智能光网络（ASON）的关键技术及发展策略

，得到了迅速的发展。首先介绍ASON的总体结构及其构件，重点介绍ASON中涉及到的关键技术，包含传送平面、控制平面和管理平面。并且提出电信运营商在构建新一代光传输网络时可以采取的相应策略。

　　一、引言

　　近年来，以因特网业务为主的数据业务飞速增长，因特网业务的激增导致对电信网扩容的迫切需求。而且由于IP业务量本身的突发性、自相似性和非对称性，对网络带宽动态分配的要求也越来越迫切。因此，以光传送网OTN为基础的自动交换光网络被提出，并得到各大电信设备商、大学、研究机构的积极跟进与研究。

　　智能光网络（ASON）指的是在ASON信令网控制之下完成光传送网内光通道连接自动交换功能的新型网络，对网络资源是按需自动分配。它已被认为是具有自动交换功能的新一代的光网络，代表未来网络技术的发展方向。

　　二、ASON的体系结构

　　在ASON网络的整体结构中，层次模型关系是一个非常重要的方面。网络的层次结构如图1所示。

　　图1 ASON的层次结构

　　ASON由请求代理（RA）、光连接控制器（OCC）、管理域（AD）和接口等4类基本网络结构元件构成。其中RA通过OCC协商请求接入TP内的资源；OCC的逻辑功能是负责完成连接请求的接受、发现、选路和连接；管理域所包含的实体不仅包含在管理域，而且也分布在传送平面和管理平面；接口主要完成各网络平面和功能实体之间的连接。

　　ASON网络设计的目的是为了实现大范围全局性整体网络。因此，ASON网络在结构上采用了层次性的可划分为多个自治域的概念性结构。这种结构可以允许设计者根据多种具体条件限制和策略要求来构建一个ASON网络。在不同自治域之间的互作用是通过标准抽象接口来完成的，而把一个抽象接口映射到具体协议中就可以实现物理接口，并且多个抽象接口可以同时复用在一个物理接口上。

　　通过引入自治域的概念，使ASON网络具备了良好的规模性和可扩展性，保证了将来网络平稳升级。通过标准接口的引入，使多厂商设备的互联互通成为可能。因此，标准的接口就成为ASON中一个非常关键的方面。另外通过E-NNI（外部网络节点接口），I-NNI（内部网络节点接口）的引入，使得ASON具备良好的层次性结构：通过E-NNI接口来传递网络消息，可以满足不同自治域之间的消息互通的要求；通过对外引入I-NNI，就能屏蔽了网络内部的具体消息，保证了网络安全性需求，而标准的UNI（用户网络接口）的引入，使得用户具备统一的网络接入方式。

　　三、ASON的关键技术

　　ASON由智能化的光网络节点所构建的光传送网以及对光传送网进行控制管理的光信令控制网络构成，即所谓的硬光技术和软光技术。硬光技术指物理层的光技术和硬件设备；软光技术指控制光通道的建立、删除、查询等操作和提供服务所需的软件，即智能化。

　　1.传送平面的技术

　　传送平面由作为交换实体的传送网网元（NE）组成，主要完成连接建立/删除、交换（选路）和传送等功能，为用户提供从一个端点到另一个端点的双向或单向信息传送，同时，还要传送一些控制和网络管理信息。ASON的传送平面具备了高度的智能。这些智能主要通过智能化的网元光节点来体现。

　　ASON的总体需求框架标准G.8080明确指出ASON节点应具有多粒度交叉、多业务接入的能力，实际上应是一种具有疏导交叉功能的节点。如果把智能光网络看成是可运营的网络，那么必须能够灵活地为用户提供业务服务。因此，在未来相当长的一段时间内，ASON节点不可能是全光的（以波长为粒度提供给用户实在是太大了），业务接入、汇聚最好由电的交叉连接来完成（业务汇聚层）。对于ASON的传送平面的核心交换结构，全光方式和光电光方式各有其优缺点。

