【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 /ASON 網(wǎng)絡(luò) 目 前電信網(wǎng)核心 /匯聚層中廣泛應(yīng)用的傳輸設(shè)備已經(jīng)集合了傳統(tǒng) SDH、 MSTP 和ASON 的功能， ASON 在電信網(wǎng)絡(luò)中 SDH技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用 SDH 技術(shù)是一種嚴(yán)格的同步傳輸技術(shù)，其網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠、誤碼少，具有統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率和光路接口，開(kāi)銷豐富，網(wǎng)管功能強(qiáng)大，支持多種的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 SDH 在傳輸業(yè)務(wù)信號(hào)時(shí)，各種要進(jìn)入 SDH 的幀的業(yè)務(wù)信號(hào)都要經(jīng)過(guò)映射、定位以及復(fù)用 3 個(gè)步驟：映射是指將各種速率的信號(hào)先通過(guò)碼速的調(diào)整裝入相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)容器（ C），再然后加入通道開(kāi)銷（ POH） 從而形成虛容器（ VC）的過(guò)程，幀相位發(fā)生偏差 稱為幀偏移；定位即是將幀偏移信息受盡支路單元（ TU）或管理單元（ AU）的過(guò)程，它通過(guò)支路單元指針（ TUPTR）或管理單元指針（ AUPTR）的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)；復(fù)用則是將多個(gè)低階通道層信號(hào)通過(guò)碼速調(diào)整是指進(jìn)入高階通道或?qū)⒍鄠€(gè)高階通道層信號(hào)通過(guò)碼速調(diào)整使之進(jìn)入復(fù)用層的過(guò)程。 SDH 是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體，并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)。 SDH 可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的有效管理、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、不同廠商設(shè)備間 10 的互通等多項(xiàng)功能，能大大提高網(wǎng)絡(luò)的資源利用率、降低管理及維護(hù)費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)靈活、可靠和高效的 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行與維護(hù)。 SDH 傳統(tǒng)組網(wǎng)拓?fù)錇榄h(huán)形拓?fù)洌壳霸诟鞔箅娦胚\(yùn)營(yíng)商的骨干及城域網(wǎng)絡(luò)中仍有廣泛的應(yīng)用。 MSTP 技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用 MSTP 是以 SDH 為基礎(chǔ)的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)，是在充分利用 SDH 技術(shù)，特別是其保護(hù)恢復(fù)能力和確保的延時(shí)性能的基礎(chǔ)上，加以改造以適應(yīng)多業(yè)務(wù)應(yīng)用，支持第 2層和第 3 層的數(shù)據(jù)傳輸。其基本思路是將多種不同業(yè)務(wù)通過(guò) VC級(jí)聯(lián)等方式映射進(jìn)不同的 SDH 時(shí)隙，而 SDH 設(shè)備與第 2層乃至第 3 層分組設(shè)備在物理上集成為一個(gè)實(shí)體，簡(jiǎn)化了電路指配，加快了業(yè)務(wù)提供速度，改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性，還節(jié)省了空間、耗電等資源需求 。特別是集成了 IP 選路、以太網(wǎng)、幀中繼或 ATM 后，可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)復(fù)用來(lái)提高 TDM 通路的帶寬利用率和減少局端設(shè)備的端口需求。 