基于ASON的业务研究与应用
摘要随着ASON技术的发展和应用，传送网正在经历从承载网络向业务网络的演进。ASON作为承载网，可以为IP，3G和软交换等业务网络提供可靠的传送服务；ASON作为业务网，可以直接为客户提供高品质的专线，BoD和OVPN等新业务。本文主要探讨了ASON作为业务网时，提供BoD和OVPN等新业务的方式。
1、引言
随着ASON技术的不断发展和应用，传送网正在经历从承载网络向业务网络的演进。而BoD和OVPN则是运营商和设备厂商普遍看好的传送网新业务。基于ASON所具有的特性，ASON可以同时作为承载网和业务网。ASON作为承载网，可以为IP，3G和软交换等业务网络提供可靠的传送服务。ASON作为业务网，可以直接为客户提供高品质的专线，BoD和OVPN等新业务。随着ASON技术的成熟和成本的降低，现有SDH网络将逐步向ASON演进。
ASON网络可以为不同等级的专线提供不同等级的保护和恢复，提供SLA服务。可以通过OVPN业务平台，为用户提供OVPN业务，通过网管开放一定权限的方式给客户提供自主管理网络的能力。可以通过网管指配方式或者是UNI方式提供BoD业务，实现带宽的按需分配和动态调整。
本文主要探讨ASON作为业务网时，提供BoD和OVPN等新业务的方式。主要内容包括业务分类、标准化现状、应用场景、用户接入方式、设备和应用现状等。
2、ASON支持的业务类型
ASON网络支持以下业务类型：
（1）增强型专线业务：增强型专线业务是依托于ASON网络，采用SPC连接建立技术，为客户提供快速连接建立和多业务等级的新型专线业务。
（2）按需带宽分配业务（BoD）：BoD业务是依托于ASON网络，客户可以根据需要实时或非实时地请求带宽的专线业务，连接类型可以是SPC或SC。
（3）光虚拟专网业务（OVPN）：OVPN业务在ASON网络中为特定的用户组提供虚拟专用网业务，连接类型可以是SPC或SC。
3、ASON业务的标准化情况
目前，研究ASON业务的标准化组织主要有IETF，OIF和ITU-T等，其中IETF和ITU-T主要研究L1VPN，而OIF主要制定与BoD相关的实施规范。
ITU-TSG13研究组制定了OVPN的相关标准，包括Y.1312和Y.1313。其中，Y.1312规范了OVPN的业务定义、业务方案、业务需求和业务架构元素等。Y.1313规范OVPN的功能和体系架构，用来支持Y.1312描述的OVPN业务。上述两个建议只定义了L1VPN的框架结构和功能需求，并没有规范具体的实施机制。SG13在发布了这两个标准后，对L1 VPN的研究基本处于停滞状态。由于与L1 VPN关系密切的ASON的标准化是由SG 15负责，因此未来：ITU-T可能将L1 VPN的标准化工作转移到SG 15。
IETF的L1VPN工作组专门对L1VPN的标准化进行研究。IETF对L1VPN的研究基于ITU-T相关标准的内容，首先提出L1 VPN的框架结构和功能需求，然后研究具体协议的实现。IETF对L1 VPN的支持主要基于GMPLS协议及其扩展。IETF主要研究两种业务模型：基本业务模型和增强业务模型。基本业务模型的特点是CE-PE之间的功能只有信令消息的交换，没有路由信息的交换。增强业务模型的特点是CE-PE之间的功能既有信令消息的交换，又有部分路由信息的交换。
IETF对L1VPN的研究起步较晚，目前还没有形成正式的标准发布。L1VPN的框架结构和功能需求草案已经比较稳定，目前研究的重点是基本业务模型和L1VPN的自动发现机制。针对自动发现机制提出了两种实现方法，分别是基于BGP和基于OSPF。对这两种方法的优缺点目前还在讨论之中，没有明确的结论。
OIF负责制定与BoD业务和交换连接（SC）相关的UNI接口规范。UNI1.0R2已经正式发布，并在2004年的Supercomm上成功进行了互通演示。UNI2.0正在制定中，主要是增加了对以太网业务的支持、呼叫与连接控制的分离、无损伤连接修改等功能。2005年Supercomm上进行了以太网业务的互通演示，预计2007年UNI2.0能够正式发布。OIF还制定了用于提供呼叫计费信息的《呼叫详细记录（CDR）》规范。
4、BoD业务
4.1BoD业务定义和分类
下面给出狭义和广义两种按需分配带宽业务（BoD）的定义。
