自动交换光网络

1、自动交换光网络 ASON,目录,一、ASON出现的背景 二、ASON的体系结构 三、ASON的控制平面 四、ASON的业务提供,ASON出现的背景,目前，传输网基本上是以SDH环网为主，主要面临以下几方面问题： （1）网络可靠性不够高 传统SDH环网主要依赖环保护机制，无法抗拒多点故障。在多环串接或嵌套时，安全性更加下降，对重要业务无法实现完善的保护和恢复。,ASON出现的背景,（2）资源利用率较低 全网有超过50%的带宽为备用资源；复杂的大型网络中跨环节点很容易成为瓶颈，资源利用率将更低。 （3）业务端到端调度管理能力差 部分电路需要人工布放线缆，通过DDF进行连接，电路调度难度大。业务带宽

2、的动态部署能力较差，难以处理宽带数据等突发业务的调度需求。 （4）无法实现业务分级管理 无法对不同业务和用户来提供相应的保护级别。,ASON概念的提出,所谓ASON是指在ASON信令网控制之下完成光传送网内光网络连接、自动交换功能的新型网络，其基本思想是在光传送网络中引入控制平面以实现网络资源的实时按需分配，从而实现光网络的智能化，可以看作是具有自动交换功能的新一代的光传送网。,ASON概念的提出,ASON 是ITU-T 首先提出的和致力于标准化的 ASON 的发展与全光网并没有关系，开始人们的理解是在基于OTN 传送平面首先实现智能化控制管理，称之为ASON自动交换光网络。 后来又将ASON

3、 扩展到所有传输网络特别是SDH 网络，称之为ASTN自动交换传送网。 后来人们统一了称呼，将基于SDH 或OTN 传送平面的都称之为ASON 网络。,ASON的体系结构,业务交叉平面,线路接口,线路接口,管理链路通道,业务链路通道,管理链路通道,业务链路通道,网络管理系统,网元通讯控制系统,具有ASON功能的网元只是在传统设备上移植了智能控制软件模块， 并利用设备提供的物理链路通道完成各网元之间协议的互通,ASON的体系结构,传统的传输只是两个层面网管层面和传输层面，ASON网络有三个层面，引入了控制层面； 引入智能控制层来建立连接，这种电路建立是通过分布式信令实现的； 将网管层面的功能转移

4、到控制层面，并且采用了分布式控制，首次在传送网中引入动态交换的概念； 第一次将交换、传输、数据综合起来。,ASON的体系特点,ASON的控制平面 控制平面是ASON的核心层面，它主要是负责完成网络连接的动态建立以及网络资源的动态分配。此外，控制平面通过承载和分发链路状态信息（如邻接信息、可用的容量和故障）以及连接建立拆除和恢复的信息来完成恢复功能。,ASON的体系特点,ASON的传送平面 ASON传送平面是由包括交换实体的传送网网元组成，实现连接/拆线、交换（选路）和传送的物理平面。传送平面作为业务传送的通道，为用户信息提供端到端的单向或者双向传输。同时，可以选择带内或带外方式完成少量管理和控

5、制信息的传送。,ASON的体系特点,ASON的管理平面 管理平面主要完成控制平面、传送平面以及整个系统的维护功能，能够进行相应端到端的配置是控制平面的一个补充，可以实现对网络资源的动态配置、性能监测、故障管理以及路由规划等。,ASON的体系结构,传送平面 CSPF,控制平面 OSPF,管理平台,NMI -A,CCI,NMI-T,OCC,OCC,OCC,OCC,OCC,switch,switch,switch,switch,switch,OCC光连接控制OSPF开放的最短路径优先 switch业务交叉CSPF基于约束最短路径优先 CCI连接控制接口NMI网络管理接口,ASON 网络特点,传统的传

6、输只是两个层面网管层面和传输层面，ASON 网络有三个层面，引入了控制层面 引入智能控制层来建立连接，这种电路建立是通过分布式信令实现的 将网管层面的功能转移到控制层面，并且采用了分布式控制，首次在传送网中引入动态交换的概念 第一次将交换、传输、数据综合起来,分布式控制层面的优点,建立电路时间短，快速适应各种业务需求 接口标准化程度高，可扩展性强 保护倒换、恢复速度块 可以适应IP业务本身不确定性和不可预见性 可以解决跨越不同厂商电路建立的问题 减少对网管系统的要求,NE,Client,Client,Carrier A,Carrier B,Sub-net A1,Sub-net A2,E-NNI