MSTP 節(jié)點(diǎn)的基本 功能如 圖 22所示 P D H 接 口A T M 接 口以 太 網(wǎng) 接口S T M N 接口A T M 層 處 理P P P / L A P S / G F P再 生 段 開(kāi)銷 處 理2 層 交 換V C映射復(fù) 用 段 開(kāi) 銷 處理交叉連接（ V C N ）復(fù)用段開(kāi)銷處理再生段開(kāi)銷處理S T M N 接口S T M N 接口 圖 22 基于 SDH 的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)基本功能 MSTP 技術(shù)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)之一是對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持，以太網(wǎng)新業(yè)務(wù)的 QoS要求推動(dòng)著 MSTP 的發(fā)展。一般認(rèn)為 MSTP 技術(shù)發(fā)展可以劃分為 3 個(gè)階段。 第一代 MSTP 的特點(diǎn)是提供以太網(wǎng)點(diǎn)到點(diǎn)透?jìng)?。它是將以太網(wǎng)信號(hào)直接 映射到SDH 的虛容器（ VC， Virtual Container）中進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)傳送。在提供以太網(wǎng)透?jìng)髯饩€業(yè)務(wù)時(shí)，由于業(yè)務(wù)粒度受限于 VC，一般最小為 2Mbit/s。因此，第一代 MSTP 還不能提供不同以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的 QoS 區(qū)分、流量控制、多個(gè)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)流的統(tǒng)計(jì)復(fù)用和帶寬共享以及以太網(wǎng)業(yè)務(wù)層的保護(hù)等功能。 第二代 MSTP 的特點(diǎn)是支持以太網(wǎng)二層交換。它是在一個(gè)或多個(gè)用戶以太網(wǎng)接口與一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的基于 SDH 虛容器的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路之間實(shí)現(xiàn)基于以太網(wǎng)鏈路層的數(shù)據(jù)幀交換。相對(duì)于第一代 MSTP，第二代 MSTP 進(jìn)行了許多改進(jìn)，它可提供 基 11 于 的流量控制、多用戶隔離和虛擬局域網(wǎng)（ VLAN， Virtual Local Area Network）劃分、基于生成樹(shù)協(xié)議（ STP， SpanningTree Protocol）的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)層保護(hù)以及基于 的優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)等多項(xiàng)以太方面的支持。目前正在使用的 MSTP仍然存在著許多的不足，比如不能提供良好的 QoS 支持，業(yè)務(wù)帶寬粒仍然受限制于VC，基于 STP 的業(yè)務(wù)層保護(hù)時(shí)間太慢， VLAN 功能不適合大型城域公網(wǎng)應(yīng)用，還不能實(shí)現(xiàn)環(huán)上不同位置節(jié)點(diǎn)的公平接入，基于 的流量控制只是針對(duì)點(diǎn)到點(diǎn) 鏈路，等等。 第三代 MSTP 的最顯著特點(diǎn)就是支持以太網(wǎng) QoS。在第三代 MSTP 中，引入了中間的智能適配層、通用成幀規(guī)程（ GFP， Generic Framing Procedure）高速封裝協(xié)議、虛級(jí)聯(lián)和鏈路容量調(diào)整機(jī)制（ LCAS， Link Capacity Adjustment Scheme）等多項(xiàng)全新技術(shù)，支持 QoS、多點(diǎn)到多點(diǎn)的連接、用戶隔離和帶寬共享等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)等級(jí)協(xié)定（ SLA， ServiceLevel Agreement）增強(qiáng)、阻塞控制以及公平接入等。此外，第三代 MSTP 還具有相當(dāng)強(qiáng)的可擴(kuò) 展性?？梢哉f(shuō)，第三代 MSTP 為以太網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展提供了全面的支持。 通過(guò) GFP 封裝等技術(shù)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)、 ATM 等綜合業(yè)務(wù)的接入。是一種面向連接的剛性管道傳輸網(wǎng)技術(shù)，在以太網(wǎng)業(yè)務(wù)承載方面借助于虛級(jí)聯(lián)和 LCAS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)等數(shù)據(jù)分組類業(yè)務(wù)的透明、可靠傳送。 