ASB：面向IP的智能光网络

　　上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 王骏 许宗幸

　　引入智能光网络来承载IP，能够有效简化网络结构，大幅降低网络的综合投资成本，并显著提高调度能力、可维护性、可靠性、扩展性和业务QOS。　　

　　随着IP业务的高速增长，它对网络带宽的需求远远超过了传统的语音网络，使得网

络在容量上大大增加，每根光纤的容量达到Tbit/s级别，节点需要处理数十甚至上百个波长。同时，节点数量也扩大数倍，节点之间往往需要直接通过光波互联，网络拓扑MESH化成为必然趋势。这种新特点还表现在IP业务对承载网的业务调度能力、维护性、可靠性、扩展性提出了更高的要求。IP业务的突发性和不确定性，要求网络具备各种业务颗粒级别的调度能力，以快速提供业务和优化网络资源；随着网络规模的扩大，网络的维护和管理也面临新的挑战；为了满足IP业务对QoS的要求，承载网络必须能够提供具有不同可靠性等级的服务，对承载网的可靠性提出了新的要求；随着网络规模的不断扩大，也要求网络具有良好的可扩展性，避免新增网络对原有网络产生不良影响。

　　IP网传送结构亟待优化

　　传统IP网络是尽力而为的网络，针对网络定位于提供基本的上网业务，没有必要保障严格的QoS，也不必考虑故障恢复所需的额外带宽，因此其带宽利用率可能达到很高的水平。而新一代电信级IP网要求成为话音、视频、数据业务以及未来可能出现的新业务的统一的多业务分组传送平台，发展具有QoS保障的电信级IP网已经成为运营商的必然要求。

　　现在的IP网构建方案是将数据网分级，由DWDM承载或通过光纤直连，IP分组包的源和宿之间需要多台路由器转接，会产生大量的直通业务，即不在本地上下而直接中转的业务(直通业务能占到一台核心路由器总处理容量的60%)，这会导致大量的额外成本，即使最大容量的核心路由器也很快会面临扩容的问题。目前IP路由器的扩容使用堆簇(clus-ter)方式，同一地点的设备互连代价昂贵，且往往导致网络内部阻塞。另外，核心IP网中采用了双路由备份(链路备份，节点备份)的组网结构，导致了运营商网络投资的倍增。所以现在的IP网极度轻载，骨干网链路带宽利用率只有10%～30%。设计新的成本优化的IP网传送结构成为业界的一个研究热点。

　　引入ASON

　　智能光网络技术被ITU-T定义为ASON，在传统的静态光网络中引入动态交换和智能控制能力，从而使传送网实现从承载网向业务网的演进。

　　*智能化：快速提供网络业务，提供新的业务利润增长点，如光虚拟专网(OVPN)，业务流量工程(TE)，三重播放(TriplePlay)等高ARPU值业务；提高业务的生存性，有效抵抗网络多点故障，真正达到99.999%以上的电信级业务等级；

　　*标准化：通过采用标准化的协议和接口实现多厂商、多运营商环境下的网络互操作；

　　*个性化：灵活提供不同的业务等级，满足目前迅速发展的差异化(Diff-Serv)服务的需要；

　　*简易化：实现对业务的自动保护和拓扑发现，减少人工配置的工作量，充分降低维护难度。

　　简化组网

　　随着视频、数据的P2P和P2MP业务的蓬勃发展，IP业务从集中汇聚型向分布均匀型转化。与之对应IP网络趋向扁平化，每两ROUTER之间有直达传输通道相连，构成VC4层面的逻辑网状网、核心和汇聚融合，不严格分层。这样可以避免出现超级核心节点，且使IP/MPLS网路由配置和管理简化，路由器无须再配置多跳路由。这种结构可以使维护成本降低，网络健壮性大幅提升。

　　IP路由器网状网互联可以避免中间节点产生大量直通业务，但光纤或DWDM虚光纤网状直连IP层不便于维护，成本高，链路效率低，而采用ASON可以在1层以VC4为颗粒，为IP构建逻辑网状网，有效填充光纤链路。实际应用表明，网络中大多数节点之间的直达链路容量需求小于2.5Gbps。

