當(dāng)牽扯到多廠家的互連時，需要人工協(xié)調(diào)，效率低，通常要耗費大量時間和人工。人們急切希望借助新技術(shù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的動態(tài)申請、選路、業(yè)務(wù)自動建立，從而簡化網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的管理，降低運營成本。

　　1.2業(yè)務(wù)的需求推動自動交換光網(wǎng)絡(luò)的誕生

　　伴隨著分組業(yè)務(wù)、3G、數(shù)據(jù)寬帶業(yè)務(wù)的爆炸式增長，對傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)提出了挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡(luò)帶寬需求急劇增大，網(wǎng)絡(luò)帶寬的動態(tài)分配要求也日益迫切。傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)的局限性日益凸現(xiàn)，其對突發(fā)性大業(yè)務(wù)量的吞吐能力、業(yè)務(wù)流量的調(diào)控能力、網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)能力，以及由此帶來的維護操作難度的加大，愈發(fā)不能滿足業(yè)務(wù)增長的需要。

　　自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)技術(shù)是一種能夠自動完成網(wǎng)絡(luò)連接的新型網(wǎng)絡(luò)概念，順應(yīng)了業(yè)務(wù)發(fā)展對于傳送網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)支撐能力和豐富性的高需求，突破了傳統(tǒng)人工配置的網(wǎng)絡(luò)理念，適應(yīng)了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和新業(yè)務(wù)拓展的需要。智能光網(wǎng)絡(luò)是將SONET/SDH的功能特性、高效的IP技大容量的DWDM和網(wǎng)絡(luò)控制軟件融合在一起，形成了自動光交換網(wǎng)絡(luò)。

　　對于網(wǎng)絡(luò)運營商來說，它可以直接從光域快速提供業(yè)務(wù)，使運營商擁有的不再是一個一般的光網(wǎng)絡(luò)，而是一個極具競爭潛力的業(yè)提供平臺。引入ASON，對于整個網(wǎng)絡(luò)而言意味著業(yè)務(wù)能力的極大提升，如:利用流量工程，將網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)地分配給路由;具有快速的業(yè)務(wù)提供和拓展能力;減少了業(yè)務(wù)提供者開發(fā)和維護用于新技術(shù)配置管理的運行支持系統(tǒng)軟件的需要;具有恢復(fù)能力，使網(wǎng)絡(luò)在出問題時仍能維持一定水準(zhǔn)的業(yè)務(wù)，特別是分布式恢復(fù)能力可以實現(xiàn)快速業(yè)務(wù)恢復(fù);便于引人諸如按需帶寬業(yè)務(wù)、波長批發(fā)、波長出租、光撥號業(yè)務(wù)、動態(tài)路由分配、閉合用戶群、光傳送層虛擬專用網(wǎng)(VPN)等新的業(yè)務(wù)類型，使傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)向業(yè)務(wù)網(wǎng)方向演進;可以提供各種不同質(zhì)量級別的區(qū)分業(yè)務(wù)等。

　　基于光纖連接(FICON)、企業(yè)系統(tǒng)連接(ESCON)和光纖通道(FC)的存儲域網(wǎng)絡(luò)((SAN)業(yè)務(wù)。

　　ASON對新業(yè)務(wù)類型具有可擴展性。ASON可以支持多種類型的業(yè)務(wù)模型，每種業(yè)務(wù)模型都有自身的業(yè)務(wù)屬性、目標(biāo)市場和業(yè)務(wù)管理需求。

