采用ASON技术建设省干传输网

马立克   朗讯科技光网络部

 摘要：由于ASON商用骨干网目前刚刚起步，国内众多运营商对此仍持观望态度，本文拟对美国360Networks和江苏电信建设ASON骨干网策略进行分析并结合ASON本身的技术优势来阐述该技术在省干网络的应用前景，希望能够对国内电信运营商有所启发。

2003年以来，自动交换光网络（ASON）技术渐渐进入中国运营商的视野，AOSN以其高效的资源利用率、灵活的业务调度能力、先进的分布式智能控制、快速、有效的网络保护和恢复机制以及良好的设备互操作性和网络扩展能力赢得了运营商的极大兴趣。进入2004年，ASON开始从试验网向运营网演进，北京通信城域网、江苏电信省干网以及海南电信省干网先后采用ASON技术建网。2005年三、四月间，江苏电信和海南电信先后宣布开通ASON商用网。远在大洋彼岸的美国360Networks也于2004年开通了ASON骨干网络。由于ASON商用骨干网目前刚刚起步，国内众多运营商对此仍持观望态度，本文拟对美国360Networks和江苏电信建网策略进行分析并结合ASON技术的优势来阐述该技术在省干网络的应用前景，希望能够对国内运营商有所启发。

关于360Networks
360Networks是北美领先的大型宽带运营商之一，拥有覆盖广泛的光网络结构，其北美光纤网是北美洲最大的格型网之一，网络跨越70, 000公里并覆盖美国和加拿大的60个主要城市。360Networks主要提供宽带网络业务并为电信公司提供基础网络，业务包括光通道出租、专线出租、分组数据业务和虚拟话音中继，其服务对象主要是北美的运营商和数据公司。360Networks格型网络拓扑如图1所示。

图1 360Networks格型网络拓扑

关于江苏电信
江苏省电信有限公司隶属中国电信股份有限公司，是中国电信股份有限公司在江苏行政区域范围内出资设立的独资子公司。江苏电信是中国电信系统中的业务强省。图2为江苏电信2004-2005年新建的格型网络拓扑。

   
图2 江苏电信格型网络拓扑

省干传输网的特点
省干传输网又叫二干传输网，是在一定区域内（省内）实现大颗粒业务的传送和调度的传送手段。目前主流的省干传输技术是SDH over DWDM，即利用DWDM的海量传送能力和SDH的成熟性以及完善的业务保护机制经济、高效的实现长途业务的传送。从省干传输网的组网拓扑来看，在DWDM层面目前仍然使用点到点的组网拓扑，SDH层面则多用环网拓扑，在部分光纤资源未配套的地方则采用链型组网。SDH传送速率一般采用2.5Gbit/s或10Gbit/s，目前10Gbit/s的传输速率越来越成为主流。在核心节点（一般是省会城市或省内的重点城市）采用大容量的数字交叉连接设备，实现业务汇聚和调度功能。

下面结合江苏电信和360Networks在长途网络运营时遇到的问题讨论ASON组网的优势以及给用户带来的好处。

资源利用率
前面提到，现行的省干网络在电层的组网拓扑多采用环形，这和SDH的大规模应用、成熟度以及完善的环保护性能不无关系。但由于业务流量只能沿物理环网以最多两个方向传输，当环上的业务流量和流向与环网络结构不一致时，在SDH环网中经常会出现某一段落带宽吃紧而某些段落利用率偏低却又无法利用的情况，造成了资源的极大浪费。

另外，为了保证SDH保护倒换的迅速和高效，复用段共享保护机制（MS-SPRING）和子网连接保护机制（SNCP）都明确规定了环上的一半容量为保护带宽预留，从而进一步加剧了带宽资源的紧张局面。

对于以汇聚型业务流向为主的省干网，汇聚节点附近的传输带宽枯竭就意味着网络已经满载，新的业务无法加载进来。解决这个问题的唯一方法就是在原址上新建一个环路，尽管在SDH over DWDM的结构下这种扩容可以通过在DWDM上增加波长实现，但设备投资（具有重复投资特征）却是个不容忽视的问题。

由于省干网负担着省内各地市间业务交流和传送的承载任务，同时还承担了出省业务的转接重任，所以省干网的光纤资源相对比较充裕，这就为网络向格型网转型创造了有利的条件。江苏电信建设格型网络就是基于此考虑的。建设格型网络的一大好处就是可以使业务在两点间流动时能够找到和其流向尽量吻合的网络结构而不需要再绕经太多的无关节点，从而使两点间的业务通信尽量避免占用其他段落的带宽资源，提高了资源利用率。