　　降低综合投资成本

　　考虑到同样的I/O端口核心路由器的市场价是SDH设备的5倍，可以由ASON提供VC4层面的直连通道，路由器组成逻辑网状网，将直通业务的3层处理转移到1层，节省路由器的容量和端口(尤其是长距端口)。ASON提供1层的保护/恢复，3层路由器不需要为业务恢复预留大量容量，无须双平面(链路，节点)的保护模式。避免出现路由器堆叠和超级核心节点。

　　传统模式中IP网采用多层体系结构，直通业务要经过多跳到达目的，消耗了中间路由器很多L3资源。导致很多骨干节点已经需要扩容，堆簇方式太昂贵且会引入阻塞，而实践中只支持3到4台互联，而Terabit路由器则更为昂贵。

　　而采用ASON来承载IP可以显著降低综合投资成本，尤其是路由器的投资成本。

　　提高业务QoS

　　传统IP网多层结构引入了多跳和附加时延，时延对某些业务的QoS影响很大，特别是全球的VoIP通信(≥150ms)。而0.99998的端到端业务可靠性(e.g.VoIP)要求更高的骨干网可靠性，现在的IP网很难达到要求。

　　ASON承载IP网能够提高业务QoS：便于故障定位，提高网管能力；减少业务受损时间(通过1层保护/恢复)；1层(而不是3层)处理减少时延(节点和链路)，抑制抖动，降低丢包率；减少因为故障导致路由器路由表频繁更新。

　　新业务、新应用

　　ASON可以提供BOD业务(UNI1.0，2.0)，通过UNI接口动态请求带宽，提高网络利用率，避免传统的最大业务配置(端口、矩阵)模式，节省了路由器的容量和端口，提高了传送网的带宽利用率。ASON可以为IPTV、NGN、Softswitch、3G承载、IDC互连、公共INTERNET业务节点之间的连接分配相应的OVPN，共享同一个物理传输网。

　　随着IP业务的高速增长，它对网络带宽的需求远远超过了传统的语音网络，使得网络在容量上大大增加，IP业务的突发性和不确定性，将会要求网络具备波长级别的调度能力，以快速提供业务和优化网络资源。通过软件升级，将VC4矩阵转化为ODU矩阵，从而提供256个波长通道的交叉连接能力。

　　网络维护

　　ASON提供更强大的故障检测能力，使网络维护更加简便，维护成本降低。ASON抵抗多重链路故障，使网络健壮性大幅提升。ASON提供端到端的通道调度能力，使业务开通更加快捷。

　　ASON支持丰富的保护恢复类型和业务优先级别，可以抵抗各种链路故障，为IP不同QOS要求的业务提供有效承载。

　　保护与恢复相结合，PRC提供永久1+1保护。在源节点和目的节点之间同时建立起两条NORMAL电路，分别为主用和备用路由，而且这两条电路不会经过共享风险链路组(SRLG)，当网络发生故障导致一条路由故障，业务在50ms内自动倒换到另外一条路由上，并同时启动恢复机制，查找并建立另外的保护路由。网络故障最终恢复后，主用路由和备用路由会回到原始NORMAL路由上。提高网络层面的可靠性：<50ms，路由表不会因为链路故障而变更。

　　1+1保护在发生故障时提供小于50ms的倒换。

　　恢复机制(重路由)临时创建保护路径，使业务得以保护。恢复机制按照是否提前计算备用路由分为两种：受保证的GUARANTEE恢复(预先计算保护路由)；基于源SBR的恢复(主用业务中断后计算保护路由)。

　　在网络保护类型定义的基础上，网络可以最多定制5个优先级别，在发生故障同时影响多个业务时，高等级业务先恢复；如果网络空闲资源不够，高等级业务被恢复，低等级业务丢失；没有空闲资源时，高优先级业务可抢占低优先级业务的资源；修复网络故障，多个不同优先级的业务都能够返回初始路由。

　　综上所述，利用ASON来承载高质量IP网，可以简化组网，降低综合投资成本，提高业务QOS，简便网络维护和引入新业务、新应用