　　2自動交換光網(wǎng)絡(luò)在長途傳輸中的應(yīng)用

　　2.1電信長途傳輸網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r

　　目前，中國電信運營商經(jīng)過多年的努力，現(xiàn)已擁有一個覆蓋全國所有縣以上城市且技術(shù)先進的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)。采用光纖傳輸為主，加上微波、衛(wèi)星等多種傳輸技術(shù)，組成立體交叉的網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)。構(gòu)成了一個數(shù)字化、大容量、多手段、多路由的能承載各種業(yè)務(wù)的現(xiàn)代化傳輸網(wǎng)。經(jīng)濟發(fā)展的不平衡，導(dǎo)致通信總量分布的不平衡，帶寬分布不完全取決于全人口和地域規(guī)模，人口質(zhì)量、地域合作以及能源互補對長途網(wǎng)帶寬分布起到更加關(guān)鍵的作用。未來3G/IP’I’V/NGN等業(yè)務(wù)發(fā)展將直接取決于城市人均消費指數(shù)，經(jīng)濟力作用會促使長途傳輸網(wǎng)發(fā)生變化。

　　2.2長途傳輸網(wǎng)部署ASON的策略

　　隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的要求，長途傳輸網(wǎng)在繼續(xù)承擔(dān)大顆粒長途電路調(diào)度的同時，應(yīng)作為高安全性和高要求的多業(yè)務(wù)承載平臺。利用DWDM系統(tǒng)的大容量和長途傳輸能力以及ASON節(jié)點的寬帶容量和靈活調(diào)度能力，可以組建一個功能強大的網(wǎng)絡(luò)。

　　在這樣的網(wǎng)絡(luò)中，ASON節(jié)點可以完成傳統(tǒng)SDH設(shè)備所能完成的所有功能，并提供更大的節(jié)點寬帶容量，更靈活、更快捷的電路調(diào)度能力，同時網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運營費用也比較低。ASON節(jié)點所能提供的單節(jié)點交叉容量可以大大緩解網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的“瓶頸”問題。

　　在部署ASON長途傳輸網(wǎng)時，建議采用“從上到下，先孤后連”的總體策略，即ASON網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建應(yīng)該從長途骨干核心向邊緣逐步推進;同層網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的地域差異，分階段按需要部署ASON孤立子網(wǎng)，今后隨著業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，再將ASON孤島與骨干核心、各孤島之間連接成更大范圍的ASON網(wǎng)絡(luò)，最終實現(xiàn)業(yè)務(wù)的平滑遷移和全網(wǎng)ASON化。

　　2.2.1業(yè)務(wù)設(shè)計與規(guī)劃

　　初期建設(shè)，考慮ASON和SDH網(wǎng)絡(luò)的并存和互通，首先要規(guī)劃區(qū)分每條業(yè)務(wù)的屬性，通過ASON保護恢復(fù)和SDH保護結(jié)合，設(shè)計各種SLA業(yè)務(wù)以及跨傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和ASON網(wǎng)絡(luò)間業(yè)務(wù)的保護方式。今后網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模升級到ASON時，傳統(tǒng)業(yè)務(wù)遷移到ASON網(wǎng)絡(luò)、PC業(yè)務(wù)修改為SPC業(yè)務(wù)不允許有任何損傷。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是各運營商未來發(fā)展主要業(yè)務(wù)之一，引進ASON解決方案之后，可以使用SLA中的銀級業(yè)務(wù)來運營數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，具有實時計算保護路由和建立業(yè)務(wù)連接的優(yōu)勢，可以全網(wǎng)共享保護帶寬，提高帶寬利用率。

　　2.2.2工程部署與實施

　　長途傳輸網(wǎng)絡(luò)最重要的就是網(wǎng)絡(luò)安全性，工程部署階段必須能夠事先對網(wǎng)絡(luò)容量、工作路由和恢復(fù)路徑等進行規(guī)劃和驗證，將實際應(yīng)用中可能遇到復(fù)雜保護、業(yè)務(wù)遷移等問題通過系統(tǒng)化仿真和模擬及時發(fā)現(xiàn)、解決。工程實施可以分步推進智能化，新建節(jié)點盡量采用ASON設(shè)備，核心節(jié)點之間可以優(yōu)先采用組建ASON網(wǎng)絡(luò)，非核心節(jié)點可以先采用具備ASON能力的設(shè)備，在條件成熟時實現(xiàn)業(yè)務(wù)平滑遷移和全網(wǎng)的ASON化。

