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摘 要光通信技术是电力通信技术发展的一种趋势，至今已经发展到了以ASON为代表的第三代技术，文章则主要对ASON光通信技术进行研究。首先简要概述了ASON光通信技术的应用前景，然后结合目前ASON光通信技术应用现状，分析了其在骨干网、本地网及城域网中的应用，最后重点总结探究出应用过程所应注意的相关问题。
关键词电力通信；ASON；光通信
中图分类号TN文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)062-0118-02
电力通信系统是确保电网安全、稳定、经济运行的重要组成部分，是电力系统的基础设施之一。我国电力通信系统相关技术经过几十年的发展，已由简单走向了世界先进。对于电力通信手段，也从单一的电缆通信及电力线载波通信手段转变为光纤通信、数字微波、卫星通信等多种手段的并用。而且电力通信网承载的业务也变得更加丰富，集语音、数据、多媒体等为一体。为了顺应电力系统的高速发展，电力通信新技术不断涌现，以满足电力安全生产的需要。其中，以SDH、MSTP、WDM、ASON、OTN为代表的光通信技术就是在电力系统迅猛发展情况下应运而生的。业界一般把1990～1999年大规模发展的SDH看作第一代光通信技术；MSTP和DWDM则为第二代光通信技术，高速发展于2000～2006年；第三代光通信技术以OTN和ASON为典型。对于以SDH、MSTP、WDM为代表的第一代、第二代光通信技术，无论是在技术知识还是在实践应用方面都已非常成熟，所以文章对第三代光通信技术中的最新技术ASON进行研究，虽说ASON光通信技术在电信行业已经大规模应用十年有余，但在电力系统中至今还很少使用ASON技术，文章的研究将有助于ASON光通信技术在电力通信系统中的推广和应用，同时为相关工作者提供参考和借鉴。
1ASON光通信技术应用前景
ASON是由用户动态发起业务请求，自动选路，并由信令控制实现连接的建立/拆除、融交换和传送为一体的新一代光通信技术，ASON除继承了一、二代光通信技术的相关优点外，还能解决快速提供电路、传输电路QoS、快速保护恢复这三大问题。随着电网的不断建设发展，电力光缆应用的规模也越来越大。目前大部分地区已经初步形成了MESH网络格局，为ASON技术的应用提供了最基础的物理平台。另外，电力系统SDH传输网主要承载着继电保护、语音、视频、数据等业务，这些业务基本都是以2Mbit/s和 155Mbit/s为主。为了适应电网的安全稳定运行和有效经营管理，对电力通信网运行可靠性的要求也越来越高。ASON是光通信技术发展的必然趋势，相比于传统SDH或MSTP技术，有着无法比拟的优越性，能够解决带宽快速部署、端到端配置、保护/恢复等问题，并能提供 QoS/SLA和分布式的网络控制能力。在现有电力光传输网引入ASON技术，将给电力光传输网带来质量和性能上的显著提升。
2ASON光通信技术应用分析
从目前国内外ASON光通信技术的应用现状来看，主要应用于骨干网和城域网。在我国，城域网由于业务量大，具有对动态业务调度要求高的特点，加上电力业务的特殊性，所以城域网中可能会率先应用ASON光通信技术，接下来主要对ASON在骨干网、本地网及城域网中的应用进行分析。
2.1ASON在骨干网的应用分析
从ASON的业务需求、技术特点及应用现状来看，其在骨干网的应用大有发展前景。如ASON大容量的交叉矩阵，多光口业务方向的业务疏导，可以用于骨干网业务量较大的节点，以实现业务的调度和疏导；网状网组网功能可以有效的解决有关骨干网灵活性及右扩展性问题；ASON保护恢复功能的利用，可实现传统的SDH保护，实现基于控制平面的保护（1+1，1：1保护功能），实现基于控制平面的恢复（动态重路由恢复、预置路由恢复）、保护与恢复的结合，从而实现抗多重故障能力，以解决骨干网安全性及可靠性问题，通过与保护和恢复方式对应，有利于SLA功能的实现。根据目前ASON光通信技术在国内的应用现状来看，可能3～5年不会在电力通信系统中大规模的应用。但从技术和相关标准来看，ASON由初步发展不断向成熟迈进，相信随着ASON及相关电力技术的发展，ASON会在骨干网中得到更加广泛的应用，逐步引入到电力通信系统中。
