ASON结构和关键技术

ASON结构和关键技术
1、引言
ASON（Automatic Switched Optical Network，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。

随着信息时代的来临，各种通信业务（特别是以IP业务为代表的数据、图像等传输业务)急剧增长，以及动态的数据业务特性带来新的需求，使得对传输网络具备良好自适应能力的需求也逐步提上日程,对网络带宽进行动态分配并具有高性价比的解决方案已是人们追求的目标。

ASON正是在这样的市场环境下应运而生的新一代光网络技术。

2、ASON的体系结构
ASON中第一次引入了单独的控制平面,从而使光网络发生了根本性的变化，具备了智能功能。

其体系结构主要表现在ASON的三种平面和三种连接类型上。

2。

1ASON的三种平面
按照ITU-T G。

8080（G.ason）建议，ASON从功能平面讲分为控制平面（Control Plane）、传送平面(Transport Plane)、管理平面（Management Plane）3个独立的层面。

2。

1。

1控制平面功能
在智能光网络中形成了独立的控制平面,完成对连接的建立和删除以及其他操作的控制功能，诸如恢复和保护，快速配置，快速加入和去除网元，进行光功率的自动调整等。

控制平面包括一系列实现路由和信令等特定功能组件，用于连接的建立和释放等。

控制平面可以在管理平面的控制下实现连接的建立，也可以独立完成连接的建立和释放等功能。

ASON控制平面的作用在于:快速有效地在传输网内配置连接以支持交换和软永久连接；再配置或修改预先设置的呼叫连接；完成恢复功能。

控制平面可分为不同域以满足网络管理域的划分。

一个管理域内控制平面还可以更进一步划分,以提高网络的可扩展性，避免域间控制信息风暴。

既可以基于不同地域或基于不同厂商设备，也可以基于不同的协议、信令体系或安全、可靠性要求进行划分。

2.1.2传送平面功能
传送平面负责数据业务的传送.传送平面与控制平面和管理平面都有通信接口，通过这些接口，管理平面和控制平面就可对传送资源进行控制和管理.传送平面还可以提供控制平面和管理平面的通信信道。

传送平面具备以下四种功能：
1。

交叉:智能光网络具有强大的交叉能力和传送能力，以支持网络的灵活调度需要.
2。

多种网络：智能光网络的物理拓扑可以是多种多样的，如格状的、环状的、链状的,以及它们的组合。

3.子拓扑:在格状的物理拓扑中可包含和应用子拓扑。

4.多业务：支持基于电路交换和IP的多种业务接口及其传送的需要。

2。

1.3管理平面功能
管理平面完成传送平台、控制平面和整个系统的维护功能，主要面向网络管理者，着重对网络运行情况的掌握和网络资源的优化配置,负责所有平面间的协调和配合,具有完善的网络和网元管理功能，支持网络的智能化的管理。

2.2ASON的三种连接
在ASON中存在着三种不同类型的连接：永久连接（Provisioned Connection)、软永久连接(Soft—permanent Connection）、交换连接（Switched Connection）。

不同类型的连接是为了在不同的应用条件下提供不同类型的连接的目的.
2.2。

1永久性连接
永久性连接是从管理平面直接配置传送平面资源来建立连接的，这种连接的发起者和配置者都是管理平面，一旦建立连接，在没有管理平面的相应拆除命令情况下，连接就一直存在。

2。

2。

2交换式连接
和永久性连接相反，交换式连接的建立是由控制平面的请求来产生的,对传送平面资源的配置也是由控制平面来完成的。

这种连接是应用户的请求而建立的，一旦用户拆除请求，那么这条连接就在控制平面的控制下自动拆除了。

交换式连接的引入是整个ASON的核心所在。

正是由于有了交换式连接的引入，光网络才有了智能，从而可以根据用户的要求自动提供所需的光通道。

而交换式连接是在控制平面的控制之下实现的.
2.2。

3软永久性连接
软永久性连接是介于这两种连接之间,这种连接建立的请求也是从管理平面发出的，但对传送网资源的配置却是由控制平面完成的。

这种连接的拆除也是在管理平面的命令下完成的.
3、ASON的特点
1。

灵活的网络结构,增强了网络的升级扩容能力：ASON网络基本以Mesh网络结构为主，可实现网络的无极扩展.在实际应用中,ASON网络的节点扩容，可以根据具体情况，在节点之间增加光纤连接，即可改变ASON的网络拓扑，优于SDH环网.
2。

强大的业务提供能力,可以提供不同的QoS：能提供高速率、大容量、长距离传送业务能力，满足各种应用的要求，而且易于升级现有网络到未来更高的传输速率。

3.快速、有效的网络保护和恢复机制：当网络发生故障时，ASON的管理平面和控制平面相配合以保证故障信息能够及时、准确地在网络中传播,备用或恢复路由可以快速启动，从而增强了网络的生存性。

