电力系统ASON光通信网络保护和恢复机制
智能网络ASON在电网通信中的应用
浅析智能网络ASON在电网通信中的应用[摘要]智能电网是建设可持续发展电网必由之路。
电力通信网络新技术是实现智能电网的必要的支撑和保证。
这里通过分析智能电网对于电力通信系统要求，阐述ason技术在智能电网中应用的优势。
[关键词]智能电网；通信；ason中图分类号：tn915.63 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）10-0230-01伴随信息化建设的推进，智能电网（smart power grid）已经成为世界公认的电网可持续发展必由之路。
只有实现智能电网，才能从根本上解决世界能源安全、优化资源配置、电能生产、人类生态环境协调、能源结构和电力体制改革要求。
一、智能电网对通信的要求智能电网必须建立在集成的、高速双向通信网络的基础上。
通过先进的传感和测量技术、先进的设备、控制方法以及先进的决策系统，实现电网的可靠、安全、高效和环保的目标。
在高速双向通信系统的建成后，只能电网不断地自我监测和校正，应用其自愈特征，以保障数据的可靠传输和共享；在共同信息模式基础上，建立数据的整合体系、数据的收集体系和数据管理体系，使通信系统成为智能电网重要的技术支撑。
二、ason技术及其特点ason（automatically switched optical network）自动切换光纤网络是以sdh网（synchronousdigita digital hierarchy，同步数字体系）和光传送网（otn，optical transmission network）为基础，通过控制平面来完成自动交换和连接控制的光传送网。
ason主要由三个独立的平面组成，即传输平面、控制平面和管理平面。
ason支持三种连接，即永久连接pc（permanent connection）、交换连接sc（soft permanent connection）和软永久连接spc（soft permanent connection）。
光通信技术-ASON介绍
1ASON介绍 关于本章ASON（Automatically Switched Optical Network），即自动光交换网络，是新一代光传送网络，也称智能光网络。
本章介绍了 ASON的一些基本概念及华为 ASON软件的应用和特性。
1.1 概华为公司提供的 ASON软件，可以应用在 OptiX OSN智能波分系列产品上，以支持传统网述络向 ASON网络的演进。
ASON软件符合 ITU-T和 IETF ASON/GMPLS系列标准。
1.2 ASON软件和功能华为公司提供 ASON控制平面软件，完成网络的呼叫连接，通过信令交换完成传送平面的动态控制等功能。
1.3 资源和拓扑自动发ASON网络可实现链路资源、网络拓扑和站点间光纤的自动发现，自动形成网络地图。
并现实时动态获取网络中波长/子波长业务的资源状态，包括占用和空闲资源状态，可以更方便快捷的了解当前网络情况。
1.4 智能路径建立和删在智能路径的建立、删除、修改和重路由的过程中，需要使用 RSVP-TE信令。
除1.5 ASON特性华为 OptiX OSN波分系列产品在加载智能软件后，即可提供 ASON功能。
1.6 光层和电层智能业智能软件不仅能提供波长级别的光层智能业务，还提供子波长级别的电层智能业务，客务户在不同层面均能实现灵活的业务调度。
1.1 概述华为公司提供的 ASON软件，可以应用在 OptiX OSN智能波分系列产品上，以支持传统网络向 ASON网络的演进。
ASON软件符合 ITU-T和 IETF ASON/GMPLS系列标准。
支持 ASON功能的智能波分系列产品如下：1.1.1 ASON 的产生和优势A SON作为传送网领域的新技术，相对于传统 WDM网络，在业务配置、带宽利用率和保护方式上更具优势。
1.1.2 ASON的特点A SON作为传送网领域的新技术，有其自身的特点。
1.1.3 华为 ASON解决方案华为提供了详尽的不同层面的 ASON解决方案。
(完整版)ASON的优点及其组网的关键性技术
ASON的优点及其组网的关键性技术随着信息技术的不断发展，各种业务量呈现爆炸式增长，特别是语音、数据和多媒体等业务量的迅速增长对传送网的传输带宽、接口方式和运营维护提出了更高的要求，要求光传送网能提供更灵活的网络交换和高效快速的保护恢复能力。
自动交换光网络的概念正是适应传送网的发展而提出的，是对传统光网络的一次变革。
ASON是一项全新的技术，它在传统的SDH设备上增加控制平面，引入一系列信令、路由及链路管理协议来达到传输网络智能化的目的。
ASON代表了今后传输网络发展的方向，目前主要有三大组织在进行相应的标准化工作，分别为ITU-T、IETF和OIF，各标准化组织之间互为补充。