狭义BoD即通常所理解的BoD，是指通过UNI信令接口提供按需分配带宽的自动连接。这里的带宽分配是实时和自动的，使用SC连接类型。用户或其代理可以直接通过UNI发起连接请求，不需网管发起。客户可以在合同允许范围内对连接属性进行修改，如带宽和QoS等。
提供狭义BoD业务需要用户设备和网络设备都能够支持UNI协议。而目前支持UNI的用户设备还很少，因此本文提出了广义BoD的概念。广义BoD是指在狭义BoD的基础上，增加了利用SPC连接提供按需分配带宽的业务。具体又可分为以下3种类型：
（1）定时预约BoD业务：用户通过传真，Web和E-mail等方式提前预约所需带宽，运营商按时提供业务。要求网管支持预约业务功能，维护人员及时将业务需求单输入到网管系统，到时网管自动开通业务。这种BoD业务类型的连接建立为非实时方式，用户需要提前预约。
（2）实时请求BoD业务：用户通过运营商提供的网管系统Web界面或客户端网管，实时请求带宽服务，包括连接的建立、修改和删除。需要采取相应的安全措施保障运营商网管系统的安全性。
（3）自动带宽调整BoD业务：根据与用户签署的协议，网络侧设备自动监测用户接口流量的变化，基于相应的控制策略，动态调整用户带宽。此类型适用于以太网专线业务。
4.2BoD业务应用场景
BoD业务的特点是按需提供电路带宽，因此可以根据电路的实际使用时间进行计费。与传统专线业务的月租计费方式相比，具有成本和价格上的优势。下面是BoD业务的几种应用模式。
（1）恢复备用电路：目前，对于电路可靠性要求较高的用户，一般采用1+1方式进行保护。这种方式的缺点是成本高，备用电路利用率低。而采用BoD业务作为恢复备用电路的方式，工作电路正常时不需要建立恢复备用电路，只有当工作电路发生故障时才动态建立恢复电路。因此，可以降低业务提供的成本，提高电路利用率。
（2）额外带宽：适用于对电路带宽需求经常变化的客户，如大型Web网站和数据中心（IDC）等。当发生重大新闻事件时，门户类网站的访问量将会剧增，从而造成带宽需求的增加。采用BoD业务可以实时满足用户的带宽需求。
（3）数据备份：适用于银行和证券中心等需要每天或定期进行数据备份的客户。平时，用户机房和数据备份中心之间没有业务流量，只有在进行数据备份时才需要在短时间内提供一定的电路带宽。因此，采用BoD业务可以很好地满足这类用户的需求。
5、OVPN业务
OVPN使运营商能将他们的光网络分成多个虚拟网络提供给多个客户，并且提供网络监控和管理功能，就好像客户拥有自己的光网络一样。通过提供OVPN业务，运营商可以提供区别于传统带宽型的业务。VPN客户将有能力控制自己租赁的光网络资源而不必自己新建网络。另外，OVPN提供的收入机会加上采用智能光网络带来的费用节省使当今的运营商实现盈利的时间大大缩短。OVPN所具有的资源共享的经济性、灵活性、可靠性和可扩展性等优势，使得OVPN业务成为智能光网络最具发展潜力的增值业务，也为运营商提供了新的利润增长点。
OVPN又称为L1VPN，主要是针对L3/L2VPN而言，本文不区分这两种名称，可以互换使用。
5.1OVPN业务功能需求
OVPN业务在ASON网络中为特定的用户组提供虚拟专用网业务，连接类型可以是：PC，SPC或SC。OVPN应满足以下功能特性：
（1）支持一般VPN的封闭用户组概念，在同一OVPN中的用户端口之间可以在合同范围内按需建立连接。不同OVPN的用户之间不能建立连接，OVPN用户和非OVPN用户之间不能建立连接。
（2）OVPN业务应支持专用和共享两种资源配置方式。专用方式是指明确为每个OVPN划分专用的网络资源，共享方式即多个OVPN可以共享传送网网络资源。
（3）在客户业务合同允许的范围内，客户具有对其自身网络的可见性和控制能力，如OVPN的逻辑拓扑结构。OVPN业务应该支持各种OVPN拓扑结构，如星形、网状网和任意形式的拓扑。
（4）ASON支持不同的保护和恢复机制，可以将这些保护和恢复机制应用于OVPN，作为OVPN业务的一部分。
（5）OVPN业务可以为用户提供客户端网管，用户可以通过客户端网管向ASON网络请求建立连接，可查看属于其OVPN域的网络拓扑和资源，可实时查询其OVPN域内的告警和性能。通过客户端网管系统，用户可以对其业务的连接时间和带宽等进行预约。
5.2OVPN业务模型
根据CE-PE之间交互的信息类型的不同，IETF提出了3种OVPN业务模型。