　　2.3長途傳輸網(wǎng)部署ASON的優(yōu)點

　　23.1 ASON網(wǎng)絡(luò)可以提供端到端小于50 ms保護

　　從保護機理上講，物理層的保護要快于IP網(wǎng)絡(luò)層。而干線光纜中斷的概率相對城域網(wǎng)很大，因此最早的網(wǎng)絡(luò)故障首先反應(yīng)在物理層面，而越接近于物理層的保護速度就越快。而ASON網(wǎng)絡(luò)在I+1的保護上可以達到遠小于50 ms，而且擁有實施十幾年的豐富經(jīng)驗，協(xié)議非常成熟。相對于傳統(tǒng)SDH設(shè)備，ASON設(shè)備還可以提供在針對多次斷纖的保護。

　　2.3.2 ASON網(wǎng)絡(luò)可以隔離光纜切斷故障

　　長途傳輸網(wǎng)絡(luò)光纜故障相對較多，光纜切斷等突發(fā)事件會導(dǎo)致很多波長鏈路中斷，這種中斷會對IP網(wǎng)絡(luò)造成很大的沖擊，對于負(fù)載量巨大的IP網(wǎng)絡(luò)，線路切斷會導(dǎo)致成千上萬的IP包丟失，引起許多路由器得重新選擇路由，容易引起路由振蕩，造成恢復(fù)時間長，其保護恢復(fù)時間有著很大的不確定性。而ASON網(wǎng)絡(luò)的保護和恢復(fù)比較容易解決這些問題，隔離了斷纖的故障問題。

　　2.3.3 ASON網(wǎng)絡(luò)可以減少IP業(yè)務(wù)時延和抖動

　　純路由器網(wǎng)絡(luò)引人了3層多跳技術(shù)，而路由器的存儲轉(zhuǎn)發(fā)機制必然增加傳輸時延。時延對語音(例如3G,NGN的語音)業(yè)務(wù)的QOS影響很大，尤其是長途傳輸中。目前的全IP骨干網(wǎng)很難滿足端到端的時延和抖動要求。ASON網(wǎng)絡(luò)在中間節(jié)點采用1層(而不是3層)處理，減少時延、抑制抖動，從而達到減少端到端時延的目的。

　　3自動交換光網(wǎng)絡(luò)在城域傳輸中的應(yīng)用

　　3.1現(xiàn)有城域傳輸網(wǎng)的狀況

　　目前，城域光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也可以分為核心(骨干)層、匯聚層、接人層，各電信運營商宜采用整體規(guī)劃、分步實施的原則，根據(jù)城市規(guī)模及業(yè)務(wù)發(fā)展的具體情況，采取適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和傳輸技術(shù)，在滿足發(fā)展需要的基礎(chǔ)上，適當(dāng)超前發(fā)展城域光網(wǎng)絡(luò)。城域光傳送網(wǎng)絡(luò)中，城市之間存在相當(dāng)大的差異化，通常在業(yè)務(wù)量的構(gòu)成方面存在著巨大差異。一般而言，動態(tài)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)調(diào)配頻繁的需求目前主要存在于特大型城市。

　　當(dāng)前，電信運營商對于城域網(wǎng)最關(guān)心的是多業(yè)務(wù)，因為業(yè)務(wù)是一個最不確定的因素。城域網(wǎng)只有具備極強的多業(yè)務(wù)能力，才能源源不斷地將網(wǎng)絡(luò)覆蓋變?yōu)橛�利，才能談得上網(wǎng)絡(luò)的可演進性與可塑性。因此，不斷完善城域網(wǎng)已成為當(dāng)前傳送網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點領(lǐng)域，各大電信運營商都將建筑城域光網(wǎng)絡(luò)作為自己的重要目標(biāo)。

