全球ASON最新进展

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导读：

2008/07/14,随着运营商越来越多地建设智能化光网络，智能光网络将成为未来几年间光通信网络建设和发展的主要方向，同时也给设备制造商和业务提供商带来了巨大的市场机遇。
　　在传送网中，为了将传统的点到点DWDM系统所提供的巨大原始带宽转化为实际组网可以灵活应用的带宽，需要在传输节点处引入灵活、智能的光节点设备以及配套控制系统，智能光网络的概念应运而生。
　　智能光网络(ASON)是指在选路和信令控制下，完成自动交换功能的新一代光网络。作为构建新一代骨干光网络的核心技术之一，智能光网络通过引入控制平面，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，建立端到端的按需连接，为运营商提供一个更加经济有效的平台。目前的智能光网络设备包括大容量交叉连接设备(OXC)以及光分插复用设备(ROADM)。智能光网络通常采用环形和网状拓扑。

　　ASON的标准进展
　　ASON的标准已经趋于成熟。2000年开始，许多国际标准化组织和论坛(如ITU-T、IETF和OIF等)纷纷着手智能光网络的研究，全球制定智能光网络标准的组织如图1所示。这些标准化组织的目标是制定一个开放式的通用智能化光网络模型以及相关的标准接口、自动交换和动态配置控制协议，便于不同厂商的设备在光网络中的互联互通。

图1 全球制定智能光网络标准的组织

　　ITU-T作为全球电信标准的制订组织，正在全力推进ASON的标准化进程。与其他标准化组织的不同在于它是从整体结构的角度研究光网络，之后再决定如何实现。ITU-T主要负责ASON体系结构方面的内容，另外它在分布式呼叫与连接管理、路由协议、自动发现等方面给出了框架结构与协议规范，还对链路管理、连接允许控制、管理平面等方面进行了规范。目前ITU-T有关ASON的主要规范已经基本稳定。
　　IETF的GMPLS及相关工作组的主要工作是定义用于智能光网络的控制协议。IETF与ITU在这方面的区别在于，ITU主要关心整体结构组成元素的标准化，而IETF则侧重于开发用来支持整体结构的工具和协议族。IETF提出了通用多协议标记交换(GMPLS)的一系列标准草案，包括信令协议(RSVP-TE/CR-LDP)、路由协议(OSPF)、链路管理协议(LMP)等。
　　OIF主要关注客户端，在ASON领域制定UNI和E-NNI接口等方面的标准。UNI是客户设备和ASON的互联，E-NNI涉及到不同域(不同运营商之间，或同一运营商的不同域)之间的互联。目前，OIF基本已完成UNI2.0的研究，根据运营商的需求增加一些新的功能，可选的功能包括支持双归、修改带宽、以太网业务和扩展的安全性等。

　　ASON产品研发进展
　　近几年设备厂商积极加大全球智能光网络产品研发的力度，基于SDH的智能光网络设备OXC已经规模商用，广泛用于网络中;而基于OTN(OpticalTransportHierarchy)，即在OTN上面增加控制平面的OXC设备正在研发中。
　　目前基于SDH的智能光网络设备OXC在单独组网方面的功能已经基本成熟(包括传送平面、控制平面、保护恢复和网管系统等方面的功能和性能)，其网络节点设备最大交叉容量可达1.28Tbit/s，典型倒换时间远小于50ms，有些还支持40Gbit/s速率接口。不同厂家OXC设备的互联互通是目前需要解决的重要问题，OIF光互联网论坛、ISOCORE等几大组织纷纷组织全球的各大运营商和设备厂商进行设备接口互通测试、GMPLS与MPLS的互联互通测试等，并取得了较大的进展。OXC设备的生产厂商主要有阿尔卡特朗讯、中兴、华为、烽火、诺基亚西门子通信、Ciena、Sycmaore、北电、爱立信等。
　　基于OTN的OXC设备还处于研发中，目前研发的产品具有光电两层的交叉能力。电层面的交叉主要是ODUk(光信道数据单元)的交叉，交叉能力可能超过2.56Tbit/s。光层面的交叉主要是波长交叉，由于每个波长的容量可以是10Gbit/s和40Gbit/s，所以交叉容量可以高达6.4Tbit/s～12.8Tbit/s。
　　未来光交叉连接设备将向基于全光交叉连接矩阵的OXC设备演进，实现波长业务的透明传送，不再需要O/E/O转换，从而降低系统成本。

