淺談ASON技術(shù)在電力通信網(wǎng)發(fā)揮的作用

　　　　電網(wǎng)的發(fā)展使得各類業(yè)務(wù)將獲得迅猛發(fā)展，特別是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)正呈現(xiàn)爆炸式增長態(tài)勢，所以國網(wǎng)公司智能電網(wǎng)步伐逐漸加快，電力調(diào)配的重要性日益顯現(xiàn)，電力通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時控制提出了更高的要求。研究應(yīng)用先進(jìn)、成熟的ASON技術(shù)，加速建設(shè)與之相適應(yīng)的堅(jiān)強(qiáng)通信網(wǎng)，滿足公司系統(tǒng)信息化發(fā)展的需求，提高公司系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)應(yīng)用水平，對電網(wǎng)的生產(chǎn)、經(jīng)營和管理提供可靠保障具有重要意義。

　　1 ASON技術(shù)

　　1．1 ASON概念

　　ASON是以SDH光網(wǎng)和光傳送網(wǎng)（OTN）為基礎(chǔ)的自動交換傳送網(wǎng)（ASTN），是一種動態(tài)、自動交換傳輸網(wǎng)，由用戶動態(tài)發(fā)起業(yè)務(wù)請求，網(wǎng)元自動計(jì)算并選擇路徑，通過信令控制實(shí)現(xiàn)連接建立、恢復(fù)、拆除，融交換傳送為一體的新一代光網(wǎng)絡(luò)。按照ITU-TG．8080建議，ASON體系結(jié)構(gòu)一般分為傳送平面、控制平面和管理平面3部分，如圖1所示。

　　傳送平面為用戶提供從一個端點(diǎn)雙向或者單向透明的信息傳送，同時還要傳送一些控制和網(wǎng)絡(luò)管理信息，其中包括傳送網(wǎng)元（交叉連接設(shè)備和鏈路），它們承載了所交換的實(shí)體，比如光連接。另外，傳送平面具備分層結(jié)構(gòu)，支持多粒度光交換技術(shù)，設(shè)備之間通過物理接口PI互連。

　　控制平面由光連接控制器OCC組成，它們之間通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口NNI相連，是ASON體系最具特色的核心部分，它由路由選擇、信令轉(zhuǎn)發(fā)以及資源管理等功能模塊和傳送控制信令信息的信令網(wǎng)絡(luò)組成，完成呼叫控制和連接控制等功能?？刂茖用嫱ㄟ^使用接口、協(xié)議以及信令系統(tǒng)，可動態(tài)交換光網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?、路由信息以及其他控制信令，?shí)現(xiàn)光通道的動態(tài)建立和拆除以及網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)分配，還能在連接出現(xiàn)故障時對其進(jìn)行恢復(fù)。

　　管理平面的主要特征是管理功能分布和智能化。傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)管理體系被基于傳送平面、控制平面和信令網(wǎng)絡(luò)的新型多層面管理結(jié)構(gòu)所代替，構(gòu)成了一個集中管理與分布智能相結(jié)合、面向運(yùn)營者（管理平面）的維護(hù)管理需求與面向用戶（控制平面）的動態(tài)服務(wù)需求相結(jié)合的綜合化的光網(wǎng)絡(luò)管理方案。ASON的管理平面與控制平面技術(shù)互為補(bǔ)充，可以實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)配置、性能檢測、故障管理以及路由規(guī)劃等功能。管理平面中的網(wǎng)絡(luò)管理模塊分別通過控制平面的網(wǎng)絡(luò)管理接口NMI-A和傳輸網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理接口NMI-T連接光連接控制器和交換機(jī)。連接用戶和ASON網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)含有傳輸和控制2個平面的數(shù)據(jù)，用戶通過物理接口和用戶網(wǎng)絡(luò)接口UNI分別與這2個平面通信