用傳統(tǒng)的 SDH 網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問(wèn)題。一個(gè)問(wèn)題是當(dāng)用 SDH的高階通道或低階通道裝載以太網(wǎng)、吉比特以太網(wǎng)所屬的 10Mbit/s、 100Mbit/s、1Gbit/s 等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，要么帶寬太大，造成浪費(fèi)，要么帶寬太小，造成丟包。另一個(gè)問(wèn)題是以太網(wǎng)、吉比特以 太網(wǎng)的帶寬是突發(fā)性的，而 SDH 的速率是固定的，配置起來(lái)不靈活。由此， VC 級(jí)聯(lián)和 LCAS 鏈路容量調(diào)整機(jī)制這兩個(gè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 通過(guò)級(jí)聯(lián)和虛級(jí)聯(lián)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)以太網(wǎng)帶寬和 SDH 虛通道之間的速率適配。尤其是虛級(jí)聯(lián)技術(shù)，可以將從 VC4 到 VC12 等不同速率的小容器進(jìn)行組合利用，能夠做到非常小顆粒的帶寬調(diào)節(jié)，相應(yīng)的級(jí)聯(lián)后的最大帶寬也能在很小的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。虛級(jí)聯(lián)技術(shù)的特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了使用 SDH 經(jīng)濟(jì)有效地提供合適大小的信道給數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，避免了帶寬的浪費(fèi)，這也是虛級(jí)聯(lián)技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)。級(jí)聯(lián)的最大優(yōu)點(diǎn)是承載多業(yè)務(wù)（主要是數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)）時(shí)提高了傳輸系統(tǒng)的帶寬匹配率。 LCAS 是在ITUT 中定義的一種可以在不中斷數(shù)據(jù)流的情況下動(dòng)態(tài)調(diào)整虛級(jí)聯(lián)個(gè)數(shù)的功能，它所提供的是平滑地改變傳送網(wǎng)中虛級(jí)聯(lián)信號(hào)帶寬以自動(dòng)適應(yīng)業(yè)務(wù)帶寬需求的方法。 傳統(tǒng)電信網(wǎng)中， MSTP 網(wǎng)絡(luò)主要承載的業(yè)務(wù)包括大客戶電路、移動(dòng)回傳業(yè)務(wù)等， 12 主要用于傳送電路業(yè)務(wù)，也適用于傳送少量分組業(yè)務(wù)。在城域網(wǎng)中， MSTP 設(shè)備主要應(yīng)用于核心和匯聚層。 MSTP 可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接入、動(dòng)態(tài)調(diào)整帶寬、 2~100Mbit/s的接入速率、保證帶寬等功能。能為客戶提供獨(dú)享帶寬，客戶之間采用物理隔離 ，安全性高，滿足金融企業(yè)安全要求高的要求；寬帶調(diào)整靈活，可以根據(jù)客戶需求增加或減少寬帶而不需頻繁更換客戶和局端設(shè)備，帶寬調(diào)整范圍為 2~100Mbit/s，帶寬調(diào)整靈活，升降級(jí)方便?？蛻艚尤敕奖?，成本低：客戶采用以太網(wǎng)口接入，不需購(gòu)買 ATM 或 POS 板卡，不需占用更多的槽位，成本低，接入方便。 但由于 MSTP 是在 SDH 基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，是一種面向連接的剛性管道傳輸技術(shù)，在統(tǒng)計(jì)復(fù)用方面存在一定的局限性，只有在 MSTP 節(jié)點(diǎn)上配置帶有以太網(wǎng)交換能力的板卡才能在單板上實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)復(fù)用，統(tǒng)計(jì)復(fù)用效率較低，比較難以實(shí)現(xiàn)大 規(guī)模、復(fù)雜數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的組網(wǎng)傳送需求。 ASON技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用 早在 2020 年 3 月，國(guó)際電聯(lián)就提出了 ASON 的概念，其基本設(shè)想是在光傳送網(wǎng) 中引入控制平面（ CP， Control Plane） ,以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的按需分配，從而實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的智能化。