一、传统光传送网（OTN）的局限性目前光网络虽然能够提供足够的带宽资源，但与IP网络相比缺乏灵活性。
其局限性主要是因为通过人工配置和复杂而低效的网管系统来进行网络管理。
其缺点主要表现在因人工配置而导致的业务提供的出错率较高，业务提供的延时较大，网络资源利用率不高，网络管理系统复杂，电路交换网和IP包分组交换网之间的互联互通问题，不同类型的网络之间的存在互联互通的问题，以及网状网缺乏有效的保护和恢复机制。
传统的SDH设备和WDM设备靠网管来管理网络的性能、安全、配置、维护、计费和告警等。
随着OTN的规模扩大，且日益复杂化，网管系统任务越来越繁重，很难提供快速业务服务。
另外，网管负荷过重，必然影响网络可扩展性。
如要增加一个交叉连接设备，就得去更新网管数据库，会使出错率增大，同时，监控网络节点间的连接情况也变得非常困难。
在网络配置方面，需求和提供能力之间显出很大矛盾。
在复杂的网络系统中，SDH网络完成配置的时间很长，从数分钟到数小时。
简化配置成为ASON组网的另一要求，最好的方法是给出信源和所需的带宽，由网络自行配置。
当网络产生故障时，可以通过网管来恢复，但恢复相对较慢。
实时恢复机制只局限于环网，在网状网中无法做到实时保护和恢复。
ASON，让光网络更加智能！
ASON，让光网络更加智能！1.引言自动交换光网络（Automatically Switched Optical Network，ASON）是一种新型的智能化光网络体系结构，它通过引入一个智能的控制平面，使得光网络能够自动地完成网络拓扑和邻居的发现，并在此基础上根据用户的需求动态地进行路由决策、建立或拆除连接，基于流量工程的要求按需分配网络资源。
ASON克服了传统光网络业务提供慢、操作复杂以及资源分配灵活性差的缺点，而且还能提供光虚拟专用网（Optical Virtual Private Network,OVPN）等多种新型的增值业务。
这不仅适应了当今用户业务不断发展的需求，也为广大运营商提供了新的利润增长点。
因此，ASON一经提出便得到了世界权威标准化组织的支持和世界各大厂商及研究机构的关注与重视。
图1 ASON组网示意图本文主要从ASON的技术特点、发展概况以及体系结构等方面对ASON做简要的介绍。
2.ASON的技术特点与发展概况1）技术特点ASON最早是在2000年3月日本京都会议上，由国际电信联盟电信标准分局（T elecommunication Standardization Sector of the International Telecommunications Union，ITU-T）的Q19/13研究组正式提出的，并将它形成G.ason建议草案。
随后在美国、英国的支持下，ITU-T不断对G.ason的内容进行修改、补充，并于2001年发布G.807（自动交换传送网络功能需求）和G.8080（自动交换光网络体系结构）两个标准。
ITU-T最先提出的是自动交换传送网（Automatic Switched Transport Network，ASTN），这是一种更为通用意义上的网络概念，它与具体的技术无关，并能提供一系列支持在传送网络上建立和释放连接的控制功能。
而ASON实际上可以看作是ASTN技术在光网络中的一种应用实例。
ASON技术在SDH传输网中的应用
ASON技术在SDH传输网中的应用ASON技术是自组织网络技术 (ASON: Automatically Switched Optical Network)的缩写，是一种自组织光网络技术，主要应用于光传输网络中，具有自动配置、动态调整、故障恢复等特点。
SDH (Synchronous Digital Hierarchy)是一种同步数字传输层次结构，是一种时分多路复用技术，被广泛用于光传输网中。
本文将探讨ASON技术在SDH传输网中的应用，以及其带来的益处。
1. 自动配置通过ASON技术，SDH传输网可以实现自动配置，大大简化了网络的建设和维护工作。
传统的SDH网络需要人工配置各个节点和链路的参数，而采用ASON技术后，网络可以根据需求自动配置路由、带宽等参数，减少了人为因素造成的错误和延误，提高了网络的灵活性和可靠性。
2. 动态调整ASON技术可以动态调整光网络的路由和带宽分配，根据网络流量和需求进行实时调整，提高了网络的利用率和性能。
在传统的SDH网络中，调整网络的路由和带宽分配需要人工干预，非常繁琐和耗时，而采用ASON技术后，网络可以根据实际情况自动进行调整，使得网络更加灵活和高效。
3. 故障恢复ASON技术可以实现快速的故障恢复，提高了网络的可靠性和稳定性。
当SDH网络中发生链路故障或节点故障时，ASON技术可以自动重新规划路由，使得数据流量能够在最短的时间内恢复正常，减少了网络故障对业务的影响，保障了网络的高可用性。
4. 管理和维护ASON技术在SDH传输网中的应用带来了许多益处，包括自动配置、动态调整、故障恢复和管理维护方面的优势。