　　1．2 ASON的連接方式

　　通過傳送平面、控制平面和管理平面，ASON支持3種連接：永久連接、交換連接和軟永久連接。永久連接也被稱為供給式連接，由網(wǎng)管系統(tǒng)或人工完成。交換連接是1種由終端用戶的請求而建立的任何連接，即在連接的終端節(jié)點(diǎn)之間通過1個信令/控制平面，包括控制平面內(nèi)的信令單元之間的信令消息的動態(tài)交換來建立，交換連接的引入是整個ASON的核心所在，正是有了交換式連接的引入才使光網(wǎng)絡(luò)才有了智能化的特征。軟永久連接是用戶到用戶的連接，其中端到端連接中的用戶到網(wǎng)絡(luò)部分是通過網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)建立的1個永久連接，而端到端連接的網(wǎng)絡(luò)部分是通過控制平面建立的1個交換連接，這種連接的建立方式介于前兩者之間，它是1種分段的混合連接方式，在連接的網(wǎng)絡(luò)部分，連接建立的請求由管理平面發(fā)起，由控制平面設(shè)置。3種連接方式的結(jié)構(gòu)圖如圖2～4所示。

　　1．3 ASON組網(wǎng)因素

　　1．3．1 網(wǎng)絡(luò)緯度

　　網(wǎng)絡(luò)維度是ASON組網(wǎng)要考慮的關(guān)鍵因素。對于1個理想的網(wǎng)狀網(wǎng)，各節(jié)點(diǎn)間就需要有一定的連接度，每個節(jié)點(diǎn)最好有3個以上物理連接方向。只有網(wǎng)絡(luò)在一定連接度的條件下，整個網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)狀恢復(fù)利用率等方面才能較好地發(fā)揮優(yōu)勢。

　　1．3．2 業(yè)務(wù)類型

　　ASON網(wǎng)絡(luò)能夠提供網(wǎng)狀恢復(fù)功能，使得運(yùn)營商可以在帶寬利用率和業(yè)務(wù)恢復(fù)時間之間尋找平衡點(diǎn)。通常數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相對話音業(yè)務(wù)而言對時延要求較低，使得以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)比較合適采用ASON技術(shù)。

　　1．3．3 DCN實(shí)現(xiàn)方式

　　建議優(yōu)先選擇帶內(nèi)方式，因?yàn)閹?nèi)方式不需要再新建DCN網(wǎng)絡(luò)，而且DCN網(wǎng)絡(luò)的安全性與DCN物理層的鏈路冗余度密切相關(guān)，因帶內(nèi)方式下的DCN拓?fù)渑c光傳輸網(wǎng)拓?fù)渫耆嗤?。而光傳輸網(wǎng)拓?fù)浼壕邆淞溯^高的鏈路冗余度，所以帶內(nèi)方式也具備了良好的安全性。如果用帶外方式，必須保證DCN網(wǎng)絡(luò)的鏈路冗余度不低于光傳輸網(wǎng)拓?fù)洌駝t，除了增強(qiáng)成本，帶外方式不具備其他優(yōu)勢。

　　1．3．4 業(yè)務(wù)量大小

　　業(yè)務(wù)量大小通常是組網(wǎng)時選擇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要考慮因素之一。在業(yè)務(wù)量較小情況下，環(huán)型連接表現(xiàn)出更好帶寬利用率。但對于大業(yè)務(wù)量，節(jié)點(diǎn)間大業(yè)務(wù)量的需求可使得網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)提供的節(jié)點(diǎn)間的直連物理管道能被有效填充而表現(xiàn)出更好的帶寬利用率。

　　1．3．5 互聯(lián)互通

　　ASON組網(wǎng)的一個重要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)多廠商環(huán)境下業(yè)務(wù)的互聯(lián)互通，因此要求設(shè)備符合主流的協(xié)議和信令標(biāo)準(zhǔn)。為更好地互通和管理，應(yīng)避免引入過多種的協(xié)議。

　　1．4 ASON的技術(shù)優(yōu)勢

　　與傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)相比較，ASON具有以下幾方面的技術(shù)優(yōu)勢：

　　1）在光網(wǎng)絡(luò)通信時實(shí)現(xiàn)動態(tài)的分配，可以根據(jù)用戶實(shí)施的反饋信息對提供的寬帶進(jìn)行動態(tài)的調(diào)整；

