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ASON 介绍 内部公开
目录
1
ASON的主要特点 ............................................................................................................ 3 1.1 1.2 1.3 1.4 2
智能交换网络 ....................................................................................................... 3 网络资源的动态分配和调度 ............................................................................... 3 业务层与传送层融合 ........................................................................................... 3 增值业务 ............................................................................................................... 4
ASON的体系结构 ............................................................................................................ 4 2.1
ASON的功能性结构 ............................................................................................ 4 2.1.1 控制平面 ....................................................................................................... 4 2.1.2 传送平面 ....................................................................................................... 4 2.1.3 管理平面 ....................................................................................................... 5 2.2
ASON的网络接口、 ............................................................................................ 5 2.2.1 UNI................................................................................................................ 5 2.2.2 NNI................................................................................................................ 5 2.2.3 CCI ................................................................................................................ 5 2.2.4 NMI ............................................................................................................... 5 2.2.5 PI ................................................................................................................... 6 2.2.6 小结 ............................................................................................................... 6
3 ASON的链接类型 ............................................................................................................ 6 3.1 3.2 3.3
永久连接 ............................................................................................................... 6 交换连接 ............................................................................................................... 7 软永久连接 ........................................................................................................... 8
4 5
信令及路由 ....................................................................................................................... 8 ASON的模型 .................................................................................................................... 9 5.1 5.2 5.3
重叠模型 ............................................................................................................... 9 集成模型 ............................................................................................................... 9 混合模型 ............................................................................................................. 10