　　3.2城域傳輸網(wǎng)部署ASON的策略

　　相對于長途傳輸網(wǎng)，城域網(wǎng)則規(guī)模很大，接人層節(jié)點眾多，因此在城域傳輸網(wǎng)里，ASON則應(yīng)先從核心層開始，先解決核心層網(wǎng)絡(luò)的生存性和帶寬利用率問題，同時，利用智能設(shè)備的大容量交叉調(diào)度能力，承擔(dān)日益增長的核心層業(yè)務(wù)輸導(dǎo)和調(diào)度任務(wù)。在條件成熟和光纖到位的情況下，也可以考慮將智能光網(wǎng)絡(luò)逐步引人城域網(wǎng)的匯聚層、接人層，并實現(xiàn)不同廠家之間的端到端電路配置。

　　3.2.1業(yè)務(wù)設(shè)計與規(guī)劃

　　城域網(wǎng)由于設(shè)備數(shù)量龐大，在引人ASON時，必須要考慮A-SON設(shè)備與現(xiàn)有SDH設(shè)備的互通，在核心層，可以單獨由ASON設(shè)備組建MESH網(wǎng)絡(luò)來保證城域網(wǎng)核心業(yè)務(wù)的安全，對于原有匯聚層和接人層的業(yè)務(wù)，可以通過光口互聯(lián)的方式來對原有匯聚層、接人層業(yè)務(wù)進行調(diào)度和上下行。由于城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)大、業(yè)務(wù)復(fù)雜，傳統(tǒng)的借助人腦規(guī)劃已經(jīng)不能滿足業(yè)務(wù)規(guī)劃需要，因此有必要引人ASON規(guī)劃模擬軟件來對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)進行規(guī)劃設(shè)計。

　　3.2.2工程部署與實施

　　城域網(wǎng)工程實施時，考慮到城域光纜等因素，應(yīng)首先對核心層進行MESH化，在光纜具備的情況下，再針對匯聚層設(shè)備加載ASON特性。對于省會城市，由于匯聚節(jié)點較多，可以考慮分布實施，對于普通城市，由于匯聚節(jié)點相對較少，可以在光纜具備的情況下一步實施到位。對于數(shù)量龐大的接人層，現(xiàn)階段可以對某些業(yè)務(wù)特別重要(如高端大客戶、重要的基站站點)的接人站點加載ASON，其他站點暫時保持不變。

　　3.3城域傳輸網(wǎng)部署ASON的優(yōu)點

　　3.3.1 ASON網(wǎng)絡(luò)可以提供快速端到端調(diào)度

　　傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)由于是根據(jù)基站配套所建，因此在BSCIMSC節(jié)點存在大量的2M電路落地，如果跨區(qū)存在大量的大客戶電路，則電路調(diào)度要經(jīng)過至少2次以上的2M轉(zhuǎn)換，不僅浪費了大量的時隙資源，也浪費了機房空間，ASON網(wǎng)絡(luò)可以進一步使網(wǎng)絡(luò)扁平化，且配置業(yè)務(wù)不用關(guān)心中間穿通節(jié)點，開通電路非常迅速且效率高。

　　3.3.2 ASON網(wǎng)絡(luò)可以提供靈活的業(yè)務(wù)分級

　　相對于傳統(tǒng)的SDH設(shè)備只能提供保護以及無保護業(yè)務(wù)，A-SON設(shè)備將業(yè)務(wù)等級進一步細(xì)分，可分為5級，可以根據(jù)業(yè)務(wù)種類提供不同的SLA服務(wù)給客戶，有利于進一步細(xì)分客戶。如對于普通的INTERNET業(yè)務(wù)可以提供可恢復(fù)的銀級業(yè)務(wù)，可以大大提高整個網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率。

