论文部分内容阅读
【摘要】 随着电力IP数据业务的快速增长，传统SDH网络向ASON网络转型成为必然趋势。本文分析了ASON的技术优势及网络演进策略，并归纳总结了ASON网络规划设计原则、考虑因素及方法流程，在此基础上对ASON技术在电力通信网中的应用进行了探讨。
【关键词】 ASON 电力通信网 应用
一、引言
随着智能电网建设步伐的不断加快，各类电力IP数据业务也快速增长，这对当前电力通信网的业务承载能力的要求变得越来越高，同时对带宽动态分配的要求也越来越迫切。而ASON（自动交换光网络）正是在这样的环境下应运而生的新一代光网络技术，它可以实现业务的动态连接、时隙资源的动态分配，也能提供多种类型的网络恢复机制，具备高可靠性、灵活性、可扩展性和高有效性等特点，是一种能支持多信道、高容量、可配置、智能型的传送网络，它促使光传输与交换技术的不断融合，从而使传送网向全光化、智能化方向演进。
二、ASON技术概述
电力通信网目前还是以SDH环网为主，分为核心层和汇聚层，由5个光纤自愈环网组成，网络结构上实现了分层管理、分环运行，其中核心层由MSTP骨干光环网组成，汇聚层由各地区分环网链路组成。该网络虽然具有组网方式简单、保护启动时间短、技术成熟等特点，但SDH环网对于资源利用率较低（有50%的资源用于冗余），且抗多点实效性差，且只具备较低的智能化管理功能。而ASON与传统的SDH网络相比，ASON通过能提供自动发现和动态连接建立功能的分布式控制平面，在SDH网络之上可实现动态的、基于信令和策略驱动控制的一种网络，从而使光网络从传统的承载网向业务网演进，从被动的网络管理向主动的控制网络演进。
2.1 ASON网络的技术优势
与传统的SDH网络相比，ASON网络具有明显的技术优势，主要体现在以下几点[1]：（1）ASON可以实现动态按需分配带宽，提高网络资源利用率，全面减低组网成本；（2）ASON易于实现端到端的通道配置，快速提供业务，易维护；（3）资源利用率高，网络的抗故障能力强；（4）以通过控制软件对业务实现各种类型的保护；（5）灵活动态的分配网络资源，可实现多厂商环境下的业务连接。
2.2 基于ASON技术的网络发展趋势
随着智能电网建设的不断推进，各种大颗粒电力通信业务也不断增加，对带宽的要求也日益增加，因此如何在现网的基础上，引入新技术或新设备提升网络传输容量，提高网络性能将是省级传输网发展所面临的严峻问题。以电力通信网为例，如何最大限度的保护已有投资，充分利用现有网络资源，安全、快速的推进传送网由SDH网络向ASON平滑演进，这将是确保网络稳定发展的关键所在。目前传送网由现有SDH环网向ASON演进主要有以下两种策略：
（1）ASON和SDH混合组网的单平面结构
首先在核心节点构建ASON骨干环，支线环路仍采用原有SDH设备，ASON骨干环与SDH汇聚层可以采用STM-64的光板进行时隙对通。新增的业务可以由SDH网络穿透ASON网络再汇聚至中心站，同时建议采用同一家厂家的设备，易于管理，可以随着ASON设备在网络中的应用规模不断扩大，并逐渐从核心部分向边缘部分延伸，传统SDH域将不断缩小，最终全网将统一成智能化的ASON。此类演进策略发展速度较慢，业务不易于管理，难以适应目前大颗粒业务的发展速度，网络安全性也较低。
（2）ASON单独组网的双平面结构
利用现有光缆资源，完全独立于原有SDH网络组织新的ASON网络。该方案投资较大，但是新建网络与原有网络业务划分清晰，便于管理。在功能实现上，新建ASON网络可以用来承载高清视频、用电信息采集、信息VPN等大颗粒业务，而原有SDH网络仍承载PCM、OMS、保护等传统业务。待ASON网络逐步扩大后，将形成双平面结构，在骨干节点还可以采用STM-64光板对通的方式，使SDH网络和ASON网络在骨干节点互联互通，使其互为保护如图2所示。
三、基于ASON技术的电力通信网网络规划
3.1 ASON网络规划原则
