ASON是指在选路和信令控制之下完成自动交换功能的新一代光网络，也可以看作是一种具备标准化的智能光传送网,被广泛认为是下一代光网络的主流技术。ASON第一次将信令和选路引入传送网，通过智能的控制层面来建立呼叫和连接，交换、传输和数据三个领域又增加了一个新的交集。在传统的传送网中引入动态交换的概念不仅是几十年来传送网概念的重大历史性突破，也是传送网技术的一次重要突破。本文将介绍ASON 概念由来、ASON与GMPLS 、ASON 与OIF NNI （UNI）接口之间的关系，重点讨论ASON 传送平面、控制层面的具体进展，并对ASON 网络建设的两种方式进行了探讨。
1、ASON 标准化进展
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 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。事实上，光传送网OTN相关规范目前还没有完成，定义OTN体系结构G.872还在修订和扩充；关于网络管理信息模型和功能需求的G.874和G.875也没有完成。一般认为第一代将要发展的ASON将是基于SONET／SDH传送网平台的，而基于OTN 的ASON 网络反而会在几年之后。
在工作流程方面，ITU-T首先提出对ASTN的总体功能要求（G.8070），然后制定ASON的功能体系结构（G.8080），最后再决定如何用具体的协议来实现（G.7713,G.7714，……）这些功能。ITU-T关于ASON的建议框架结构如图1所示。
ITU－T 在路由、信令等方面标准化目的是提供一种与协议无关的方法，也就是先提出功能需求，尔后再与制定具体协议。例如描述ASON的路由技术G.7715并没有确定具体的路由协议（如OSPF-TE等），只是明确了功能结构。对于呼叫和连接控制管理则体现在G.7713，规范了和具体实现协议无关的呼叫和连接控制管理。而其后的G.7713.1、G.7713.2和G.7713.3分别就PNNI、GMPLS RSVP-TE、GMPLS CR-LDP协议实现的呼叫和连接控制管理做了规范。
控制平面的引入是ASON不同于传统光网络的根本点，它包括了一系列信令及协议系统，实现对连接的实时建立、释放和监控等功能。对于控制平面，ITU-T 关于信令的标准化已经基本完成。目前标准化的重点是路由，特别是域间路由协议，另外链路管理协议LMP也处于标准化中。
2 ASON与 GMPLS
GMPLS 是IETF首先提出并一直致力于标准化的，GMPLS概念先于ASON 提出。GMPLS与传统MPLS的不同之处在于它支持多种交换类型和接口。除了分组交换，GMPLS还支持TDM、波长和光纤交换等；但是GMPLS 与MPLS 有着很大的不同，MPLS 的目标是建立一种带有标签标记的交换网络，而GMPLS 更多的是一个协议组，定义了信令、路由等一系列协议，GMPLS并不能构成网络－没有GMPLS网络的概念，人们更多地采用的是GMPLS 的协议组，例如采用GMPLS协议的ASON 网络。而真正支持多颗粒度交换所谓GMPLS的设备却并没有研发，而且在可预见的未来也不会投入应用。
在信令方面，GMPLS对MPLS体系中原有的RSVP-TE和CR-LDP进行了扩展，以满足光网络连接的建立、删除和修改等要求。在链路管理方面GMPLS对LMP进行了扩展，主要是在SDH中实现LMP链路连通性验证和链路属性关联功能。同时进行了WDM-LMP扩展，以增强网络故障检测与故障修复能力。GMPLS对路由协议进行了扩展（ISIS－TE和OSPF－TE），用来支持流量工程和链路状态信息的传送。另外对BGP协议也做了扩展和修改[GMPLS-BGP]，EBGP是运营商间的E-NNI的主要候选路由协议。
由于ASON 概念提出和标准化在GMPLS之后，因此它大量采用了GMPLS 许多行之有效的成果，特别是信令、路由、链路管理LMP协议。目前ASON 定义的3种信令有两种来自GMPLS 的概念，即RSVP-TE和CR-LDP。路由方面也大量吸收了OSPF-TE内容。ASON 网络最初的理念与GMPLS 是格格不入的，一个倾向于重叠模型，一个倾向对等模型（后来IETF改变了态度，声称支持重叠模型）。ASON 与GMPLS 有几个重要区别：
2.1 GMPLS 没有呼叫的概念，ASON 有呼叫的概念。