使未來(lái)的光傳送網(wǎng)能發(fā)展為向任何用戶提供連接的網(wǎng)，成為一個(gè)有成千上萬(wàn)個(gè)交換節(jié)點(diǎn)和千萬(wàn)個(gè)終端構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，并且是一個(gè)智能化的全自動(dòng)交換的光網(wǎng)絡(luò)。 ASON 體系結(jié)構(gòu)包括控制平臺(tái)、傳送平臺(tái)和管理平面，分別負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)控制、數(shù)據(jù)傳送和網(wǎng)絡(luò)管理，用于傳送控制和管理信息的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（ DCN， Digital Communication Network）也是 ASON 網(wǎng)絡(luò)的一部分。 ASON 的本質(zhì)是一個(gè)具有自動(dòng)路由、信令和發(fā)現(xiàn)功能的智能光網(wǎng)絡(luò)。 控制平面的提出是 ASON 技術(shù)的一大創(chuàng)新。在此之前，光傳送網(wǎng)只有傳送平面和管理平面，沒(méi)有分布式、智能化的控制平面，因此， ASON 概念的提出，使傳輸、交換和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了真正意義的路由設(shè)置、端到端業(yè)務(wù)調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)恢復(fù)，它是光傳送網(wǎng)的一次具有里程碑意義的重大突破。 ASON 控制平面技術(shù)包括路由協(xié)議與交換信令、動(dòng)態(tài)波長(zhǎng)選路與連接類型、自動(dòng)拓?fù)洹①Y源發(fā)現(xiàn)與資源優(yōu)化配置等方面的關(guān)鍵技術(shù)。利用控制平面技術(shù)，光網(wǎng)可以有效的自動(dòng)實(shí)現(xiàn)包括資源發(fā)現(xiàn)、狀態(tài)信息傳播、通道選擇、通道管理等功能。傳送平面包括提供子網(wǎng)絡(luò)連接（ SNC， Subwork Connection）的網(wǎng)元（ NE， Network Element），它具有各種粒度的交換和疏導(dǎo)結(jié)構(gòu)，如光纖交叉連接、波帶和波長(zhǎng)交叉連接；具有各種速率和多業(yè)務(wù)的物理接口，如 SDH（ STMN）。以太網(wǎng)接口、 ATM 接口以及其他特殊接口等；具有與控制平面交互的連接控制接口（ CCI， Connection Control Interface）。 13 管理平面負(fù)責(zé)網(wǎng)元、網(wǎng)格、網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)的管理，同時(shí)協(xié)調(diào)控制平面和傳送平面的功能實(shí)施。具體功能包括故障管理、配置管理、性能管理、安全管理和計(jì)費(fèi)管理。 ASON 具有以下突出優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 流量工程，允許將網(wǎng)絡(luò)資源動(dòng)態(tài)的分配給路由； （ 2） 恢復(fù)和復(fù)原能力，使網(wǎng)絡(luò)在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)仍能維持一定質(zhì)量的業(yè)務(wù)，特別是分布式恢復(fù)能力，可以實(shí)現(xiàn)快速業(yè)務(wù)恢復(fù)； （ 3） 將光網(wǎng)絡(luò)資源與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分布自動(dòng)聯(lián)系在一起，可以形成一個(gè)響應(yīng)塊、成本低的光傳輸網(wǎng)； （ 4） 可以提供新的業(yè)務(wù)類型，諸如按需帶寬業(yè)務(wù)和光層 VPN等。 在 ASON 中，提出了全新的 CP 概念。 CP 涉及接 口、協(xié)議和信令 3 個(gè)方面的問(wèn)題，負(fù)責(zé)連接的提供、維護(hù)以及網(wǎng)絡(luò)資源的管理。在網(wǎng)絡(luò)中，連接的提供需要路由選擇算法、路由請(qǐng)求和建立連接的信令機(jī)制。一旦一個(gè)連接被成功地建立起來(lái)，它就需要按照業(yè)務(wù)等級(jí)協(xié)議（ SLA）進(jìn)行維護(hù)。而獲得網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洌òňW(wǎng)絡(luò)總體情況和連通性）以及可用資源的信息是網(wǎng)絡(luò)操作的基本功能。