投资节省
传统环形网络资源率用率较低，往往需要预留一半的带宽作为保护用途。以一条STM-64环路为例，在扣除一半的保护时隙之后，环网任意两个相邻节点之间仅剩32个VC4可以用来承载业务。在32个时隙满载情况下，当有新业务需求时，唯一的办法就是新建一条环路，这就涉及到SDH设备成本的问题。在SDH over DWDM的应用中，还需要考虑DWDM波长成本。相比之下，由于网状网组网资源利用率较高，理想状态下为达到保护目的新建的保护带宽仅为1/(N-1)（N为某节点的光连接数量）。例如，如果某节点具有6个光方向的话，为达到保护目的仅需预留20％的带宽（而传统环网则需要新建50％的带宽资源用于保护目的）。节省下来的保护带宽直接用来加载业务，有效的保护了投资。360Networks公司光网络架构设计总监Greg Sunderwood在提到采用基于ASON的网状网的原因时说："……促使我们选择网状网的另一个原因是带宽利用率。我们发现网状网的结构比起叠加式的SONET环网结构可以使我们节省约30％的DWDM设备投资成本。朗讯LambdaUnite® MSS【注1】完全满足了我们在经济上的考量，使我们可以部署一个成本很低的基础核心网，并且释放出很大一部分（原先被占用了的）DWDM容量。例如，当我们使用LambdaUnite® MSS替换Dynegy【注2】网络中原有的设备时，整个网络中有大约五个2.5G的波长被空闲出来供我们使用，从而节省了上百万美元的投资。"

网络的安全性和生存能力
传统光网保护方式具备一定的抗击单点失效保护能力。但是在多点失效情况下，传统SDH保护方式就无能为力了。与之相对应的是，基于网状网的ASON网络具有极高的生存能力，尤其在对抗多点失效方面。另外，ASON网络支持为不同的用户定制不同的保护恢复类型，符合运营商对不同业务的SLA策略。江苏电信在骨干网中初步采用了两种保护恢复机制：部分1＋1保护，部分为自动恢复，将来随着业务的开展，还可以引入1：N等保护方式。

多业务提供能力及网络的响应速度
2005年是运营商的转型年，在话音客户ARPU值逐年下滑的大环境下，几大运营商都确定了向综合业务提供商转变的目标并在市场方面加大了力度。由此带来两个问题：一个是多业务提供能力问题，另一个是业务的不确定性和运营商的响应速度问题。在多业务提供和保证方面，ASON网络有比普通环形网络更加细致的业务划分和SLA保证种类。360Networks就在其网络上大量开展了千兆以太网和快速以太网业务。江苏电信在多年的运营中认识到，传统网络在一般情况下都是采用预安排的方式（或是电路、或是通道）进行系统运营的，在此方式下，很难满足这两方面的要求。而且经常会出现为了满足一个很小的业务上的非预安排情况考虑的电路要求时，可能会引起网络的全面调整。而ASON网络是一个基于分布智能的动态网络，ASON 这种能够根据网络中的拓扑情况动态改变路由的能力造就了一个高效和高响应的传输网络，它为新型宽带网络服务铺平了道路。

支持多种网络结构类型
毫无疑问，ASON代表了传输网络的发展趋势，但是在目前传统网络占绝对优势的情况下，两网如何互联就成为摆在运营商面前的现实问题。360Networks光网络架构设计总监Greg Sunderwood在谈到设备选型时强调"2003年我们面临的另一个挑战是，360N刚刚完成了大量的并购工作，收购了一些运营商，这使得我们的网络中布满了不同设备提供商的产品，而且每个厂家的SONET网络结构都不一样，我们需要一个可以把所有这些不同厂家的设备结合在一起的系统平台，利用这个产品我们可以在现有复杂的360N网络中提供一系列服务"。360N网络里不仅有多家厂商的设备，同时还具有多种网络结构。而360N网络选用朗讯LambdaUnite® MSS的一个主要依据就是LambdaUnite® MSS可以通过简单的端口定义就可以实现同时跨接传统域和ASON域的要求。江苏电信在实际组网中也提出了类似的要求。这种混合组网的情况是现阶段传输组网的特征之一并将在今后若干年内长期存在。图3就是ASON设备作为网关节点混合组网的例子，立足于现实同时又面向未来，在传统光域和ASON光域之间实现了无缝结合，极具时代特征。

 
图3 ASON网元混合组网

综上所述，基于上述的种种好处和优势，ASON技术越来越受到国内运营商的重视。一种乐观的估计表明，2005年将是ASON省干应用逐步走向成熟的一年， 2006年将会在骨干层面和城域核心层面大规模商用。

【注1】LambdaUnite® MSS是朗讯科技智能光网络解决方案中的主打产品。已经应用于360N网络和江苏电信的ASON网络之中。
【注2】Dynegy网络。Dynegy公司是电力生产、液化天然气以及能源调配等行业的相关运营部门。通过这些能源网络，该公司向其用户提供通信增值业务以满足其需要。2003年3月31日，360N网络和Dynegy Inc公司签署协议，360N网络宣布并购Dynegy Inc公司在北美的通信网络，包括一个跨越16, 000英里的大容量宽带传送平台，该平台已经承载了65个带宽批发用户，业务触及44个美国城市。

作者简介：马立克，1998年毕业于电子科技大学通信工程学院，同年加入西门子信息与通信网络集团，先后从事接入网和传输产品的技术支持工作。2001年加入朗讯科技，从事传输网络规划设计和技术支持工作。