对于信令协议，IETF已经制定了GMPLS RSVP-TE和GMPLS CR-LDP两个协议标准。和ITU-T的工作比较，GMPLS没有呼叫的概念。而ASON 明确了呼叫和连接控制的关系，在G.8080中提到在一个呼叫中可以包含一个或多个连接，呼叫和连接控制可以分离，也可以合并。
在G.8080中规范了呼叫和连接控制之间的三种共存方式：
1）实现呼叫/连接的协议中，通过参数的不同分离出呼叫控制信息；
2）分离呼叫控制和连接控制的状态机，但呼叫控制和连接控制的信令信息在同一个实现呼叫/连接的协议中；
3）呼叫控制和连接控制采用不同信令协议，以分离呼叫控制和连接控制的信息和状态机。
在ASON网络中，呼叫建立过程为三步过程，关于呼叫建立参见图2。
1）呼叫建立请求（Call Setup Request）；
2）呼叫建立指示（Call Setup Indication）；
3）呼叫建立证实（Call Setup Confirmed，为可选）。
在ASON网络中，呼叫和连接的关系还和具体的实现协议有关。GMPLS RSVP-TE实现的是一个呼叫包含一个连接。GMPLS CR-LDP协议可以实现一个呼叫中包含多个连接。对于呼叫和连接之间的关系，随着相关方面研究进展，可能会有新变化。
2.2 GMPLS 基本适用于域内，没有分层路由的概念。
由于GMPLS支持多种交换类型，包括分组交换，TDM、波长和光纤交换等，基于GMPLS 平台控制层面可以实现多颗粒度的调度。其倾向于采用单一路由表解决所有的问题，基本上没有分域和分层路由的概念。而ASON 则有比较明确的分层路由概念，G8080明确了分层路由是三种路由方式之一。
GMPLS 认为在一个域内可以解决所有的问题，即使出现多颗粒度交换，也只存在一个路由表，采用转发临接FA概念，通道建立采用多次信令、单次路由的方式完成。路由计算完成后，由信令完成连接的建立，在两种交换颗粒度的交接处（特别是细颗粒与粗颗粒交接处），第一次信令被挂起，采用FA 建立链路，待FA完成后继续二次信令完成连接建立。其开发的路由协议主要用于I-NNI接口。
在ASON 网络中，按照地理位置、运营商的策略等，网络可以分成不同的路由域(RA- routing area)。路由域可递归分割。如图3所示，路由域A可分割为路由域B、C、D、E及F，它们之间通过SNPP链路连接；这些低层的路由域可递归地被分割成层次级别更低的路由域，如E被分割为路由域G与H。分割时应保证同一层的路由域互相不重叠。
3 ASON与 OIF NNI (UNI)
ITU-T和OIF的工作具有很强的互补性，OIF主要是制定UNI和NNI接口规范。而ITU 主要从功能结构、信令、路由、LMP等几方面进行标准化，并没有接口方面标准化计划，两个组织可以相得益彰。
3.1 UNI 与NNI接口
OIF在UNI方面重要贡献是O-UNI，O-UNI支持在光网络的客户之间快速的建立连接，并具有不同等级的保护和恢复能力，是实施重叠模型光网络的基础。OIF目前实用化的是IP客户端，不过随着规范的发展，也将包括ATM, Ethernet，SDH ADM和DXC等客户。
按照OIF NNI网络模型，存在三个层面NNI接口，即运营商间E-NNI，运营商内E-NNI和I-NNI。在运营商之间运行E-NNI，运营商内部不同设备供应商之间运行E-NNI，同一设备供应商之间运行I-NNI，在I-NNI可以使用任何私有的路由协议。OIF主要工作是制定运营商内的E-NNI路由协议，目前正在完成NNI 1.0。OIF NNI协议提出了网络分级路由的模型，要求路由协议至少支持4级分级路由Global/National/Regional/Metro。OIF正在制定用于E-NNI的域间路由协议DDRP，这并不是一个全新的路由协议，是由OSPF/IS-IS扩展而来。
对于NNI信令，OIF正与ITU-T的ASON相关工作组同步工作，NNI信令的争论焦点是在NNI中使用单个会话（single session）还是多个会话（multiple sessions）进程。OIF试图通过互通性测试来促进NNI的发展，OFC2003 进行了NNI信令和路由等方面现场演示。
3.2 OIF UNI 1.0 LMP 与G.7714
