基于ASON的下一代光传送网体系结构的研究

一、引言

随着网络容量的增长，需要对传统光网络架构作出相应的变化，此时ASON(AutomaticSwitchingOpticalNetwork，自动交换光网络)应运而生。ASON网络之所以是自动交换光网络，是因为它的核心就在于它能在不需要人工干预的情况下，通过接收由UNI方面传过来的信令，自动建立起能满足用户要求的光通道。而实现这一革命性改进的核心又在于光网络中控制平面(Control Plane)的引进。几乎在IETF提出GMPLS的同时，ITU-T提出了ASON的概念并对其进行了标准化，基于ASON的下代光传送网络将成为一个更为灵活、可靠、可扩展的智能化光传送网络。

二、ASON网络结构

ASON网络设计的目的是为了实现全局整体性网络，因此ASON网络采用了可划分为多个域的概念性结构。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。不同域之间是通过参考点来完成相互作用的。用户同ASON网络之间的接口是UNI，而ASON网络中不同管理域之间的参考点是E-NNI,而同一个管理域之间不同路由寻径域或不同控制元件之间的参考点是I-NNI。

通过引入域的概念，使网络具备了良好的规模性和可扩展性，这保证了将来的网络平稳升级，各个域可以并行发展。通过E-NNI，I-NNI的引入，使得在ASON具备良好的层次性结构；通过E-NNI接口来传递网络消息，可以满足不同域之间的消息互通的要求，这使多厂商设备互联互通成为可能通过对外引入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，而通过标准的UNI接口，使得用户具备统一的网络接入方式。

三、ASON功能结构

同传统的光传送网OTN相比较，一个明显的不同就是控制平面的引入。这一平面的引入给整个光网络带来了前所未有的变化，它使得整个网络的面貌为之一新。基于ASON的下一代光传送网特点包括：在光层实现动态业务分配；具有端到端网络监控保护、恢复能力；具有分布式处理功能；与所传送客户层信号的比特率和协议相独立，可支持多种客户层信号，实现了控制平台与传送平台的独立；实现了数据网元和光层网元的协调控制：与所采用的技术相独立，网元具有智能性，可根据客户层信号的业务等级(CoS)来决定所需要的保护等级。在ASON的功能结构中，根据ASON各种实体之间的逻辑关系以及在这些实体之间所传递的信息，ASON定义了不同的网络接口。网络接口的规范化有利于在网络中使用不同厂商设备，构造不同网络结构或划分不同的管理域。ASON定义的网络接口包括：用户网络接口、内部网络网络接口、外部网络网络接口、连接控制接口、网络管理接口等。图中包含了ASON网络中的主要功能构件。

从ASON功能层而上来讲，ASON可被视为是由三大平面，即控制平面，管理平面和传送平面所组成的。ASON的控制平面由一组通信实体组成，负责完成呼叫控制和连接控制功能，主要是连接的建立释放、监测和维护，并在发生故障时恢复连接，由信令网支撑。ASON的管理平面完成传送平台、控制平面和整个系统的维护功能，它负责所有平面间的协调和配合，能够进行配置和管理端到端连接，是控制平面的一个补充，包括网元管理系统和网络管理系统，它将继续在集中控制的点击式光通道配置中发挥重要作用，它具有M3010所规范的管理功能，即性能管理，故障管理、配置管理、计费管理和安全管理功能，此外，它还包含内置式网络规划工具。ASON的传送平台为用户提供从端到端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，它按ITU-TG.805建议进行分层，为了能够实现ASON的各项功能，传送平台必须具有较强的信号质量检测功能及多粒度交叉连接技术。

ASON的网络节点要有满足用户需要的端口数，由现在的512×512扩展至几千个；要具有严格无阻塞的全连接能力；能够支持多址广播；可提供波长变换能力；采用模块化设计，可根据用户的需求加以调整；设备自身要具有较高的可靠性，关键部分要有1+1冗余没计；具有丰富的软件功能和控制功能，支持ASON控制平而的信令协议、路由选择协议和带宽分配管理协议；可实现保护和恢复。