在ASON网络建设初期，要考虑多方面的因素并遵循一定的规划原则，才能建成满足当前需求的网络。
（1）带宽规划：在建设网络前，应根据各省电力通信网的业务需求，结合“十二五”规划及区域电力业务的特点，做出电力骨干通信网带宽需求统计。（2）网络节点的选择：要结合各站点的业务量、光缆资源、网络架构来选择合适的ASON节点，一般选择中心站、、备调中心、骨干节点、跨市区汇聚环交叉节点等；（3）网络结构规划：目前主要有单域、多域和分层3种网络结构。为了充分发挥ASON的控制平面功能，应尽量利用纤芯资源构建MESH网络，使其向着智能化网络迈进。 （4）光缆路由规划：各节点之间原则上要求采用不同物理路由的光纤，以提高网络的抗多点失效性[2]。（5）业务路由规划：应根据网络架构，确定合理的业务路径，应尽量穿透骨干网节点，同时还要兼顾考虑最小带宽、最大路由跳数限制、负载均衡、最短路径等多种策略组合，从而选择合理的数据路由，同时也要根据不同的业务需求及等级要求确定相应的保护路由[3]。
3.2 电力通信网ASON网络建设规划
以某省骨干电力通信网为例，在充分考虑其电力光缆资源、业务需求、站点位置、经济成本等因素后，进行ASON网络的规划：先期建设主要选择了16个通信节点（中心站、备调中心、6个市局、8个骨干节点）作为ASON网络的第一期建设站点，构建ASON网络（如下图3所示）。该网络的建成可以具备以下功能：（1）充分利用ASON平面实现了广域信息网络的结构分层，同时也实现了传输网络和广域网络的统一。（2）减少信息网业务传输跳数，增强了信息传输的实时性，同时充分利用ASON网络的安全特性，实现信息网的保护。（3）充分保证了信息网传输的可靠带宽，解决了广域网传输的瓶颈，实现了万兆的传输带宽。（4）提高了网络的智能化，满足了“十二五”期间传输网承载业务的需求和传输网技术的发展需求。 待该ASON网络建成后，可以从以下三个方面去量化网络的性能指标：
（1）硬件运行情况：在试运行期间各节点的主控板卡、交叉板卡、光接口，以太网板卡均运行正常，没有发生因为硬件故障造成传输网络出现问题的情况，设备运行稳定。（2）业务的运行情况：第二平面各段线路上的10G板卡提供的传输通道，传输业务无误码，设备运行正常，接入设备的业务运行正常，满足现网需求。以太网业务采用1000M通信方式，与交换机互联的1000M端口包含了不同VLAN的业务，以太网接口满足IEEE 802.3 1Q标准（汇聚功能），通过交换机同标准的端口设置将来自SDH网络的信息业务VLAN标签去除，建立不同VLAN网络。以太网业务主要是用电信息采集业务，网络设备运行正常，通信协议运行正常，符合设计要求[4]。（3）网络运行能力：省级骨干光纤传输网第二平面网络，可以实现大颗粒业务及以太网业务的接入要求，可承载生产调度业务、信息业务系统、配电业务系统、视频业务、增值业务的数据传输。新建的第二平面ASON传输网络，明显提高了通道速率，通道的可靠性，保证了数据通信的正确率，提高了系统月可用率的指标，保证了数据的可靠传输。
四、小结
（1）在电力通信网中引入和建设ASON是一个循序渐进的过程，需在保证当前网络安全稳定的基础上，考虑多方面因素，采用科学合理的网络规划方法，才能构建符合发展需要的智能光网络，这将对电力通信网的快速发展具有至关重要的意义。（2）通过电力骨干传输ASON网络的建设，有效提高了业务保护性，改善了网络拓扑结构，提升了带宽容量利用率、可靠性和安全性，使电力通信网向大容量、智能化方面又迈出了重要的一步。（3）ASON网络建成后，可以将原来的“刚性网”构筑为“弹性网”， 同时新增站点可以灵活选择各种级别，对业务量大的原有设备扩容也不必升级全环设备。
参 考 文 献
[1] 焦晓波. 光传输网络在店里通信系统中的应用[J]. 机电工程技术，2009（2）
[2] 李涛. 电力通信网中ASON的应用研究.信息技术[J]，2011（1）