2.2ASON在本地网中的应用
ASON可以通过格状网的组网方式，无需1：1的专用保护通道而提供业务保护功能，这是其在本地网中应用的一个重要原因。在本地网中，多环间互联的现象非常普遍，当业务跨接多个环网结构时，传送业务的安全性和可靠性需要多个环网来共同保障，一旦出现两处断纤，则可能会导致大量业务的丢失。基于上述原因，将ASON网络应用于骨干层及汇聚层，通过其保护与恢复的结合，实现VC-4颗粒的业务的可靠传送，有效地提高网络抗多点故障。由于电力光缆是随电力线路敷设的，本身呈现出一定的Mesh结构，非常有利于组建Mesh网络，如图1所示，这样可以提高网络的生存性。
图1电力光缆线路示意图
2.3ASON在城域网中的应用分析
由于城域网存在着电路调度频繁、开通时间要求较高、数据业务动态性等特点。所以从客观方面来讲，城域光网络有应用ASON的必要，在城域网演进策略上，可以先在骨干层应用ASON光通信技术，然后逐步向汇聚层延伸，最终实现端到端的ASON网络。
在电力通信系统中，目前还没有采用ASON构建城域网的例子。但随着电力业务的专业化、复杂化发展，各种应用业务之间的关联也更加复杂，互通性要求更高。特别是随着电力多媒体业务的应用，可以在建设一个基于ASON技术的城域核心网（即IP over ASON），城域网的业务完全可以承载在ASON网络中，这样城域网的业务同时获得ASON网络的保护，实现全电力系统信息资源共享。
3ASON应用注意事项
虽说ASON网络的必然趋势毋庸置疑，但我们要看到目前我国电力光传输网络还是以SDH技术为主，当应用ASON技术时，必须解决好与现有光传输网的互通和互联，以保证电力通信系统建设的经济性。在具体实践应用过程中还注意ASON组网方案选择、设备选择、业务规划等事项。
3.1ASON组网方案选择
ASON可通过支持部分网络的非智能化实现网络的平滑演进。目前ASON的组网方案主要有两种：一种是以现有网络技术为基础，引入ASON控制平面，利用现有的传送网络来承载ASON业务，常见的有ASON+DWDM组网及ASON和SDH混合组网，这种方案主要用于电力通信网扩容改造；另一种则是在传送平面上建设全新的ASON，主要适用全新网络建设。这两种方案的选择都需要考虑不同的问题，采取不同的方法。就目前而言，ASON的功能不可能被上述两种组网方案完全应用。因此，实际应用ASON技术时，可以根据业务发展和网络建设的需要，逐步增加ASON的各种功能。向ASON演进宜采用先集中后分布的发展策略，即先采用集中智能系统，待分布式智能技术（例如，GMPLS信令）和设备进一步成熟以及标准化后，再逐步在网络中引入。
3.2ASON设备选择
国内ASON设备生产厂家较多，主流有华为、中兴、朗讯、烽火等厂商，为了保证传输网的统一性和完整性，充分发挥ASON有的优势。因此在建设ASON网络的时根据需要选择合适的设备。在选择ASON设备时需要注意以下事项：
①ASON网络节点应尽量选择槽位总数多、总线带宽大、通用性好和业务板卡端口密度高的设备，以充分利用设备强大的交叉能力。②选择合适的板卡，主要板卡均采用1+1热备份方式。③电力的生产业务颗粒较小，要求设备能提供VC-12低阶业务的交叉调度。④避免多个方向的线路集中在同一个高集成端口的业务板卡上，防止业务板卡故障造成多个方向的业务中断。
另外，各个地区在新建光传输B网时，可参照南方电网B网建设方案，选取ASON Ready设备进行光传输网的建设，等待ASON技术的成熟，升级为ASON网络。
3.3ASON业务规划方案的选择
3.3.1SLA业务等级
ASON光网络可根据不同需求层次的客户，提供不同等级的服务业务。SLA（serviceLevelAgreement服务等级协定）从业务保护的角度将业务分成多种级别，包括钻石级、金级、银级、铜级、铁级，在此对不同等级业务的保护恢复策略、实现方式、倒换重路由时间、成本等参数进行了详细的罗列，如表1所示，以便在实践过程做出合理的业务规划。
3.3.2业务路径