四、基于ASON下一代OTN的控制组件分析

从原则上讲，基于ASON下一代OTN的控制平面结构应具备下面的这些特性：

>>能支持多种传输方式，诸如能支持SONET/SDH传输网络以及OTN。

>>同网络所选择的具体控制协议无关，同连接控制的具体应用方式无关。

>>同控制面具体域划分情况和路由寻径部分方式，以及传输资源的具体子网划分方式无关。

整个ASON控制平面一共定义了五种功能性元件，他们分别是：连接控制器元件(Connectioncontroller(CC)component)；路由控制器元件(Routing Controller (RC) component)；链路资源管理器元件(Link resource manager (LRMA and LRMZ) component)；流量策略元件(Traffic Policing(TP)component)；呼叫控制器元件(Call Controller components)。

1、连接控制器元件(Connectioncontroller(CC)component)

连接控制器元件负责协调链路资源管理器、路由控制器以及对等或者下层连接控制器以便达到管理和监测连接的建立、释放和修改已建立连接参数的目的。一个连接控制器元件都只是在一个子网络中才有作用。连接控制元件同其它控制面元件之间是通过抽象接口来实现相互作用的。另外，CC元件还提供了一个CCI接口。这个接口是存在于传输平面和控制平面之间的，它可以使控制平面元件具备直接建立、修改和删除SNC(sub-networkConnection)的能力。

2、路由控制器元件(RoutingController(Re)component)

路由控制器的作用是：与对端RC交换路由信息，并通过对路由信息数据包的操作回复路由查询(路径选择)；对从连接控制器发出的为建立连接所需的通道信息做出回应，这种信息可以是端到端的，也可以是下一跳的；为达到网络管理目的，对拓扑信息请求做出相应回应。

RC是与协议无关的，从路由控制器中得到的信息使得它能提供它所负责域内的路由。这些信息包括给定层中相应终端网络地址的拓扑(SNPP(Sub-networkPointPoo1)和SNP(Sub-networkPoint)链路连接)和SNP地址(网络地址)信息。

3、链路资源管理器元件(Linkresourcemanagercomponent)

链路资源管理器元件的作用是负责对SNPP链路进行管理，包括对SNP链路连接进行分配和撤消分配，提供拓扑和状态信息。链路资源管理器元件分为A端和Z端两个管理器元件。其中，起主要作用的是A端的LRM。两者功能结构如图5所示。

4、流量策略元件(TrafficPolicing(TP)component)

这一元件是策略端口的一个子类，它的作用是检查进入的用户连接是不是在依据前面达成的服务参数来传输业务。当一个连接违背了已达成的参数后，流量策略元件就调用措施来更正这种情况。但值得注意的是，在连续比特流传送网络中是不需要这种元件的。所以在本文中就没有对这个元件进行定义和解释。

5、呼叫控制器元件(CallControllercomponents)

呼叫连接是由呼叫控制器来控制的。这里有两种不同类型的呼叫控制器元件：

>>主叫/被叫呼叫控制器Calling/CalledPartyCallController：此元件到底扮演什么角色同呼叫是同终端相关，并且可能由终端系统来确定或者可由远端系统来确定，这可以表现为一个终端代理。这个控制器有一个或两个角色，一个用来支持主叫部分，另一个支持被叫部分。这个元件的作用是产生出向的呼叫请求接受或拒绝入向的呼叫请求产生呼叫终止请求；处理人向呼叫终止请求；呼叫状态管理等。

>>网络呼叫控制器NetworkCallController：一个网络呼叫控制器提供两个功能，一个支持主叫功能，另外一个提供被叫功能。主叫/被叫呼叫功能最后是通过网络呼叫控制器来承载的。这个元件的作用是：处理人向呼叫请求产生出向呼叫请求产生呼叫终止请求处理呼叫终止请求；基于呼叫参数确认、用户权力和网络资源接入策略的呼叫接纳控制；呼叫状态管理。

五、结束语

基于SDH体制的光传送网如何向以IP为基础的光传送网演进是运营商、设备制造商十分关注的问题。下一代网络(NGN)是一个以软交换为中心，以智能的OTN为基础的传送光网络。ASON具有大容量光交换能力和网络拓扑结构自动发现、端对端电路配置、带宽动态分配等功能及特点，将大大提高数据、电路业务的服务质量，是新一代智能光传送网交换传输最佳的选择。（尹阜琪编辑）