[3] 梅靖. 浅谈下一代光网络的ASON技术[J]. 上海铁道科技，2008（3）
[4] 张杰. 自动交换光网络ASON. 人民邮电出版社[M]，2004.2
【关键词】 ASON 电力通信网 应用
一、引言
随着智能电网建设步伐的不断加快，各类电力IP数据业务也快速增长，这对当前电力通信网的业务承载能力的要求变得越来越高，同时对带宽动态分配的要求也越来越迫切。而ASON（自动交换光网络）正是在这样的环境下应运而生的新一代光网络技术，它可以实现业务的动态连接、时隙资源的动态分配，也能提供多种类型的网络恢复机制，具备高可靠性、灵活性、可扩展性和高有效性等特点，是一种能支持多信道、高容量、可配置、智能型的传送网络，它促使光传输与交换技术的不断融合，从而使传送网向全光化、智能化方向演进。
二、ASON技术概述
电力通信网目前还是以SDH环网为主，分为核心层和汇聚层，由5个光纤自愈环网组成，网络结构上实现了分层管理、分环运行，其中核心层由MSTP骨干光环网组成，汇聚层由各地区分环网链路组成。该网络虽然具有组网方式简单、保护启动时间短、技术成熟等特点，但SDH环网对于资源利用率较低（有50%的资源用于冗余），且抗多点实效性差，且只具备较低的智能化管理功能。而ASON与传统的SDH网络相比，ASON通过能提供自动发现和动态连接建立功能的分布式控制平面，在SDH网络之上可实现动态的、基于信令和策略驱动控制的一种网络，从而使光网络从传统的承载网向业务网演进，从被动的网络管理向主动的控制网络演进。
2.1 ASON网络的技术优势
与传统的SDH网络相比，ASON网络具有明显的技术优势，主要体现在以下几点[1]：（1）ASON可以实现动态按需分配带宽，提高网络资源利用率，全面减低组网成本；（2）ASON易于实现端到端的通道配置，快速提供业务，易维护；（3）资源利用率高，网络的抗故障能力强；（4）以通过控制软件对业务实现各种类型的保护；（5）灵活动态的分配网络资源，可实现多厂商环境下的业务连接。
2.2 基于ASON技术的网络发展趋势
随着智能电网建设的不断推进，各种大颗粒电力通信业务也不断增加，对带宽的要求也日益增加，因此如何在现网的基础上，引入新技术或新设备提升网络传输容量，提高网络性能将是省级传输网发展所面临的严峻问题。以电力通信网为例，如何最大限度的保护已有投资，充分利用现有网络资源，安全、快速的推进传送网由SDH网络向ASON平滑演进，这将是确保网络稳定发展的关键所在。目前传送网由现有SDH环网向ASON演进主要有以下两种策略：
（1）ASON和SDH混合组网的单平面结构
首先在核心节点构建ASON骨干环，支线环路仍采用原有SDH设备，ASON骨干环与SDH汇聚层可以采用STM-64的光板进行时隙对通。新增的业务可以由SDH网络穿透ASON网络再汇聚至中心站，同时建议采用同一家厂家的设备，易于管理，可以随着ASON设备在网络中的应用规模不断扩大，并逐渐从核心部分向边缘部分延伸，传统SDH域将不断缩小，最终全网将统一成智能化的ASON。此类演进策略发展速度较慢，业务不易于管理，难以适应目前大颗粒业务的发展速度，网络安全性也较低。
（2）ASON单独组网的双平面结构
利用现有光缆资源，完全独立于原有SDH网络组织新的ASON网络。该方案投资较大，但是新建网络与原有网络业务划分清晰，便于管理。在功能实现上，新建ASON网络可以用来承载高清视频、用电信息采集、信息VPN等大颗粒业务，而原有SDH网络仍承载PCM、OMS、保护等传统业务。待ASON网络逐步扩大后，将形成双平面结构，在骨干节点还可以采用STM-64光板对通的方式，使SDH网络和ASON网络在骨干节点互联互通，使其互为保护如图2所示。
三、基于ASON技术的电力通信网网络规划
3.1 ASON网络规划原则
在ASON网络建设初期，要考虑多方面的因素并遵循一定的规划原则，才能建成满足当前需求的网络。