6 GMLPS ........................................................................................................................... 10 6.1
网络元素 ............................................................................................................. 10
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6.2 协议簇 ................................................................................................................. 11
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ASON
ASON（Automatically Switched Optical Network）是构建下一代通信网络的核心技术之一。在谈到ASON时，会有一个相近的概念ASTN（Automatically Switched Transport Network自动交换传送网）。ASTN可以自动完成网络连接，动态调整逻辑拓扑结构，实现网络带宽的动态按需分配，以增强网络连接的自适应能力，适应数据流的突发性和不可预见行需求。ASON就是以光传送网为技术的ASTN。
1 ASON的主要特点
1.1 智能交换网络
ASON引入控制平面使其成为灵活、可靠、可扩展的智能交换光网络、ASON采用多域层次的网络结构，具有良好的规模性和可扩展性，保证了网络的平稳升级；通过标准接口在不同域之间的互作用，可支持多厂家的互通互连。
1.2 网络资源的动态分配和调度
在ASON控制平面的控制下完成网络邻接自动发现、拓扑结构的自动发现、分布式路由计算以及光传送网内动态、自动完成端倒端光通道的建立、拆除和修改等。ASON提供光层的业务量工程、按照用户的实际需求，动态分配路由，实时分配网络带宽，自动建立光通道连接；并具有快速的网络恢复和自逾能力，可在网络出现劣化时根据网络拓扑信息、可用的资源信息、配置信息等动态指配最佳恢复路由。ASON连接的保护与恢复有管理平台命令发起或者临时禁止，其恢复机制可采用集中或者分布控制方式（其中分布式控制是ASON特有的、传统的光传送网采用集中恢复）。
1.3 业务层与传送层融合
ASON自动将业务模式与光网络资源相连，透明传送各类的客户层信息。运营商根据用户需求，快速地在光层直接提供建立、拆除服务；运营商可根据客户层信号的业务等级，提供各种不同服务质量的业务类别，实现光传送网络层次上的等级服务。透明的业务传输，是光域上的性能检测保证光传送质量；可以在无上层网络参与的情况下，在光层上对光通道进行保护恢复，是该光通道的所有上层业务连接同时等到恢复，有
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效地提高恢复速度、降低操作复杂性与成本。
1.4 增值业务
ASON可以迅速提供和拓展新型增值业务。如：按需带宽业务、带宽批发、带宽出租、带宽交换、按使用量付费、动态路由分配、SLA、闭合用户群、光虚拟专用网。
2 ASON的体系结构
ASON体系结构在光传送王的传送实体和网络管理实体的基础上增加了一个控制平面，如图1所示：ASON的体系结构由传送平面、控制平面和管理平面组成，各平面之间通过相关接口相连。
UNINNI控制平面OCCOCCOCCOCCNMIOCCNENE管理平面CCINMINE交换平面NEPINMI 网络管理接口CCI 连接控制接口NEOCC 光连接控制 图1
2.1 ASON的功能性结构 2.1.1 控制平面
控制平面：完成呼叫控制和连接控制，具有动态路由连接、自动业务和资源发现、状态新型分发、通道建立连接和通道连接管理能功能。
2.1.2 传送平面
传送平面：转发和传递用户数据，为用户提供端到端信息传递，并传送开销。
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2.1.3 管理平面
管理平面：负责所有平面间的协调和配合，完成传送平面和整个系统的维护功能。管理平面为网络管理者提供对设备的管理能力，ASON除了基本功能外，需具备分布式的域间网络管理能力，光层保持路由管理、端到端性能监控、保护于恢复及资源分配策略管理等。
2.2 ASON的网络接口、
ASON定义了图1所示的多种标准网络接口。
2.2.1 UNI
UNI：用户网络接口。用户与运营商控制平面实体之间的接口，负责用户请求的接入，包括呼叫控制、连接控制和连接选择，也可包含呼叫安全和认证管理等。
2.2.2 NNI
NNI：网络节点接口。分为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。
2.2.3 CCI
CCI：连接控制接口。连接控制信息通过CCI接口为光传送网元（主要为DXC、SDXC、MADM）的端口间建立连接，是各种不同容量、不同内部结构的交叉设备（DXC、SDXC、MADM甚至其它带宽交叉机）包含成为ASON的节点的一部分。
2.2.4 NMI
NMI：网络管理接口。包括NMI-A及NMI-T。NMI-A为网络管理系统与ASON控制平面之间的接口；NMI-T为网络管理系统与传送网络之间的接口。管理平面分别通过
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NMI-A和NMI-T与控制平面及传送平面相连，实现管理平面与控制平面及传送平面之间功能的协调。
2.2.5 PI
PI：物理接口。传输平面网元之间的连接控制接口
2.2.6 小结
ASON由若干个管理域组成，运营商可以基于地理、管理范围和技术等原因将网络划分为多个管理域。E-NNI可以应用于同一运营商的不同I-NNI区域的边界，或者不同不同运营商网络的边界。通过E-NNI和I-NNI使得ASON具备良好的层次性结构，既满足不同域之间的消息互通的要求，又能屏蔽网络内部的具体消息，保证了网络安全性需求，并能灵活地支持不同的网络模型和网络连接。
3 ASON的链接类型
ASON支持永久连接、软永久连接和交换连接，类型有单向点到点、双向点到点、双向点到多点的连接。在ASON中引入交换连接，是实ASON网络成为交换式智能网络的核心所在。
3.1 永久连接
控制平面在永久连接中并不起作用，如图2所示用管理平面向网元发起配置请求；或者有人工配置端到端连接通道的每个网元。