　　2）由于ASON技術(shù)有雙向性的特點(diǎn)，可以對光網(wǎng)絡(luò)有良好的監(jiān)控和保護(hù)能力，并且具有分布式處理的優(yōu)點(diǎn)；

　　3）可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)網(wǎng)元光層網(wǎng)元獨(dú)立控制，將光網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和資料系統(tǒng)有效地聯(lián)系在一起，可以使網(wǎng)元具備智能性；

　　4）網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容能力強(qiáng)，ASON具有自動發(fā)現(xiàn)并添加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的功能，可以大大減少大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容時所帶來的工作量；

　　5）網(wǎng)絡(luò)安全性高，ASON網(wǎng)絡(luò)采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，不受節(jié)點(diǎn)多點(diǎn)失效和斷纖問題的影響，同時ASON還提供了多種保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制，對不同等級的業(yè)務(wù)提供相應(yīng)級別的保護(hù)和恢復(fù)方式，保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；

　　6）網(wǎng)絡(luò)資源利用率高，ASON引入了恢復(fù)機(jī)制，使得保護(hù)所占用的帶寬較之SDH要少20％～30％，在一定程度上提高了資源利用率。

　　2 青海電力通信傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀

　　2．1 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

　　青海電力通信網(wǎng)主要由華為、中興、ECI光傳輸設(shè)備組成，其網(wǎng)絡(luò)主要為環(huán)帶鏈結(jié)構(gòu)，已建成了4個光纖雙環(huán)網(wǎng)，其中核心骨干光纖環(huán)網(wǎng)傳輸帶寬為10 G，骨干光纖環(huán)網(wǎng)傳輸帶寬為2．5 G。核心骨干通信站點(diǎn)大都有多套MSTP設(shè)備，業(yè)務(wù)調(diào)度復(fù)雜。

　　2．2 存在的問題

　　目前在組網(wǎng)方面存在以下問題：

　　1）環(huán)網(wǎng)資源利用率低，跨環(huán)通信站點(diǎn)成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸。核心通信站點(diǎn)建有多套MSTP設(shè)備，業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接需通過設(shè)備間ODF/DDF互連來實(shí)現(xiàn)，電路調(diào)度由人工完成，工作量大，易產(chǎn)生錯誤；網(wǎng)絡(luò)利用率低，復(fù)用段保護(hù)只能實(shí)現(xiàn)50％的帶寬利用率。

　　2）保護(hù)恢復(fù)機(jī)制單一，對新業(yè)務(wù)支持能力差。傳統(tǒng)的SDH只能提供環(huán)網(wǎng)保護(hù)，無法根據(jù)不同客戶需求提供不同的保護(hù)恢復(fù)方式；無法實(shí)現(xiàn)端到端的自動配置

　　2．3 引入ASON的可行性分析

　　2．3．1 業(yè)務(wù)發(fā)展需求

　　ASON技術(shù)的產(chǎn)生，實(shí)際上是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展的需求。目前青海電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)由普通2 M小顆粒業(yè)務(wù)逐步演變?yōu)?55 M/622 M大顆粒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，傳統(tǒng)的SDH環(huán)帶鏈方式難以滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，力求尋找一種新的組網(wǎng)方式，而ASON組網(wǎng)能較好的解決這一現(xiàn)狀。

　　2．3．2 通信站光纜維度

　　光纜資源的充足是實(shí)現(xiàn)ASON的物理基礎(chǔ)，一般來說通信站點(diǎn)如果具備3個及以上的光纜維度方向，引入ASON才能真正發(fā)揮其優(yōu)勢。針對目前青海電力通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以選擇核心骨干通信站建設(shè)ASON網(wǎng)絡(luò)，西寧、海西地區(qū)主要通信站點(diǎn)已達(dá)到3個及以上的光纜維度方向，“十二五”期間通過基建、技改項(xiàng)目不斷完善通信站點(diǎn)間的光纜資源，為建設(shè)ASON網(wǎng)奠定基礎(chǔ)。