　　（1）全光方式全光方式的优点是对业务透明，不需要进行大量的光电、电光转换。光节点具有容量大，结构简单，透明性好，易于实现，成本低的优点。但它本身只能完成波长以上级的交换，全光结构要想具有疏导的能力，必须增加对子波长进行处理的能力，即核心交叉在光域完成，同时增加电层的交叉以完成子波长的处理。

　　（2）光电光方式光电光方式具有交叉颗粒度小，电性能监测完备以及强大的业务汇聚能力等特点。但它对信号格式不透明，在多业务情况下，必须有统一的承载层。对于光电光结构，大量的实现方案是走高速背板互连。电交叉卡受单板尺寸，单个芯片交叉容量以及高速接口数量的限制，比较先进的单板可以实现160Gbit/s的交叉连接，容量扩展采用3级Clos矩阵。

　　2.管理平面的技术

　　管理平面对控制平面和传送平面进行管理，在提供对光传送网及网元设备的管理的同时，实现网络操作系统与网元之间更加高效的通信功能。管理平面的主要功能是建立、确认和监视光通道，并在需要时对其进行保护和恢复。由于ASON在传统光网络的基础上新增了一个功能强大的控制平面，因此给智能光网络的管理带来了新的需求。

　　网管系统对控制平面的管理需求主要分为以下几个方面：

　　（1）网管系统对控制平面初始网络资源的配置，包括配置控制模式和传输资源的绑定模式（如控制代理和传送网元的关系）。

　　（2）网管系统对控制平面的控制模块的初始参数配置，包括控制模块路由功能的命名和地址参数的配置、信令控制模式和初始参数的配置、资源管理模块初始网络资源参数的配置、用户网络接口和网络节点接口的参数配置。

　　（3）三种连接的管理过程中控制平面和管理平面之间的信息交互，包括软永久连接SPC建立过程中管理平面和控制平面之间的信息交互，交换连接SC建立完成以后控制平面对管理平面的信息上报过程，控制平面和管理平面协同完成对SC以及SPC的管理过程。

　　（4）控制平面本身的性能和故障管理，使用定期上报的机制。如果规定时间内没有收到控制平面的上报信息，就认为控制节点或者节点内部的控制模块发生了故障。

　　（5）实现对支撑控制平面的数据通信网络（DCN）的管理和对控制通道的管理和维护。

　　传送平面的管理与传统的光网络管理的内容类似，主要完成传送网络资源的配置管理、性能管理、以及故障管理等内容。

　　3.控制平面的技术

　　ASON控制平面主要实现基本功能和核心功能

　　ASON的控制平面的关键技术很多，包括信令、路由和呼叫、连接的控制，网络的生存性，接口技术等。这里主要论述接口技术。

　　控制面中的功能块之间的通信是通过标准的接口信令方式实现的。这些接口代表了控制面实体间的逻辑关系并且由跨越这些实体间的信息流来规定。因此可以说，ASON的具体实施的关键是对接口的定义和具体接口之间的协议方案。这些接口可以灵活地支持不同的网络模型和网络连接。具体包括：

　　（1）UNIUNI是用户与网络间的接口，是不同域、不同层面之间的信令接口。通常在这个接口传递的信息包括：呼叫控制、资源发现、连接控制和连接选择。UNI不支持选路功能，其所完成的两类功能。其中基本功能包括路由功能、信令功能、链路管理功能和单元接口技术等，而核心功能则包括网络连接控制、网络生存性、新型业务等。控制面中的功能块之间的通信将通过标准的接口信令方式来实现。可以说，智能光网络的具体实施的关键是对接口的定义和具体接口之间的协议方案。智能光网络中的接口类型如图2所示。这些接口可以灵活的支持不同的网络模型和网络连接。主要任务包括：连接的建立、连接的拆除、状态信息交换、自动发现和实现用户业务传送。

　　图2 智能光网络中的接口类型