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摘要：随着电力通信业务的不断增长，传统SDH网络在带宽利用率、拓展能力等方面的不足使它难以有效应对挑战，而ASON可很好地解决这种困境，故而本文分析了ASON技术原理和体系优势，并讨论了其在电力通信网中的应用。
关键词：ASON；光网络；电力通信；应用
在电力通信中，基于传统SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）的光网络存在明显的缺陷，例如网络拓扑结构单一、带宽利用率低以及灵活性、拓展性不足等，因而无法适应智能电网高速率、高带宽、高可靠性的要求[1]。在这样的背景下，以SDH和OTN（Optical Transport Network，光传送网）为基础的ASON（Automatically Switched Optical Network，自动交换光网络）应运而生[2]。相比SDH网络只有传送平面和管理平面的2个平面，ASON网络增加了一个控制平面[3]，由此SDH的局限得到很大改善，成为现有网络升级改造和新网建设的最佳选择，因此本文对基于ASON技术的电力光网络通信技术进行了探讨。
1 ASON技术原理与体系优势
1.1 ASON总体架构
如图1所示，ASON由控制平面、传送平面和管理平面组成。
图中OCC为光连接控制器，NE为光交换单元组，CCI为控制平面与传送平面的连接控制接口，NMI-A为管理平面与控制平面的网络管理接口，NMI-T为管理平面与传送平面的网络管理接口，I-NNI为内部网络节点接口，UNI为用户网络接口，E-NNI为外部网络节点接口。
控制平面是ASON体系架构的核心部分，由光连接控制器（OCC）组成，主要功能有呼叫控制、连接控制、路由功能、自动发现功能等，用以实现ASON的自动连接、自动释放、网络实时监测与维护功能。它的基本结构元件除连接控制器以外，还有路由控制器、链路资源管理器、呼叫控制器、协议控制器、流量策略以及发现代理、终端、适配执行器等。
管理平面主要用来对传送平面、控制平面进行管理，并具有对所有平面进行协调的作用，并使ASON在模拟环境下更真实地反映网络性能，方便网络维护和管理。它的基本功能包括配置管理、故障管理、安全管理、性能管理、计费功能等。
传送平面是ASON的硬件部分，采用网状网结构架设，可提供端到端的双向或单向信息传送，并将连接状态的监测结果发送给控制平面。它继承了SDH的保护机制，提供包括光信号传输、复用、配置保护倒换、交叉连接等各种功能，并能适应未来带宽灵活分配以及多种业务接入的需求。
1.2 ASON控制平面功能的实现方式
前已述及，ASON相比于SDH的一个重要特征是多出一个控制平面，因而控制平面功能的实现对于ASON优势发挥极为关键。针对不同的连接请求和连接对象的差别，ASON可采用永久连接（PC）、软永久连接（SPC）和交换连接（SC）三种方式。PC由网管系统或人工干预方式对网络单元进行配置，这与一般传送网方式一致，无需控制平面参与，属于静态连接。SC又称为信令型连接，是接受终端用户请求后，由控制平面根据信令协议建立的连接，其信息流经由I-NNI实现。在连接过程中管理平面仅接收报告并建立消息，但不直接参与控制，通过控制平面实现网络资源动态分配，故SC体现了ASON的核心价值。SPC又称为混合型连接，是建立用户到用户的连接方式，其中用户到网络部分的连接实属PC，而端到端部分的连接实属SC，而在网络连接部分是由管理平面发出请求，控制平面负责执行。
1.3 ASON体系优势
ASON主要采用环网，部分采用环网与链路结合的方式。其与SDH相比，体系优势表现在电路快速配置、网络资源动态分配、网络安全性高、网络结构易于扩容和调整、网络易于管理、便于引入新业务、ASON设备容量大、组网能力强等方面。
2 ASON在电力通信网中的应用
2.1 项目现状分析
某市电力通信网现采用以SDH为基础的MSTP的技术，网络拓扑结构为总线型和环型，主要承担语音和数据通信业务（VC-12级别）。目前，尽管业务传输没遇到很大困难，通道和复用段快速保护倒换也可应付，但现有网络结构扩容性差、带宽利用率低、业务调度能力不足等问题较为突出，不能实现动态管理，也不能传输VC-4级别大颗粒的宽带数据业务。针对上述不足，ASON技术是解决问题的最佳选择，不仅可加快IP网络与MSTP的融合，并能提供超大容量、灵活路由配置和多重保护恢复的机制，确保电力系统安全可靠地运行。
2.2 网络结构方案
根据该市电力通信网业务需求和设备现状，新建9个10Gbit/s光通信站，如图2中的1#～8#变电站和市局站，由它们组成MESH网。具体配置如下：
各节点均配置1套华为Optix OSN3500设备，其光接口速率为10Gbit/s，与子网连接采用2.5Gbit/s的接口，新旧设备之间采用1+0站内互链方式。设置2路光缆，一路是8#变-3#变-市局-7#变-6#变-5#变-2#变-1#变-4#变-5#变，另一路是4#变-2#变-6#变-市局，另两路支路为2#变-市局、3#变-7#变。通过上述光缆构成ASON网络的核心层，传输速率达到9953Mbit/s，保护方式选择MESH的1+1。由于MESH不用预留50%带宽，可节约大量带宽资源，且有多条备用线路，带宽可利用率和网络安全性都得到改善。模拟测试表明，生存性故障中断的最大时间16ms<50ms，验证了保护倒换和恢复的有效性。ASON节点可同时对接MESH网格网和SDH环网，所以在ASON核心层中，将1#变、4#变、5#变、3#变、8#变、7#变以双归属方式接入A子环～F子环的原SDH环网，可防止单核心层节点失效。汇聚层主要传输VC-12级别的IP数据业务和传统时分复用的语音业务，并以各核心层节点作为中心，按地域组成MSTP平台，采用华为OptiX OSN2500设备，传输速率可达2488 Mbit/s。接入层仍以SDH为基础，根据业务拓展情况逐步并入汇聚层。随着ASON的推进，最终形成ASON+MSTP全网格化网络。
2.3 网络管理方案
网络管理采用华为的OptiX iManager T2000系统，统一管理华为OptiX系列设备，以实现多业务传送网络的综合管理。在图2“市局”内设置该套网元级网管系统，以管理1#～8#和市局范围的网元。
2.4 网络同步方案
升级过程中，从“市局”的BITS引入时钟信号作为外部同步时钟源，其他节点采用由STM-16信号提取的定时信号进行全网主从同步。华为OptiX OSN3500设备可处理SSM字节，并自动跟踪MESH时钟和生成时钟树。
3 结语
作为新一代光网络技术，ASON的部署不仅可有效解决当前电力通信中的瓶颈问题，而且为智能电网的大规模建设创造了良好的条件。随着ASON的逐步渗入，光传输网不仅成为结构合理、层次清晰、传输稳定可靠的网络，也为电力业务发展提供坚实的基础。
参考文献：
[1]周元.ASON技术在电力通信中的应用[J].中国新通信，2013（15）：47-48.
[2]李洋，郭晋样，吕旭东，等.ASON在山西电力地区骨干传输网的建设模式探讨[J].电力信息与通信技术，2015，13（12）：40-44.
[3]王艳.基于ASON技术的三峡通信光环网改造[J].电力信息化，2013，11（4）：115-120.
论文作者:黎刚
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/13
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