4.能够快速、高质量地为用户提供各种带宽服务与应用：自动交换光网络使得业务供应商可以在几分钟甚至几秒钟内迅速地为用户提供一个波长通道，实现“光拨号”。

还可以基于
ASON技术开发“波长批发”、“波长出租”及“OVPN”（Optical Virtual Private Network，光虚拟专用网）等各种业务，有效地将光纤的物理带宽转化为最终用户带宽，从而使得网络运营商能够迅速开通各种增值业务.
5.实时、动态的流量工程控制：这是ASON的一个主要特性，它允许网络根据当前客户层的业务需求，实时、动态地调整网络的逻辑拓扑结构以避免拥塞，实现资源的“按需分配”(Bandwidth on Demand)。

6.良好的设备互操作性和网络可扩展性:通过定义统一的、标准的网络接口，不同网络运营商的设备可以很容易地实现互连互通;如果进一步在网络接口中配备自动资源发现、自动业务发现等各种功能，可进一步减轻设备互连时所需要的人工干预和手工配置，节约了维护成本。

7.资源利用率高：SDH自愈环网资源利用率为50％.ASON可以按照需求为客户选择最优的路由，而且可以采取保护资源共享的方法,理论上资源利用率不会小于50％，而且网络拓扑连通度越高，资源利用率越高。

8.降低建设和维护成本：ASON设备集成度高，初次建设投资较高，但后期扩容与SDH 相比具有成本优势，在规模较大的网络时更为经济。

引入网络智能有利于降低维护成本。

4、ASON关键技术
4。

140Gbit/s速率的光接口
随着各种新兴电信业务的出现，特别是数据业务对网络带宽的占用量越来越大,我们在使网络变得智能化的同时,也要考虑网络宽带化的问题。

另一方面，各种大容量高端路由器和交换机的出现也大大推动了40Gbit/s光接口在ASON节点设备中的应用.
4.2多播严格无阻塞交叉矩阵
交叉矩阵是ASON节点设备传送平面的核心部分,ASON设备和传统的SDH/MSTP设备相比，设备交叉容量大幅提升，并且增加了交叉矩阵的多播严格无阻塞特性。

其主要原因是：首先，ASON是基于格状网络构建的,较以往的环网结构来说,ASON节点设备上要提供更多的光接口，要有更强的业务调度和疏导能力；其次,采用多播严格无阻塞的交叉矩阵对于ASON的恢复时间性能有显著提高。

即在网络发生故障时,ASON节点设备的交叉连接要进行内部路由搜索，采用多播严格无阻塞矩阵后，可以更好地支持ASON中的广播业务，增强ASON节点设备的组网能力,更易于实现对多播等新业务的支持。

4.3多播业务的实现
多播技术是一点对多点的通信技术，是通信网络将发起端的信息同时传递给多个接收端的一种信息传递模式.随着网络技术的不断发展和用户需求的不断变化，多播业务日益成为一种重要的业务模式。

要求多播技术支持的业务类型主要是一些带宽密集型的业务，如IPTV、视频会议等，可以预见多播技术所支持业务的应用前景将会非常广阔。

ASON设备的交叉矩阵具有多播严格无阻塞特性，给多播业务在技术性能方面提供了良好的保障。

4。

4ASON的保护与恢复
ASON作为分布式智能光传送网,它的最大特点就是在传送平面和管理平面的基础上引入了智能控制平面,使用了信令、路由、自动发现等技术。

其核心技术优势之一是可以提供灵活的保护恢复方案，为不同要求的业务提供不同等级的服务，优化了网络资源.ASON保护和恢复机制一般经历故障管理、保护和恢复、复原等步骤。

涉及的层面有传送平面和控制平面。

对于保护和恢复，可以通过传送平面和控制平面所发挥的作用来界定。

保护一般是由传送平面单独完成，而恢复是传送平面和控制平面共同协调完成的.
5，ASON发展现状和趋势
随着各种新兴电信业务的出现，特别是数据业务对网络带宽的占用量越来越大,我们在使网络变得智能化的同时，也要考虑网络带宽化的问题。

对于应用于骨干网络ASON节点设备来说，能够提供好40Gbit/s的更大速率光接口就显得非常有必要了。

另一方面，各种高端路由器和交换机的接口速率达到了10Gbit/s，这种大容量高端路由器和交换机的出现也大大推动了40G光接口在ASON节点设备中的应用。

总体来说，ASON技术的发展前景已经得到了业界的认可，ASON技术在核心网和城域网的应用模式已经越来越清晰，今后将逐步延伸到汇聚层和接入层。

ASON技术除了继承现有传送网的优点外，ASON还能动态分配网络资源，实现快速业务恢复，直接在光层上按需提供服务，能够适应网络拓扑的变化，提供各种服务等级和保护机制,这种新的网络体系将为语音、图像和数据的“Triple Play”提供了坚实的基础。