7、 (OIF),NE,NE,I-NNI,NE,I-NNI,NE,NE,I-NNI,NE,I-NNI,NE,NE,NE,NE,E-NNI (OIF),NE,UNI (OIF),NE,UNI (OIF),NE,OTN Client,OTN Client,ASON 网络结构和分界点划分(G.8080),在控制平面内部定义了3 种逻辑接口 ,通过这些接口交换信令/ 路由信息。这 3 种接口包括：用户网络接口 ( UNI ) 内部网络网络接口 ( I -NNI ) 外部网络网络接口( E - NNI ),ASON 的网络接口类型,用户网络接口（UNI）： 指用户和网络间的接口，该接口规范的主要内容有每个用

8、户端点的连接建立请求速率、连接请求参数、光通路端点的寻址方案、光通路客户的命名方案、保护要求的规定、安全参数和响应时间等。,ASON 的网络接口类型,网络节点接口（NNI）： 内部网络与网络接口（I-NNI），提供网络内部的拓扑等信息，负责资源发现、连接控制、连接选择和连接路由寻径等； 外部网络与网络接口（E-NNI），将屏蔽网络内部的拓扑等信息，负责呼叫控制、资源发现、连接控制、连接选择和连接路由寻径等，以避免子网络内部信息暴露给外部不可信的子网络。,控制平面信令协议,控制平面所使用的协议主要包括三大部分 : 路由协议、信令协议和链路资源管理协议。目前 ,相关组织已展开了协议的制定工作 ,

9、但 ITU - T 还没有正式提出关于 ASON控制平面协议的建议 , 而 IETF 通过对 IP 网络中原有协议的改进 , 提出了一种通用多协议标签交换 ( GMPLS ) 的协议框架 , 并建议把这种可应用于多种技术网络的控制协议应用于 ASON 中。,路由协议,路由协议负责在网络路由寻径域内可靠地发布光网络的拓扑和资源信息。 IETF 提出的内部网关路由协议主要包括 OSPF(最短路径优先) 协议和 IS IS (域间系统 域间系统) 协议。,信令协议,信令协议用于创建、维护、恢复和删除光链路连接。为了实现一种可靠的并能支持快速指配、快速恢复和有效删除机制的信令协议 , IETF 提出了

10、两种改进的信令协议：RSVP TE( 资源预留协议 流量工程拓展协议) 和 CR LDP( 约束路由 标签分发协议) 。,资源管理协议,资源管理协议的主要功能是维护网络中的链路资源信息 , 为连接的建立 提 供 资 源 的 保障。IETF 提出的相关协议有 LMP(链路管理协议),ASON提供的三种业务,ASON 中根据请求对象的不同 ,提供了 3 种类型的连接 : 永久连接 ( PC , Permanent Connection) 软永久连接 ( SPC , Soft Permanent Connection) 交换连接 ( SC , Switched Connection),永久连接 (

11、PC ),沿袭了传统光网络的连接建立形式 ,永久连接的路径由管理平面统一指配 , 管理平面通过网络管理接口 ( NMI - T ) 向网元发送交叉连接命令完成通路的建立,交换连接 ( SC ),由于控制平面的引入而出现的一种全新的动态连接方式。交换连接由源端用户 A 向控制平面发起连接请求 , 通过控制平面内控制和路由信息的交互 , 动态地根据网络资源情况在连接终端点 A、 B 之间建立一条通路。在交换连接建立的过程中 , 网络中的节点 ( OXC 或OADM ) 能像电话网中的交换机一样 , 实时地响应连接请求,软永久连接 ( SPC ),SPC 的建立由管理平面和控制平面共同完成。这种连接

12、建立方式介于前两种连接之间 , 它是一种分段的混合连接方式。软永久连接中用户到网络的部分由管理平面直接配置 (就像建立 PC 一样) , 而网络部分的连接由控制平面完成(就像建立 SC 一样) 。其中 ,网络部分连接的建立是由管理平面向控制平面发起请求来完成的,ASON 网络面临的困难,最大的挑战是标准化进程，必须保证不同厂商的设备实现互操作 标准化内容涉及部分比较多，包括信令、路由、自动发现、LMP 等各种协议，进度并不是太尽如人意 光网络处于相对低潮，制造商是否有足够财力加速该进程 运营商的热情也是一个问题,小结,ASON 是一种实现未来光网络智能化升级的有效方案。通过引入控制平面技术 ,