业务路径可通过人工和专用软件来规划，传输网路径规划主要考虑以下原则：
①业务经过的距离最短，这样可以减少光纤中断的风险，同时降低业务时延。②在距离相同的情况下，跳数最少可以减少穿通资源。③负载均衡：业务选择路径时，应避开业务繁重的链路，选择负载轻的链路，以达到网络负载均衡。④对于钻石级业务，工作和保护路径尽量走分离路由（链路分离和节点分离，并考虑避开同物理路由光纤），以避免出现工作和保护同时中断的情况，保障业务的最高可靠性。
3.4ASON的管理
ASON光通信技术的应用可以充分简化了网络管理系统，只要通过一个网管系统就可以有效的对网络进行管理，包括端到端的配置、故障、性能等方面的管理功能。ASON具有自身的网管系统，在逻辑上，该网管系统与SDH、WDM网管系统并行管理光传输网，它们属于同一层面。因此，ASON网络管理应采取以ASON网管系统管理为主，需要时应与SDH网管系统相配合来协调管理整个传输网，充分发挥ASON网在传送网中的智能化电路调度作用。如烽火通信推出的OTNM2000智能网络管理系统能够完成对与MSTP基础平台和智能控制系统的统一管理功能。
4结语
虽说ASON光网络在初次应用时其投资比较大，但其后期扩展性与SDH网络相比，更具有一定的优势，适用规模较大的电力通信系统，ASON光通信技术将是构建下一代电力通信网络中的核心技术。文章对其研究将具有直接的现实意义，以促进ASON技术的完善和成熟。
参考文献
[1]刘捷.ASON技术在本地传输网内应用分析[D].南京:南京邮电大学,2007.
[2]高敏.ASON构建智能光网络的演进研究[D].北京:北京邮电大学,2008.
[3]李淼,周启龙,吴修世,安萌萌.电力通信光网络引入ASON技术[J].农村电气化,2009,2.
[4]肖广钰.电力光网络的发展趋势和应用问题分析[J].贵州电力技术,2006,9(9):35-37.
[5]黄.ASON在电力系统通信网的应用研究[J].电力系统通信,2006,27(12):41-45.
[6]王健全.城域MSTP技术[M].北京:机械工业出版社,2005.
作者简介
任卫辉（1983—），男，大学本科，河南卫辉人，助理工程师，主要研究方向：电力系统光纤通信。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词电力通信；ASON；光通信
中图分类号TN文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)062-0118-02
电力通信系统是确保电网安全、稳定、经济运行的重要组成部分，是电力系统的基础设施之一。我国电力通信系统相关技术经过几十年的发展，已由简单走向了世界先进。对于电力通信手段，也从单一的电缆通信及电力线载波通信手段转变为光纤通信、数字微波、卫星通信等多种手段的并用。而且电力通信网承载的业务也变得更加丰富，集语音、数据、多媒体等为一体。为了顺应电力系统的高速发展，电力通信新技术不断涌现，以满足电力安全生产的需要。其中，以SDH、MSTP、WDM、ASON、OTN为代表的光通信技术就是在电力系统迅猛发展情况下应运而生的。业界一般把1990～1999年大规模发展的SDH看作第一代光通信技术；MSTP和DWDM则为第二代光通信技术，高速发展于2000～2006年；第三代光通信技术以OTN和ASON为典型。对于以SDH、MSTP、WDM为代表的第一代、第二代光通信技术，无论是在技术知识还是在实践应用方面都已非常成熟，所以文章对第三代光通信技术中的最新技术ASON进行研究，虽说ASON光通信技术在电信行业已经大规模应用十年有余，但在电力系统中至今还很少使用ASON技术，文章的研究将有助于ASON光通信技术在电力通信系统中的推广和应用，同时为相关工作者提供参考和借鉴。
1ASON光通信技术应用前景