　　全球ASON网络建设
　　1.全球ASON发展迅速
　　随着3G、NGN的大规模建设，业务需求将进一步带动传送网新技术的发展，ASON技术已经被全球很多运营商所采用。目前运营商主要采用基于SDH的ASON节点设备，如Verizon、Vodafone、AT&T、BT和NTT等。
　　AT&T在美国部署了约200个智能光网络节点，覆盖美国的核心骨干网和地区骨干网，引入ASON网络后，AT&T大大简化了网络结构，提高了带宽利用率，另外大大减少了维护人员(AT&T的200个OXC节点只需20个维护人员)。智能光网络可提供的业务主要是面向企业用户提供按需带宽分配业务(BoD)以及光虚拟专用网业务(OVPN—OpticalVirtualPrivateNetwork)。目前法国Neuf、美国军方和日本NTT开通了光虚拟专用网业务，AT&T面向企业用户和批发用户开通了按需带宽业务—Optical Mesh Service。
　　ASON在国外成功商用的经验表明，ASON已在骨干传送网中发挥越来越重要的作用。2008年全球的电信运营商将积极建设超高速、智能的光网络，以不断满足用户的需求。
　　2.典型运营商成功案例分析
　　(1)Verizon公司
　　Verizon网络遍及全球6大洲、150个国家的2700多个城市。自2005年2月并购MCI公司以来，Verizon公司在其全球网络，特别是光网络建设领域，投入了大量的资金。2007年Verizon又推出了面向未来的光传送网建设计划，以提高竞争力，同时满足用户不断增长的业务需求。Verizon在光传送网建设中采用了OXC设备以及ROADM设备，用于将Verizon的超长途网络与地区间网络以及一些数据中心相连接。
　　Verizon不仅在陆地传输网中采用ASON技术，还采用基于ASON的网状网建设海底光缆系统。Verizon过去跨大西洋的海缆系统是采用SDH环网实现业务量的保护，如果有两处或多处发生故障，就需要海缆故障维修船修复，中国台湾地震造成海底光缆故障给Verizon带来了很大的触动，使其加快了基于ASON的网状网的建设。目前Verizon跨大西洋的海缆系统采用Ciena的CoreDirectorsOXC设备升级，该网络采用网状结构可实现多个通路保护恢复，一旦海缆网络发生故障时，可将业务倒换到其它替换路由上，快速实现网络的恢复，以保证国际业务和政府业务的超高可靠性，确保Verizon重要客户的通信联络。此外，CoreDirector系统可支持多个等级的业务，确保业务的低成本和高可靠性。
　　2007年7月，Verizon基于ROADM设备开始向Verizon在纽约、华盛顿等地的企业和政府机构提供基于光网络的业务，新的业务可提供用户满意的SLA保证，具有较好的故障恢复能力，降低平均故障恢复时间。
　　Verizon公司大规模建设光网络后，已初见成效。第一，网络可靠性大大提高，目前Verizon的超长途和海底光缆网络的可靠性大大提高。第二，可以快速实现业务配置，实时地为用户配置新的线路或增加带宽;Verizon公司在网络中采用智能光节点设备(OXC和ROADM)，能够实时地配置业务，增加带宽，2007年底Verizon公司25%的业务将实现基于流的业务配置，大大提高了Verizon网络的灵活性。第三，故障平均修复时间减少了30min到192min。
　　(2)Vodafone英国
　　Vodafone成功在英国采用智能化网状网提供移动语音及数据业务(包括3G和2G)，并开始逐步在欧洲的其他国家(如荷兰等)建设智能化的光网络。
　　Vodafone英国2001年开始采用Sycamore的SN16000基于SDH的OXC设备建设整个英国的骨干传输网，2003年Vodafone又将网络由原有的80%ASON1+1、20%ASON网状网保护转为全网100% ASON 网状网保护，节省了30%的网络扩容投资，此举使得Vodafone成为全球智能化网状网建设的成功案例之一。目前Vodafone在英国已采用了100多个智能光网络节点。Vodafone在英国建设电信网络时主要考虑以下因素：易于升级扩容的网络结构，可处理多点故障，ASON网络倒换时间在2s以内，降低传送网络建设成本，99.9997%的高网络可靠性。
　　Vodafone还在ASON网络中采用了Sycamore的“BridgeandRoll”保护倒换技术，提高故障恢复能力，具体如图2所示。

图2 Vodafone ASON网络中的“Bridge and Roll”保护倒换功能

　　Vodafone英国的ASON网络建设取得了较大的成效：
　　●大大提高了传输网络的可靠性和安全性，沃达丰英国在使用ASON技术后，网络可靠性高达99.9997%;
　　●智能化的光网络由于实现了集中、综合的网络管理，目前只需由4～5个工作人员管理整个英国的ASON网络;
　　●将原有的80%ASON1+1、20%ASON网状网恢复转为全网100%网状网恢复，使Vodafone节省了30%的网络扩容投资，同时也大大提高了网络资源的利用率;
　　●通过控制协议，实现骨干网络和汇聚网络的无缝连接;
　　●可灵活配置业务和升级网络，满足突发数据业务的需求。

　　ASON未来发展趋势
　　随着运营商越来越多地建设智能化光网络，未来几年智能化光节点设备(OXC和ROADM)市场将不断增长。OXC设备主要应用于骨干网核心节点、多环网的汇聚节点，无线接入设备回传的汇聚节点以及主要国际关口点(例如海缆系统的登陆点)。预计到2010年全球智能光网络节点设备(OXC设备和ROADM)市场将近20亿美元(不包括软件系统的收入)。全球智能光网络节点设备市场预测如图3所示。