基于ASON技术的电力通信网网络规划

（宁夏电力公司信息通信分公司，宁夏 银川 750001）

1 引言

随着我国电网的迅猛发展，使得 IP数据业务也快速增长，这对当前SDH通信网网络带宽的需求变得越来越高，同时对带宽动态分配的要求也越来越迫切。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。

2 ASON技术

目前，电力通信网还是多以SDH环网为主，虽具有组网简单、保护启动时间短、技术成熟等特点，但SDH环网对资源利用率较低（有50%的资源用于冗余），当链路上有两处同时发生故障时，网上的业务有可能出现无法保护等问题，只具备较低的智能化管理功能。而ASON与传统的SDH网络相比，一个明显的不同就是引入了控制平面（如图1所示），给整个光网络带来了巨大的变化，使网络资源的配置和管理更加智能化[1]。

图1 ASON的体系结构

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，主要有以下几点：

（1）ASON引入交换的概念，采用更灵活的网状网结构，提高了网络保护生存能力，节省保护通路预留带宽，从根本上解决了传输时延和可靠性问题；

（2）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；

（3）ASON可实现多厂商环境下的业务连接、呼叫控制甚至快速恢复，为解决多厂商设备互联和实现快速提供业务铺平了道路；

（4）ASON可提供更多的新业务类型，可以直接为客户提供高品质的专线、BoD（按需要分配带宽）和 OVPN（光虚拟专用网）等业务；

（5）ASON技术提供不同的网络保护恢复方式，从而可根据用户对不同层面、不同业务质量级别的要求，按需制定不同的保护恢复方式，与传统的SDH网络相比，更经济有效；

（6）ASON技术支持资源自动发现、拓扑自动发现，具有快速建立业务的能力，可以对网络进行动态的优化调整。

2.2 基于ASON技术的网络发展趋势

ASON代表着传输网的发展方向，随着ASON技术的进一步成熟和数据业务的迅猛发展，ASON技术将大规模地应用，但目前电力通信网还是以SDH环网为主，所以必须要慎重考虑传送网由现有的SDH网络向ASON平滑演进的策略，以最大限度的保护已有投资，充分利用现有网络资源，保证网络的稳定发展。

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

首先在传输网的核心部分建设ASON网状网，边缘部分仍采用环网的方式，新建立的ASON域与边缘环网共同存在，新增的业务将穿越智能ASON域和传统SDH域，同一厂家的ASON域和传统SDH网络可通过高层的网管系统实现电路的统一管理、调度，而不同厂家的网络无法统一管理，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，不同子网间由跨厂家统一的E-NNI接口互通。

（2）ASON单独组网的双平面结构

ASON独立于传统SDH网络，组织新的传送平面，只解决ASON覆盖区域的业务，覆盖区域以外的业务由传统SDH网络解决；将覆盖区域内的已有业务从现有SDH网络割接至ASON中，腾出网络容量解决覆盖区域以外的新增业务。通过避免业务穿越智能ASON域和传统SDH域，以实现业务的端到端管理。随着ASON规模的逐步扩大，将形成ASON与传统SDH网络共存的双平面结构，两个平面各有分工、互为保护。

3 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）网络节点的规划：在选择网络节点时，要根据网络覆盖范围的地域关系、传输需求、节点的光缆路由情况选择网络节点。主要考虑的因素包括节点的网络物理结构、业务量大小、光方向情况等。

（2）网络结构规划：网络结构是ASON规划建设中首先需要考虑的问题。网络结构设计需要考虑多种因素，包括传输网拓扑、区域管理、光纤容量等。目前主要有单域、多域和分层3种网络结构。由于目前E-NNI的标准还没有完全成熟，各厂家设备对E-NNI的支持能力和标准化程度都存在较大的差异，这就限制了目前ASON只能采用单域网络结构。

（3）SRLG（共享风险链路组）规划：各节点之间原则上要求采用不同物理路由的光纤，以避免出现多条链路同时中断的情况。需要在网管上将多个业务共享光纤链路配置成SRLG共享风险链路组，从而在进行保护时考虑共享风险链路的因素，不把业务的工作和保护路径放在同SRLG组的链路中而导致业务中断[2]。