ASON是由用户动态发起业务请求，自动选路，并由信令控制实现连接的建立/拆除、融交换和传送为一体的新一代光通信技术，ASON除继承了一、二代光通信技术的相关优点外，还能解决快速提供电路、传输电路QoS、快速保护恢复这三大问题。随着电网的不断建设发展，电力光缆应用的规模也越来越大。目前大部分地区已经初步形成了MESH网络格局，为ASON技术的应用提供了最基础的物理平台。另外，电力系统SDH传输网主要承载着继电保护、语音、视频、数据等业务，这些业务基本都是以2Mbit/s和 155Mbit/s为主。为了适应电网的安全稳定运行和有效经营管理，对电力通信网运行可靠性的要求也越来越高。ASON是光通信技术发展的必然趋势，相比于传统SDH或MSTP技术，有着无法比拟的优越性，能够解决带宽快速部署、端到端配置、保护/恢复等问题，并能提供 QoS/SLA和分布式的网络控制能力。在现有电力光传输网引入ASON技术，将给电力光传输网带来质量和性能上的显著提升。
2ASON光通信技术应用分析
从目前国内外ASON光通信技术的应用现状来看，主要应用于骨干网和城域网。在我国，城域网由于业务量大，具有对动态业务调度要求高的特点，加上电力业务的特殊性，所以城域网中可能会率先应用ASON光通信技术，接下来主要对ASON在骨干网、本地网及城域网中的应用进行分析。
2.1ASON在骨干网的应用分析
从ASON的业务需求、技术特点及应用现状来看，其在骨干网的应用大有发展前景。如ASON大容量的交叉矩阵，多光口业务方向的业务疏导，可以用于骨干网业务量较大的节点，以实现业务的调度和疏导；网状网组网功能可以有效的解决有关骨干网灵活性及右扩展性问题；ASON保护恢复功能的利用，可实现传统的SDH保护，实现基于控制平面的保护（1+1，1：1保护功能），实现基于控制平面的恢复（动态重路由恢复、预置路由恢复）、保护与恢复的结合，从而实现抗多重故障能力，以解决骨干网安全性及可靠性问题，通过与保护和恢复方式对应，有利于SLA功能的实现。根据目前ASON光通信技术在国内的应用现状来看，可能3～5年不会在电力通信系统中大规模的应用。但从技术和相关标准来看，ASON由初步发展不断向成熟迈进，相信随着ASON及相关电力技术的发展，ASON会在骨干网中得到更加广泛的应用，逐步引入到电力通信系统中。
2.2ASON在本地网中的应用
ASON可以通过格状网的组网方式，无需1：1的专用保护通道而提供业务保护功能，这是其在本地网中应用的一个重要原因。在本地网中，多环间互联的现象非常普遍，当业务跨接多个环网结构时，传送业务的安全性和可靠性需要多个环网来共同保障，一旦出现两处断纤，则可能会导致大量业务的丢失。基于上述原因，将ASON网络应用于骨干层及汇聚层，通过其保护与恢复的结合，实现VC-4颗粒的业务的可靠传送，有效地提高网络抗多点故障。由于电力光缆是随电力线路敷设的，本身呈现出一定的Mesh结构，非常有利于组建Mesh网络，如图1所示，这样可以提高网络的生存性。
图1电力光缆线路示意图
2.3ASON在城域网中的应用分析
由于城域网存在着电路调度频繁、开通时间要求较高、数据业务动态性等特点。所以从客观方面来讲，城域光网络有应用ASON的必要，在城域网演进策略上，可以先在骨干层应用ASON光通信技术，然后逐步向汇聚层延伸，最终实现端到端的ASON网络。
在电力通信系统中，目前还没有采用ASON构建城域网的例子。但随着电力业务的专业化、复杂化发展，各种应用业务之间的关联也更加复杂，互通性要求更高。特别是随着电力多媒体业务的应用，可以在建设一个基于ASON技术的城域核心网（即IP over ASON），城域网的业务完全可以承载在ASON网络中，这样城域网的业务同时获得ASON网络的保护，实现全电力系统信息资源共享。
3ASON应用注意事项
虽说ASON网络的必然趋势毋庸置疑，但我们要看到目前我国电力光传输网络还是以SDH技术为主，当应用ASON技术时，必须解决好与现有光传输网的互通和互联，以保证电力通信系统建设的经济性。在具体实践应用过程中还注意ASON组网方案选择、设备选择、业务规划等事项。
3.1ASON组网方案选择