OIF UNI 1.0基于LMP实现了邻居发现和业务发现功能，业务发现进程主要是通过ServiceConfig、ServiceConfigAck和ServiceConfigNack消息来实现，分别与G.7714中的层邻接发现和业务能力交换功能相对应，但它目前还不能完全满足G.7714中要求。因为它假设远端节点控制实体的ID是已知的，可以通过控制信道向远端节点发送BeginVerify消息来初始化发现进程，但是如果没有带内的控制信道，LMP就不能自动发现控制实体的ID。目前对于带外控制信道端点控制实体的ID都是通过手工来配置，OIF UNI 1.0 LMP还需要进一步扩展才能满足G.7714的要求。
4、ASON设备研发进展
目前各标准化组织对ASON 管理平面讨论较少，只是笼统地提到可以实现对控制层面和传送平面的统一管理，具体标准基本空白。相对而言控制层面和传送平面则受到更多的关注。
4.1 传送平面进展
目前各家都在研制ASON 方面的设备，从实际应用看，传送平面的成熟性要好于控制层面，各个厂商都开发出Tbit/s 光电光交叉连接设备。特别是基于SDH 的光/电/光交叉机（可以进行VC-4级别交叉）。随着大容量交叉芯片的问世（目前单片交叉芯片可达到160 Gbit/s以上），核心交叉能力达到Tbit/s已经不是很困难的事。市场上已经商用化交叉容量为1.28 Tbit/s，另外可以进行VC低等级的交叉，实现低速率的整合和汇聚，更加方便地进行组网。
4.1 控制平面进展
控制层面选择却不尽相同，不少厂家声称实现了分布式的智能控制平面控制，但各厂家使用ASON相关协议的状况不同。各个厂商对于信令、路由、LMP 链路管理协议的选取不同，例如有些厂商信令选择RSVP-TE，有些则选择CR-LDP。即使是选用同一个协议，例如OSPF-TE 路由协议，对其中扩展的内容、理解也不一样，例如如何规范不同厂商的通道优先级（不同厂商优先级的分级不同），并映射到路由协议中。虽然在一个厂商子网内可以实现分布式智能控制，但却很难实现跨厂商互联互通。
在同一个厂商内部I-NNI接口，可以选择任何的路由协议，现在大家所关心的是不同厂商互通的E-NNI 接口，这有着特别重要的意义。在NNI的体系下，域内路由和域间路由相互独立，域内路由和域间路由相互独立，两者之间通过共享路由数据构架（Shared Routing Data Structure）实体来联系，并且在边界节点运营一定的路由策略，E-NNI 可以只承载可达性路由信息。目前E-NNI候选协议DDRP受到更多的重视，由OSPF/IS-IS扩展而来，支持跨越多个路由域传递路由，并且扩展支持分级链路状态路由。
4.3 ASON网络与域间路由
由于ASON网络将通道端到端的调度管理和保护恢复功能转移到控制层面，目前控制层面看来更容易实现互联互通和互操作，因此未来有可能在网管平面没有实现统一管理的情况下，由控制层面实现端到端的电路调度、保护恢复。因此需要对ASON及其网管系统进行密切跟踪。因此需要对ASON控制层面和其互联互通性予以密切跟踪。
对于不同厂商无法实现接口互联互通的情况，目前建设ASON网络有两种选择，一个是继续等待标准化，待E-NNI 接口标准化完全完成后再建设网络，这样风险性比较小，并且可以很容易实现多厂商互通。第二种选择是现在就建设ASON 网络，不同区域采用不同控制层面和路由算法，域间采用固定连接，等到域间路由成熟后再在域间引入路由。这种模式要求设备厂商必须保证自己的E-NNI 接口可以升级到符合互联互通的标准接口，存在一定的风险。
5、小结
ASON 网络解决了端到端配置、保护恢复、电路SLA等一系列传统传送网无能为力的问题，单一的控制平面可以实现跨厂商、跨运营商管理域OTN/ SDH 传送平面的统一控制，完成端到端的电路建立、保护恢复等功能，另外还可以引入基于ASON的新业务和应用，如OVPN和按需带宽等。
目前各标准化组织正在加速ASON标准化进程，主要集中在控制平面，特别是涉及互通性的分层路由算法、E-NNI 接口。对于ASON 网络的发展，我们应未雨绸缪，密切跟踪标准化进展，开展相应的网络试验，以实现不同厂商设备的的互联互通和互操作。同时应考虑网络结构从环网向网状网的演进，重视网状网物理平台的建立，如光纤网络、系统资源的完善和优化。
张成良：现任中国电信集团北京研究院技术部主任、高级工程师，国内通信标准研究组传送网组组长。曾主持制定国内通信行业标准“光波分复用系统总体技术要求”，负责承担863-300重大项目《中国高速信息示范网光网络性能测试》，该项目获2002年国家科技进步二等奖，长期参与各运营公司的光传送网建设，具有丰富的主持大型网络设备测试和评估的经验，在国内外刊物发表文章40多篇。
打印本页
关闭窗口