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管理平面 配置请求 配置请求 配置请求 网元 网元 网元 传输平面 永久连接 图2
3.2 交换连接
通过控制平面在连接端点间建立信令式连接，如图3所示控制平面通过UNI接口接收用户请求，经控制平面的处理后在传送平面中提供一条可满足用户需求的光通道，并把结果报告给管理平面。管理平面在交换连接的建立过程中不直接起作用，他只是接收从控制平面传来的连接建立的信息。
控制平面 连接请求 建立请求 建立请求 网元 网元 连接请求 建立请求 网元 传输平面 交换连接 图3
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3.3 软永久连接
由管理平面和控制平面共同完成软永久连接。如图4所示用户到用户的连接为混合方式连接，用户到网络部分由管理平面提供永久性连接（PC）；软永久连接的网络部分，连接建立的请求是管理平面发起，由控制平面建立完成。
管理平面 连接请求 控制平面 连接请求 连接请求 连接请求 网元 网元 网元 PC 传输平面 软永久连接 图4
PC 4 信令及路由
控制平面是ASON的核心部分，它包括一系列信令和路由协议，不仅为用户连接建立提供服务，还要对底层网络进行控制。
信令协议用于分布式连接的建立、维护和拆除等管理，信令传送的主要信息包括呼叫控制、资源发现、连接控制、连接选择和连接选路。ASON信令网络使用带内方式（随路方式）或者带外方式（共路方式）、或者带内或者代外结合方式，如在光通道层采用带内方式，而在光复用段层和光传送层采用带外方式。
路由协议为连接的建立提供路径服务，ASON支持分级路由、逐跳路由和源路由。ASON路由包括与协议无关的链路资源管理器、路由信息数据库和路由控制器，以及于协议相关的协议控制器。
链路资源管理用于链路管理，向路由控制器提供所有链路信息，并对分配给连接的链
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路资源的状况进行跟踪。
路由信息数据库存储本地拓扑、网络拓扑、可达性和其它通过路由信息交换获得的信息。
路由控制器对控制信息进行跟踪。
协议控制器负责路由表更新信息，链路资源管理信息和连接控制信息在网络中的可靠传输。在ASON中端到端的光通路连接请求是受一定约束条件制约的，因此对于连接请求的通道选择应采用基于约束的路由算法。
ASON对现有信令和路由协议进行修改和扩展。扩展了RSVP-TE和CR-LDP等信令协议，允许LSP通过光网络预留资源或者规定相应的显示通道，利用RSVP实现光网络的流量工程能力。扩展了OSPF和IS-IS等路由协议，来传递在光网络中计算LSP时所需要的链路状态拓扑、资源可用信息和策略信息。
5 ASON的模型
5.1 重叠模型
又称客户－服务型，它将业务层和传送层之间定义为客户－服务结构。业务层和光层是完全独立的两层，功能分割明晰、简单，其地址方案、路由协议和信令协议各自独立运行，两者间不交换路由信息，独立选路。允许业务层和光层及光传送层内部的每个子网独立演进，光层的发展不受客户层技术所限。采用子网分割后，运行者可以充分利用原有基础设施，在网络其它部分引入新技术。
光传送层做为统一、透明、开发的光传送平面，提供多业务的传送。客户层和传送层通过UNI协议来完成互连。屏蔽了光层的网络拓扑细节，边缘客户层设备看不到核心光网络的内部拓扑，维护了光网络拥有的秘密和知识产权。
重叠模型是缺点是分离的控制平面之间的功能重复，使业务层面的路由不能有效地利用光传送层的拓扑资源，造成资源浪费；为实现数据转发，需要在边缘设备间建立点到点的网状连接，即存在N2问题，扩展性受到限制。
（N2问题是指网型网每个网元都有直达链路，需要N×（N－1）/2条。
5.2 集成模型
又称对等模型，客户层和光网络层是对等的，即客户层和传送层采用统一的控制平面，
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其地址方案、路由协议和信令协议相同，因此没有UNI协议。
网络中所有的网元均处在对等关系，网元清楚全网的资源状况；允许边缘设备看到核心光网络的内部拓扑结构，参与路由计算于决定。每一个边缘设备仅与相邻的光交换机交换选路信息，允许路由协议扩展到大规模网络。边缘设备间的全连接仅对于用户数据转发才存在的N2问题、
集成模型的缺点是光网络曾只能支持单一的客户业务，失去了对业务的透明性。为了实现路由器对光层的全面控制，需对客户层开放光层的网络拓扑等细节，无法保持光网络拥有者的秘密和知识产权。
5.3 混合模型
混合模型是将重叠模型和集成模型进行有机的结合，运营商可以对自己内部的IP网和光网络采用对等模型构建，而对于要连接的其它运营商网络和其它客户层信息可采用重叠模型来构建。
6 GMLPS
GMLPS是实现ASON网络控制平面的核心协议。他将网络简单划分为路由网络和光网络两个对等的结构，在业务层和传送层间建立一个多成家多业务的通用控制平面，统一了各类型控制平面的信令和路径建立。
6.1 网络元素
GMPLS网络由节点和路径两个主要元素组成。支持多种资源粒度类型的交换，将交换划分为分组交换（PSC）、时分交换（TDM）、波长交换（LSC）和光纤交换（FSC）类型。这四种交换层面归并为分钟交换模式和非分组交换模式；LSC、TDM和FSC属于非分组交换模式。GMPLS包括所有类型的网络节点（PSC、TDM、LSC和FSC节点） 所有类型的交换接口（PSC、TDM、LSC和FSC接口）。GMPLS网络节点提供多种不同速率的交换接口，可用于在网络边缘对多种不同的业务接入。
GMPLS将通用的标记交换路径（G.LSP）扩展到了标记编码为时隙、波长、波段、光纤的链路。G.LSP可以是一条传递IP包的虚通路，或者由SDH构成的一条TDM专线、或是一条DWDM中的一个波道以及一条光纤。G.LSP可以将小粒度的业务整合成较大
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粒度的业务，实现嵌套LSP，形成LSP的层次关系。GMPLS支持建立双向的LSP，缩短连接建立时间和出现故障时加速保护于恢复的实现。
6.2 协议簇
GMPLS是一套协议簇，包括链路管理协议、扩展路由协议和扩展信令协议。它扩展了OSPF-TE协议和ISIS-TE协议，使其能够将链路广播发送到各类的链路上，并支持临近转发。GMPLS使用约束路由机制来分配相关的传输网络拓扑信息，包括使用IGP扩展转发相邻节点的状态信息。
GMPLS的信令有功能性描述（GMPLS-SIG）、扩展的资源预留协议RSVP-TE（GMPLS-RSVP-SIG）和扩展的路由受限－标记分配协议（GMPLS-CR-LDP）组成。GMPLS使用RSVP-TE和CR-LDP协议在通道上进行标记的绑定，通过信令交换G.LSP的参数
GMPLS用链路管理协议（LMP）对所有的链路资源进行管理。LMP除完成网络之间正确连接的确认外，还具有链路绑定、资源信息发现与上报等功能，从而有助于网络可扩展行和规模性的实现。
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