ASON可通过支持部分网络的非智能化实现网络的平滑演进。目前ASON的组网方案主要有两种：一种是以现有网络技术为基础，引入ASON控制平面，利用现有的传送网络来承载ASON业务，常见的有ASON+DWDM组网及ASON和SDH混合组网，这种方案主要用于电力通信网扩容改造；另一种则是在传送平面上建设全新的ASON，主要适用全新网络建设。这两种方案的选择都需要考虑不同的问题，采取不同的方法。就目前而言，ASON的功能不可能被上述两种组网方案完全应用。因此，实际应用ASON技术时，可以根据业务发展和网络建设的需要，逐步增加ASON的各种功能。向ASON演进宜采用先集中后分布的发展策略，即先采用集中智能系统，待分布式智能技术（例如，GMPLS信令）和设备进一步成熟以及标准化后，再逐步在网络中引入。
3.2ASON设备选择
国内ASON设备生产厂家较多，主流有华为、中兴、朗讯、烽火等厂商，为了保证传输网的统一性和完整性，充分发挥ASON有的优势。因此在建设ASON网络的时根据需要选择合适的设备。在选择ASON设备时需要注意以下事项：
①ASON网络节点应尽量选择槽位总数多、总线带宽大、通用性好和业务板卡端口密度高的设备，以充分利用设备强大的交叉能力。②选择合适的板卡，主要板卡均采用1+1热备份方式。③电力的生产业务颗粒较小，要求设备能提供VC-12低阶业务的交叉调度。④避免多个方向的线路集中在同一个高集成端口的业务板卡上，防止业务板卡故障造成多个方向的业务中断。
另外，各个地区在新建光传输B网时，可参照南方电网B网建设方案，选取ASON Ready设备进行光传输网的建设，等待ASON技术的成熟，升级为ASON网络。
3.3ASON业务规划方案的选择
3.3.1SLA业务等级
ASON光网络可根据不同需求层次的客户，提供不同等级的服务业务。SLA（serviceLevelAgreement服务等级协定）从业务保护的角度将业务分成多种级别，包括钻石级、金级、银级、铜级、铁级，在此对不同等级业务的保护恢复策略、实现方式、倒换重路由时间、成本等参数进行了详细的罗列，如表1所示，以便在实践过程做出合理的业务规划。
3.3.2业务路径
业务路径可通过人工和专用软件来规划，传输网路径规划主要考虑以下原则：
①业务经过的距离最短，这样可以减少光纤中断的风险，同时降低业务时延。②在距离相同的情况下，跳数最少可以减少穿通资源。③负载均衡：业务选择路径时，应避开业务繁重的链路，选择负载轻的链路，以达到网络负载均衡。④对于钻石级业务，工作和保护路径尽量走分离路由（链路分离和节点分离，并考虑避开同物理路由光纤），以避免出现工作和保护同时中断的情况，保障业务的最高可靠性。
3.4ASON的管理
ASON光通信技术的应用可以充分简化了网络管理系统，只要通过一个网管系统就可以有效的对网络进行管理，包括端到端的配置、故障、性能等方面的管理功能。ASON具有自身的网管系统，在逻辑上，该网管系统与SDH、WDM网管系统并行管理光传输网，它们属于同一层面。因此，ASON网络管理应采取以ASON网管系统管理为主，需要时应与SDH网管系统相配合来协调管理整个传输网，充分发挥ASON网在传送网中的智能化电路调度作用。如烽火通信推出的OTNM2000智能网络管理系统能够完成对与MSTP基础平台和智能控制系统的统一管理功能。
4结语
虽说ASON光网络在初次应用时其投资比较大，但其后期扩展性与SDH网络相比，更具有一定的优势，适用规模较大的电力通信系统，ASON光通信技术将是构建下一代电力通信网络中的核心技术。文章对其研究将具有直接的现实意义，以促进ASON技术的完善和成熟。
参考文献
[1]刘捷.ASON技术在本地传输网内应用分析[D].南京:南京邮电大学,2007.
[2]高敏.ASON构建智能光网络的演进研究[D].北京:北京邮电大学,2008.
[3]李淼,周启龙,吴修世,安萌萌.电力通信光网络引入ASON技术[J].农村电气化,2009,2.
[4]肖广钰.电力光网络的发展趋势和应用问题分析[J].贵州电力技术,2006,9(9):35-37.
[5]黄.ASON在电力系统通信网的应用研究[J].电力系统通信,2006,27(12):41-45.
[6]王健全.城域MSTP技术[M].北京:机械工业出版社,2005.
作者简介
任卫辉（1983—），男，大学本科，河南卫辉人，助理工程师，主要研究方向：电力系统光纤通信。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文