（4）业务路由规划：综合考虑最小带宽、最大路由跳数限制、负载均衡、最短路径等多种策略组合，规划出最为合适的业务路由，同时也要根据不同业务等级设置相应的保护恢复方式。

3.2 ASON网络规划方法

ASON网络规划是针对给定的业务流量需求，设计最小费用的网络，以容纳所有流量并满足流量的服务等级，其目的是为了节省投资。

图2 ASON网络规划流程

ASON网络规划通常包括8个步骤，如图2所示。通过ASON网络规划，可以达到以下三个目的：

（1）网络结构设计：ASON网络结构设计主要解决拓扑设计和网络划分的问题。网络拓扑设计主要是基于网状网结构设计的，能够依据网络物理联通性、业务流量分布情况，从ASON所有节点之间的一系列待选链路中选择要使用的链路。通过网络结构设计可以得出ASON网络的拓扑结构、光纤容量规划、WDM跨段设计和链路配置等方案。

（2）业务路由规划：完成网络结构设计之后，根据业务量需求在对容量优化的条件下对业务进行选路，并得出业务的速率、数量、类型、路由等参数。对于一个网络结构基本确定的网络，路由算法的目标是在给定业务量情况下，使网络的吞吐量最大。通常采用的路由算法包括：Dijkstra算法、负载均衡（Load Balance）算法、整数线性规划（ILP）算法或启发式算法等[3]。

（3）冗余容量分配和故障模拟分析：对网络可能发生故障的预测和分析，决定了网络所需要预留空闲容量的大小。通过模拟全网任意单点故障（包括单节点、单光纤、单链路故障等），或者多点故障所影响的业务，可以得出要提供全部业务或者部分业务的保护恢复，网络所需要配备的空闲容量。此外，故障分析还可以仿真网络保护恢复时间等网络性能参数。

3.3 宁夏电力通信网ASON网络建设规划

根据目前宁夏电力通信光缆资源现状，结合通信发展规划，同时考虑到业务量、路由设置、经济成本等因素，先期建设主要选择了16个核心节点作为ASON网络的初始站点，构建第二平面（如下图3所示）。

本方案中节点的选择主要是根据站点业务、业务等级、全网业务汇聚流向、光缆资源等因素综合考虑。对于距离过长的站点可考虑增加光放大器、色散补偿及OEO设备来提高ASON设备的传输性能[4]。

图3 宁夏电力通信网ASON网络规划示意图

待该ASON网络建成后，与原有SDH网络构成双平面结构，还可通过ASON设备与SDH设备互联互通的方式，形成第一平面与第二平面相互支持、互为主备的网络格局。根据电力业务的迅猛发展，在使用定位方面可以规划SDH网络主要承载调度、行政、环境监控等传统业务，而ASON网络主要承载用电信息采集、高清视频等大颗粒业务，同时近几年还出现了ASON新业务，例如PBS(提供带宽服务)、BOD（按需带宽分配业务）、OVPN（光虚拟专用网）等。相比之下，ASON可提供更多的新业务类型，同时采用了更灵活的网状网结构，增强了网络保护生存能力，提高了网络资源利用率，适合现阶段宁夏电力通信业务的发展需求。

图4 宁夏电力通信网ASON网络格局示意图

4 ASON网络建设中应关注的重点问题

（1）ASON的智能化功能还未得到成熟的应用，因此在引入ASON设备后，不能马上开通智能化功能，一定要事先对其进行全面的测试和验证。

（2）ASON网络与目前的人为干预频繁、缺乏智能性的SDH传送网有很大的不同，现有传送网的较完善的维护管理模式是不可能适用于ASON网络的维护管理要求的。

（3）没有成熟、统一的网络规划软件，ASON业务的开展将受到一定的制约。

5 小结

虽然目前ASON还未在电力通信网中大规模地应用，但其显著的技术优势将是电力通信网络发展的必然趋势。同时，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。

[1]刘青宜.张志峰.自动交换光网络技术及其发展[J].半导体行业,2005(62).

[2]王丹.自动交换光网络的结构与进展[J].光通信技术,2006(5).

[3]罗文辉.ASON架构及标准化进展[J].电信工程技术与标准化,2005(23-4).

[4]张杰.自动交换光网络ASON[M].人民邮电出版社, 2004.2.