（1）带宽规划：在建设网络前，应根据各省电力通信网的业务需求，结合“十二五”规划及区域电力业务的特点，做出电力骨干通信网带宽需求统计。（2）网络节点的选择：要结合各站点的业务量、光缆资源、网络架构来选择合适的ASON节点，一般选择中心站、、备调中心、骨干节点、跨市区汇聚环交叉节点等；（3）网络结构规划：目前主要有单域、多域和分层3种网络结构。为了充分发挥ASON的控制平面功能，应尽量利用纤芯资源构建MESH网络，使其向着智能化网络迈进。 （4）光缆路由规划：各节点之间原则上要求采用不同物理路由的光纤，以提高网络的抗多点失效性[2]。（5）业务路由规划：应根据网络架构，确定合理的业务路径，应尽量穿透骨干网节点，同时还要兼顾考虑最小带宽、最大路由跳数限制、负载均衡、最短路径等多种策略组合，从而选择合理的数据路由，同时也要根据不同的业务需求及等级要求确定相应的保护路由[3]。
3.2 电力通信网ASON网络建设规划
以某省骨干电力通信网为例，在充分考虑其电力光缆资源、业务需求、站点位置、经济成本等因素后，进行ASON网络的规划：先期建设主要选择了16个通信节点（中心站、备调中心、6个市局、8个骨干节点）作为ASON网络的第一期建设站点，构建ASON网络（如下图3所示）。该网络的建成可以具备以下功能：（1）充分利用ASON平面实现了广域信息网络的结构分层，同时也实现了传输网络和广域网络的统一。（2）减少信息网业务传输跳数，增强了信息传输的实时性，同时充分利用ASON网络的安全特性，实现信息网的保护。（3）充分保证了信息网传输的可靠带宽，解决了广域网传输的瓶颈，实现了万兆的传输带宽。（4）提高了网络的智能化，满足了“十二五”期间传输网承载业务的需求和传输网技术的发展需求。 待该ASON网络建成后，可以从以下三个方面去量化网络的性能指标：
（1）硬件运行情况：在试运行期间各节点的主控板卡、交叉板卡、光接口，以太网板卡均运行正常，没有发生因为硬件故障造成传输网络出现问题的情况，设备运行稳定。（2）业务的运行情况：第二平面各段线路上的10G板卡提供的传输通道，传输业务无误码，设备运行正常，接入设备的业务运行正常，满足现网需求。以太网业务采用1000M通信方式，与交换机互联的1000M端口包含了不同VLAN的业务，以太网接口满足IEEE 802.3 1Q标准（汇聚功能），通过交换机同标准的端口设置将来自SDH网络的信息业务VLAN标签去除，建立不同VLAN网络。以太网业务主要是用电信息采集业务，网络设备运行正常，通信协议运行正常，符合设计要求[4]。（3）网络运行能力：省级骨干光纤传输网第二平面网络，可以实现大颗粒业务及以太网业务的接入要求，可承载生产调度业务、信息业务系统、配电业务系统、视频业务、增值业务的数据传输。新建的第二平面ASON传输网络，明显提高了通道速率，通道的可靠性，保证了数据通信的正确率，提高了系统月可用率的指标，保证了数据的可靠传输。
四、小结
（1）在电力通信网中引入和建设ASON是一个循序渐进的过程，需在保证当前网络安全稳定的基础上，考虑多方面因素，采用科学合理的网络规划方法，才能构建符合发展需要的智能光网络，这将对电力通信网的快速发展具有至关重要的意义。（2）通过电力骨干传输ASON网络的建设，有效提高了业务保护性，改善了网络拓扑结构，提升了带宽容量利用率、可靠性和安全性，使电力通信网向大容量、智能化方面又迈出了重要的一步。（3）ASON网络建成后，可以将原来的“刚性网”构筑为“弹性网”， 同时新增站点可以灵活选择各种级别，对业务量大的原有设备扩容也不必升级全环设备。
参 考 文 献
[1] 焦晓波. 光传输网络在店里通信系统中的应用[J]. 机电工程技术，2009（2）
[2] 李涛. 电力通信网中ASON的应用研究.信息技术[J]，2011（1）
[3] 梅靖. 浅谈下一代光网络的ASON技术[J]. 上海铁道科技，2008（3）
[4] 张杰. 自动交换光网络ASON. 人民邮电出版社[M]，2004.2