　　3.3.3 ASON網(wǎng)絡(luò)可以提供更高的可靠性

　　光纜線路故障對網(wǎng)絡(luò)的可靠性影響很大。對本地城域網(wǎng)而言，光纜長度短、維護及時，光纜資源比較豐富，網(wǎng)絡(luò)可靠性可以達到99.9%的要求。但隨著高端大客戶專線、NGN,3G承載要求的提高，需要網(wǎng)絡(luò)達到更高的可靠性(99.99%一99.999% )，這個時候必須采用MESH網(wǎng)的多路徑保護恢復(fù)功能，比環(huán)網(wǎng)更安全，提高網(wǎng)絡(luò)的生存性。

　　4自動交換光網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)運維的影響

　　4.1自動交換光網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的影響

　　與傳統(tǒng)的SDH環(huán)網(wǎng)不同，MESH網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點一般有兩個以上的光方向，也就是說兩點之間的路由有兩個以上。因此網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的復(fù)雜性和工作量要遠大于單純的環(huán)網(wǎng)。此外，純粹的分布式智能在恢復(fù)路徑的計算上很難達到最優(yōu)。所以，仔細(xì)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是引人ASON的不可缺少的步驟。借助網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具或?qū)�業(yè)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃服務(wù)可以在保證網(wǎng)絡(luò)安全性指標(biāo)的前提下，充分利用共享MESH恢復(fù)，提高網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率，提供網(wǎng)絡(luò)的擴容空間、實際利用率和可用性仿真報告等。

　　4.2自動交換光網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)運維的影響

　　ASON網(wǎng)絡(luò)更靈活更高效。由于網(wǎng)絡(luò)運營商希望通過引人新業(yè)務(wù)和應(yīng)用來應(yīng)對強大的市場競爭所帶來的巨大壓力，導(dǎo)致通信容量(bytes)和業(yè)務(wù)多樣性(技術(shù)、協(xié)議)大大增長。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分層越來越復(fù)雜，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的運營維護成本越來越高。統(tǒng)計結(jié)果表明，運營維護成本(OPEX)大約占到運營商總成本的40%左右。ASON網(wǎng)絡(luò)通過智能的控制平面實現(xiàn)業(yè)務(wù)指配過程的自動化，網(wǎng)絡(luò)運維人員從操作者的角色轉(zhuǎn)變?yōu)闆Q策者。

　　ASON只是幫助實施，但不能決策，所有的決策由網(wǎng)管確定，而所有網(wǎng)絡(luò)的實時業(yè)務(wù)路由信息都反饋到網(wǎng)管。ASON引人后將大量的重復(fù)性人工操作簡化了，同時也減少了誤操作的可能。對傳送平面的維護同以前沒有差別，ASON的引人增加了對控制平面的維護管理工作，擴大了維護管理工作范圍。ASON的引人增強了網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)保護能力，以前網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)雙重故障，則只能通過人工調(diào)電路的方式進行保護，但ASON則確保有路就通，先消除業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險，然后再消除故障，減少運維壓力。

　　值得一提的是，業(yè)務(wù)的工作路由和單節(jié)點失效的恢復(fù)路由都是通過規(guī)劃軟件或服務(wù)事先指定的，并不存在不可控的因素，只有在上述機制都失效時，才會啟動動態(tài)恢復(fù)機制，為網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供進一步的保障。所以說，ASON將網(wǎng)絡(luò)運維的工作遷移到了精心的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面。

　　5結(jié)束語

　　傳輸網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，以ASON為代表的自動交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將隨著3G等新技術(shù)的應(yīng)用而不斷演進，以滿足傳送網(wǎng)的業(yè)務(wù)要求和安全要求。對于新技術(shù)的引人不可能一步到位，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前的實際需要，采用一步規(guī)劃、分布實施的方式進行建設(shè)。未來自動交換光網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)相輔相成，進一步降低網(wǎng)絡(luò)運營成本，給運營商帶來一個高效、靈活、決速的精品傳輸網(wǎng)。