（1）基于网络管理系统的业务模型：在这种业务模型中，用户管理系统和运营商管理系统相互通信。用户管理系统通过运营商管理系统请求连接的建立和删除，并获得资源可用性和性能监测信息等。CE和PE之间没有控制信息的交互，支持PC和SPC连接类型。这种业务模型适用于单厂商设备组网，难以实现多厂商设备的互通。
（2）基本业务模型：CE-PE之间只有信令消息的交换，而没有路由信息的交换，即CE-PE之间采用UNI接口，支持SC连接。目前，有两种UNI接口标准：OIFUNI1.0/2.0和GMPLSUNI[RFC4208]。另外，用户管理系统和运营商管理系统之间也可以有信息交互，以便获得详细的资源可用性和性能监测信息等。易于实现标准化和多厂商设备的互操作性。
（3）增强型业务模型：CE-PE之间既有信令消息的交换，又有部分路由信息的交换。交互的路由信息包括可达性信息以及分配给该用户使用的网络部分的相关参数。路由信息的交换除了可以使用路由协议，也可以使用其它的机制。另外，用户管理系统和运营商管理系统之间也可以有信息交互，以便获得详细的资源可用性和性能监测信息等。
5.3OVPN应用场景
OVPN的应用场景可分为内部应用和外部应用两大类。
（1）在运营商内部，传送网运营部门可以向其它业务部门（如交换，数据，DCN网等）提供OVPN服务，业务部门则利用OVPN向用户提供不同种类的业务（如ATM，IP，TDM等）。这种应用的优点是传送网的资源可以由多种业务网络共享，提高传送网资源的利用率；向业务网络提供灵活的网络拓扑和服务特性，同时使传送网和业务网络的控制相互分离；业务部门还可以通过客户端网管系统管理自己的业务，使业务管理清晰、便于查障。
（2）在外部应用方面，OVPN业务适用于需要组建自己的虚拟专用传送网，并自己进行管理，对安全性要求较高的集团大客户。该业务可应用于企事业单位、金融机构和党政军等大客户，以及提供增值业务的ISP，满足其对高质量、多等级的多点互联需求，实现其内部分支机构之间的信息传输。
6、用户接入方式
在业务接入方面，不同的连接类型需要不同的接入方式。对于PC和SPC连接，客户设备和ASON网络不需进行控制平面的连接，只需进行传送平面的连接。对于SC连接，客户设备和ASON网络之间需要进行控制平面和传送平面的连接，即需要有DCN。用户接入方式有两种：
（1）客户直接接入ASON网络。
（2）对于不能直接接入ASON网络的客户设备，可以通过传统传送网接入ASON网络，即将传统传送网作为ASON网络的延伸。
7、ASON设备的业务能力和应用现状
前期对于ASON的研究侧重于技术、协议和网络架构，而对ASON业务的研究才刚刚开始。另外，由于用户对ASON所能提供的新业务还不了解，相应的需求也不是很迫切，从而导致在标准和设备研发方面的滞后。
在BoD业务方面，由于基于SC的BoD业务需要用户设备能够支持UNI协议，而目前支持UNI的用户设备还很少，也没有商业应用的案例。同时，由于SC的应用前景不很明朗，多数厂家网管系统中对于BoD业务的管理功能还不完善，大部分厂家的设备网管都不能提供：BoD业务的计费信息，这会给BoD业务的实际应用带来很大的问题。而基于SPC的广义BoD业务可以通过网管系统来实现，因此在ASON网络引入初期的实用性要更好一些。AT&T已于近期宣布推出基于网管系统的BoD业务。
在OVPN业务方面，目前设备支持的均为基于网管系统的实现方式，如阿尔卡特公司的1355VPN系统。而基于控制平面的分布式OVPN还处在标准化过程中。在已开通的OVPN应用中，大部分只是为用户提供性能和故障监测功能，而没有开放电路配置的权限。
8、结束语
虽然BoD和OVPN的概念已经提出了很长一段时间，但是真正的应用还很少，特别是BoD业务。为了推动基于ASON的新业务的广泛应用，需要运营商和设备制造商的共同努力，从需求分析、市场推广、标准制定和设备研发等各个方面进行推进。运营商在推广BoD和OVPN等业务时，需要处理好与原有专线业务的关系，以便实现总体收入的增长。
相信随着ASON技术标准和设备功能的不断成熟和完善，以及用户对新业务优势的认识和了解，基于ASON的新业务将会得到广泛的应用。通过利用ASON提供新的业务模式，可以实现传送网从基础承载网络向业务提供网络的转型，以适应运营商发展和转型的需要。
