姚宝富 黄荣哲 深圳市数据通信局
    
    
    
     1 引言-下一代光网络的要求
    
     Internet网上各种形式的数据业务量的爆炸性增长，推动了通信信息技术和网络技术的迅速发展，给当今通信网络的容量、速度、质量以及服务种类等提出了很高的要求，促进了宽带骨干通信网和宽带城域网的大规模建设，并给整个通信网络的体系架构、技术模式、实现方式等诸多方面都带来了深远的影响。
    
     光网络由于其具有的一系列特点，使其在通信网中居于相当重要的地位，它是通信基础网络的核心。在全球，几乎80％以上的信息量是通过光纤网络来传输的。近几年来，由于DWDM技术的发展和成熟，光纤带宽的潜力得到了进一步挖掘。我们知道，光网络只有通过适当的、合理的、科学的体系结构互联以后才能组成真正理想的网络体系结构，以提供高速、宽带、高质量的业务。伴随着光器件技术和光信号处理技术的发展，在光传输层已经提供了联网能力。因此，光网络的研究和建设已经成为近期网络发展和建设的重点。目前，世界上一些组织和研究机构正在积极地研究光网络，主要目的就是设计和实现下一代光网络。
    
     下一代光网络应该具备怎样的特点呢？总汇目前业界的看法，下一代光网络应该具备以下一些主要功能：
    
     （1）高速度、大容量：能提供很大容量的带宽，无论距离多远，都能快速移动大量的数据，满足应用的要求，而且易于升级现有网络到未来更高的传输速率；
    
     （2）开放的体系结构和标准接口，且网络体系结构尽量简单；
    
     （3）强大的业务提供能力，可以提供不同质量的QoS；
    
     （4）具有提供业务的灵活性和快速性：可以适应突发的和未预见的业务巨浪，带宽的分配是基于用户实际需求快速、动态的提供；
    
     （5）能简单有效地对宽带信号进行多播和广播；
    
     （6）具有快速的网络恢复和自愈能力；
    
     （7）对所有类型的数字信号和协议透明，以便于使大量不同的网络类型和业务可以同时适应，或随着时间的推移逐步应用。
    
    
     2 ASON的产生和发展
    
     目前，光网络的发展主要是利用DWDM技术向更大的容量迈进，但是，伴随着光分插复用（OADM）和光交叉连接（OXC）技术的逐步成熟，原来被认为只是提供带宽传送的波长本身也能成为组网（分插、交换、路由）的资源。同时，在向大容量进军的同时，如何有效的运行、管理和维护如此大规模的网络已经逐渐被人们关注。目前，光网络的管理与控制仍然采用类似于SDH网络的传统模式，光网络只作为简单的传送介质，支持通信业务的发展。这种传统的传输业务与通信业务分别控制与管理的模式，使当前宽带通道的提供仍然采用静态配置方式，不能及时提供各类业务所需要的带宽。另外，它也不能动态利用包括PDH、SDH/SONET、DWDM等多种网络资源，影响了网络组织的灵活性、网络的可靠性及新业务的可扩展性。
    
     随着IP业务爆炸性的增长及IP业务量本身的不确定性和不可预见性，使得对网络带宽的动态分配要求越来越迫切。这种快速变化的业务环境要求具有很强动态性能的新型光网络，以适应新业务的需求。传统主要靠人工配置网络连接的方法已很难适应现代网络和快速新业务提供的需求。另外，在当前竞争激烈的通信市场上，提供"即时服务"已经成为电信运营商区别于其他竞争者的关键优势。因此，人们正在考虑在未来核心光网络中引入动态和自动化程度更高的网络配置方式，或称"自动交换"，以满足数据/互联网的无法预测的动态特性。这将充分提高网络的资源利用率，从而降低网络成本。为此，ITU-T等国际标准化机构提出自动交换光网络（ASON）的概念作为下一代光网络的标准草案。
    
     ASON这一概念的提出，是光传送网的一大突破，它将交换功能引入了光层，促进了通信网两大技术--传输和交换的进一步革新和融合。ASON的含义是自动交换光网络，其实，"SON"还有如下解释：Smart Optical Network（智能的光网络）、Software-based Optical Network（基于软件的光网络）、Service-oriented Optical Network（面向业务的光网络）等等。这些含义实际上对应于技术的不同层面。例如，"交换"强调的是硬件，指网络节点由大容量、无阻塞和透明的光交叉连接（OXC）设备组成；而"智能"强调的是分布式控制，包括网络邻居自动发现、拓扑自动发现、分布式路由计算和光通路管理（建立、拆除和恢复）等；"基于软件"强调的是可重构性和可编程性；"面向业务"强调的是网络管理，包括虚拟专用网（VPN）、服务水平协议（SLA）、流量工程（TE）、安全认证、计费接口等等。
    
     ASON是一个智能化的光网络，它采用客户/服务器（Client/Server）的体系结构，具有定义明确的接口，让客户端从光网络（服务器）请求服务。自动交换光网络具有流量工程的能力，也即可以使网络资源可以按照用户的需求快速动态的分配，同时具有快速的网络恢复和自愈能力，能够保证网络的可靠性和提供灵活的路由功能。现有的光通信系统大都采用电路交换技术，而发展中的自动交换光网络凭借其"智能"交换技术为用户提供了交叉连接、交换和路由等强大的功能，从而实现了网络的高速率和协议透明性。另外，随着光网络的规模在迅速扩展，光传送网的角色从原来的大容量带宽传送转变为提供端到端的服务连接。
    
     近年来，ITU-T等国际标准化组织纷纷推出自动光交换网络的体系结构和相应的接口标准。目前，已提出自动交换传送网络（ASTN）需求建议G.807/Y.1302，自动交换光网络体系结构建议草案G.ASON，ASON体系结构和有关协议草案等，以及与此课题相关的光传送网（OTN）的网络节点接口建议G.709，光传送网体系结构建议G.872等。
    
    
    
     3 ASON的网络体系结构
    
     ASON网络体系主要由智能光传输设备、智能光交换设备和智能光终端设备组成，并通过专门的智能化的分布式控制软件平台完成ASON内的自动连接和交换的控制。ASON通过将网元智能化，改集中式管理为分布式管理，将原来网管的许多功能下放到各网元中，从而实现了网络的实时可管理性。使许多原来需要人工参与的工作使得网络本身去完成，这极大地增强了整个网络的服务效率，使ASON能够给用户提供灵活、快速

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