理想情況是，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浜涂捎觅Y源應(yīng)該自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)鄰居和終端系統(tǒng)發(fā)起的請(qǐng)求機(jī)制、算法以及信息在網(wǎng)絡(luò)中的通告。此外，有效的網(wǎng)絡(luò)資源的利用要求維護(hù)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)總體的當(dāng)前可用網(wǎng)絡(luò)資源信息，這都是完成 CP 功能、實(shí)現(xiàn)連接動(dòng)態(tài)提供 的基礎(chǔ)。 ASON 正是有了這樣的 CP，有了接口，通過(guò)協(xié)議和信令系統(tǒng)動(dòng)態(tài)地交換網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錉顟B(tài)信息、路由信息及其它控制信息，才具備了實(shí)現(xiàn)光通道的動(dòng)態(tài)建立和拆除的能力，具備了自動(dòng)交換的能力。 ASON 的每個(gè)網(wǎng)元都具有智能性，網(wǎng)元間可進(jìn)行路由信息和鏈路狀態(tài)信息的交換。每個(gè)網(wǎng)元依據(jù)動(dòng)態(tài)路由協(xié)議掌握著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和相關(guān)鏈路的狀態(tài)。每個(gè)網(wǎng)元知道哪些網(wǎng)元具有可達(dá)性，并知道通過(guò)哪些路徑可達(dá)。智能光網(wǎng)絡(luò)充分簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，通過(guò)一個(gè)網(wǎng)管系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的有效管理，實(shí)現(xiàn)端到端的配置、故障管理和性能管理等功能。 自動(dòng)交換光網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)的發(fā)展目前已比較成熟，電信網(wǎng)絡(luò)中已有大范圍的商用，但其智能化功能的應(yīng)用仍不充分，將來(lái)會(huì)結(jié)合 OTN 技術(shù)，充分發(fā)揮其智能化的優(yōu)勢(shì)。 波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò) WDM 技術(shù)就是采用波分復(fù)用器（合波器）在發(fā)送端將不同標(biāo)稱頻率的信號(hào)光載波 14 合并起來(lái)，并送入一根光纖傳輸；在接收端，再另由一波分復(fù)用器（分波器）將這些不同信號(hào)的光載波分開(kāi)，其典型系統(tǒng)如圖 23所示。 光 發(fā) 射 機(jī)光 發(fā) 射 機(jī)光 發(fā) 射 機(jī)光 發(fā) 射 機(jī)Λ1λNΛ2Λ 3光 接 收 機(jī)光 接 收 機(jī)光 接 收 機(jī)光 接 收 機(jī)λ1λNλ2λ 3光 放 大 器 圖 23 WDM 系統(tǒng)示意圖 WDM 又分為密集波 分復(fù)用（ DWDM， Dense Wavelength Division Multiplexing）和粗波分復(fù)用（ CWDM,Coarse Wavelength Division Multiplexing）兩種。 DWDM 技術(shù)具有超大容量、低成本的特點(diǎn)，適合承載大顆粒業(yè)務(wù)（如 GE 及以上），為不同類型的大顆粒業(yè)務(wù)提供透明的傳送。目前國(guó)內(nèi) 80*40Gbit/s()的 DWDM 系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的商用。 在整個(gè)電信網(wǎng)絡(luò)中， WDM 網(wǎng)絡(luò)處于縱向結(jié)構(gòu)中的傳送網(wǎng)層面，可應(yīng)用于包括接入、城域、骨干網(wǎng)在內(nèi)的任何一個(gè)網(wǎng) 絡(luò)。在傳送網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，省際和省內(nèi)干線中現(xiàn)有 SDH 傳送網(wǎng)與 WDM 傳送網(wǎng)是業(yè)務(wù)與承載的關(guān)系， SDH 業(yè)務(wù)由 WDM 傳送網(wǎng)承載；在城域范圍內(nèi)， SDH/MSTP、 ASON 等傳送網(wǎng)與 WDM 傳送網(wǎng)可以互相獨(dú)立，也可以是業(yè)務(wù)與承載的關(guān)系。對(duì)于新增業(yè)務(wù)， GE 及以下顆?？刹捎?SDM、 MSTP、PTN 等傳送網(wǎng)承載， GE 及以上大顆粒業(yè)務(wù)適合直接采用 WDM 傳送網(wǎng)承載：SDH/MSTP、 ASON