　　2．4 ASON傳送網(wǎng)引入方式和層次分析

　　ASON的應(yīng)用應(yīng)根據(jù)主干傳送網(wǎng)與城域傳送網(wǎng)的不同特點(diǎn)分別考慮，并采用不同的建設(shè)計(jì)劃。在主干傳送網(wǎng)中引入ASON時，可考慮“自下而上”的計(jì)劃，即先在局部網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)引入ASON，逐步通過采用UNI接口或NNI接口將多個局部ASON孤島進(jìn)行互連，最終實(shí)現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)智能光網(wǎng)絡(luò)部署。青海電力通信網(wǎng)根據(jù)現(xiàn)有運(yùn)行設(shè)備及光纜資源，首先考慮建設(shè)西寧地區(qū)、海西地區(qū)ASON城域網(wǎng)，再考慮將海東地區(qū)、黃化地區(qū)新建10 G光傳輸設(shè)備通過升級改造組建ASON城域網(wǎng)，建設(shè)青海電網(wǎng)OTN骨干傳送網(wǎng)，然后逐步向匯聚層和接入層延伸，最終實(shí)現(xiàn)智能光網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)。

　　3 青海電力通信網(wǎng)ASON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃

　　3．1 組網(wǎng)原則

　　3．1．1 節(jié)點(diǎn)選擇

　　ASON節(jié)點(diǎn)的選擇，主要是考慮節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)流向流量，承載業(yè)務(wù)種類、光纜路由等因素。要選擇業(yè)務(wù)流向復(fù)雜、業(yè)務(wù)流量大、光纜維向度多的節(jié)點(diǎn)。

　　3．1．2 結(jié)構(gòu)選擇

　　主干網(wǎng)采用MESH組網(wǎng)方式：城域網(wǎng)具有3維光方向的情況，采用全MESH的方式；不具有3維光方向的情況，采用環(huán)網(wǎng)的過渡方式。

　　現(xiàn)階段ASON設(shè)備組網(wǎng)時，只考慮組建環(huán)網(wǎng)，待光纜條件具備網(wǎng)狀網(wǎng)時，可適時開通ASON智能控制平面功能，組建智能Mesh網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)自動交換功能。

　　3．1．3 設(shè)備選擇

　　根據(jù)通信網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃及智能光網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)研究，鑒于目前SDH設(shè)備與ASON設(shè)備的差價比較小，青海電網(wǎng)在今后的設(shè)備建設(shè)過程中非末端330 kV變電站、樞紐110 kV變電站的傳輸設(shè)備選擇具有ASON功能的設(shè)備。

　　3．2 組網(wǎng)規(guī)劃

　　根據(jù)目前青海電力通信光纜資源現(xiàn)狀，結(jié)合通信發(fā)展規(guī)劃，選擇目前海西地區(qū)西部環(huán)網(wǎng)通信站點(diǎn)組建ASON環(huán)形網(wǎng)和西寧城區(qū)ASON網(wǎng)狀網(wǎng)，從而滿足多層次、多容量級別、大跨度的需求。中西部地區(qū)2011年農(nóng)網(wǎng)改造項(xiàng)目中新運(yùn)行的OSN3500系列設(shè)備已具備ASON網(wǎng)絡(luò)部分功能，可考慮對既有ASON功能的設(shè)備平滑升級至ASON網(wǎng)絡(luò)。青海電力通信ASON組網(wǎng)初期規(guī)劃如圖5所示。

　　4 結(jié)束語

　　雖然現(xiàn)有電力通信網(wǎng)絡(luò)基本都為SDH技術(shù)，但ASON技術(shù)極大地改變了傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)的理念和運(yùn)行方式，對其發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，智能化將是電力通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。引入和建設(shè)ASON通信網(wǎng)絡(luò)必須是一個循序漸進(jìn)的過程，在保證網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建新型的智能通信網(wǎng)絡(luò)，對電力通信網(wǎng)的革新和升級都具有重要意義。