随着网络规模的不断扩大和网络业务的不断增加，ASON技术将在SDH传输网中发挥越来越重要的作用，为光传输网络的高效运行和可靠保障提供了强有力的支持。
相信随着科技的不断进步和创新，ASON技术在SDH传输网中的应用将会更加广泛和深入，为光传输网络的发展注入新的活力和动力。
ASON技术在SDH传输网中的应用
ASON技术在SDH传输网中的应用ASON技术（Automatic Switched Optical Network，自动交换光网络）是一种自动化的光网络技术，它能够根据网络的需求、故障情况和资源利用情况，自动进行路由选择、光通道管理和故障恢复，实现网络的自动化管理和优化。
SDH传输网是一种基于光纤的传输网络，它具有高速、大容量、灵活性好等特点，广泛应用于长途、骨干网等场景。
ASON技术在SDH传输网中的应用，能够进一步提高网络的资源利用率、用户体验和可靠性。
本文将从ASON技术的基本原理、在SDH传输网中的应用和未来发展趋势等方面进行探讨。
一、ASON技术的基本原理ASON技术是一种基于光网络的自动化管理技术，它通过网络中的控制器和智能化设备，实现对网络资源的自动调度和管理。
其基本原理可以简单概括为以下几点：1. 自动路由选择：ASON网络中的光通道可以根据网络中的需求和拓扑结构，自动选择最优的路由，并且动态调整路由以适应网络的变化。
2. 光通道管理：ASON网络可以根据实际需求，自动建立、释放和调整光通道，实现对网络资源的高效利用。
3. 故障恢复：在网络发生故障时，ASON网络可以自动进行故障检测和恢复，快速找到备用路径并切换，保证网络的可靠性和稳定性。
1. 资源利用率提高：ASON技术可以根据实际情况，自动分配和调整光通道，使得网络的资源利用率得到提高。
在SDH传输网中，通过ASON技术的应用，可以更加高效地利用光纤的传输能力，提高网络的带宽利用率。
2. 灵活性增强：ASON技术使得SDH传输网具有更加灵活的网络管理能力，可以根据实际需求，动态调整网络的拓扑结构和光通道的路由，实现对网络的灵活管理。
4. 用户体验提升：通过ASON技术的应用，SDH传输网可以更好地适应用户的需求变化，给用户提供更加稳定、高效的传输服务，提升用户体验。
5. 网络运维成本降低：ASON技术能够实现网络的自动化管理，减少网络的人工干预，降低网络运维的成本。
光通信技术-ASON的特性
图 1-19 LSP的建立过程
LSP的建立过程如下：
1. 在网管上选择业务级别等基本信息，点击首末节点，即 NE1和 NE3，分别选择 相应的 OTU单板的波分侧光口，并可根据需要设置路由约束条件，确认信息后，网管向 首节点 NE1下发要求创建该业务的命令。 2. NE1调用 CSPF算法，根据 OSPF-TE协议收敛得到控制拓扑和业务拓扑，计算出 昀合适的业务路由，这里假设是 NE1-NE2-NE3。 3. NE1按照计算出的路由，通过 RSVP-TE信令协议向 NE2发送消息，请求预留资源 并建立交叉连接。 4. NE2通过 RSVP-TE信令协议向 NE3发送消息，请求预留资源并建立交叉连接。 5. NE3完成交叉连接建立后，向 NE2回送消息。 6. NE2向 NE1回送消息。 7. NE1收到回送消息，并保存相关信息；然后上报网管，LSP创建成功。
ASON中的恢复
ASON网络中的恢复采用重路由方式。当 LSP中断时，首节点计算出一条业务恢复的昀佳 路径，然后通过信令建立起一条新的 LSP，由新的 LSP来传送业务。不可返回式业务在 建立了新的 LSP后，删除原 LSP。可返回式业务在建立新的 LSP后，不会删除原 LSP。
重路由的优势如下：
业务恢复方法
1.5.5 金级智能波分路 径金级业务适用于传统语音业务和较重要的数据业务，包括金级电层智能波分 ODUk路径。 同钻石级业务相比，金级业务的带宽利用率要高。
1.5.6 银级智能波分路 径银级智能波分路径包括光层智能波分 OCh路径、电层智能 ODUk路径，恢复时间为秒级， 适用于实时性要求不太高的数据业务、小区上网业务等。
1.3.1 智能网元自动发 现在 ASON网络中，OSPF协议可以通过发送协议报文自动发现智能网元。
ASON技术及其发展
供商在较低的投资下提供全业务传输服务 ， 强传输业 增 务服务商的竞争能力 ， 业务升 级容易 ， 且 网络维护 管理
费用降低 ，同时可提供多种类型 的网络恢复机制 。
子网络连接 （ＮＣ Ｓ ）的网元 （ ） ＮＥ ，它具有 各种粒 度的
一
３ｌ 一
维普资讯
体 ，可以在同一传送平台提供话音信号 、数据信号 、 图像信号的传输 ， 实现传输 网络 的统一 ， 传输服 务提 使
传输 、 交换和数据 网络 结合在一起 ， 实现 了真正意 义的
路 由设置 、 到端业 务调度和 网络 自动恢 复 ， 端 它是光 传 送 网的一次具有里程碑的重大突破 。传送平面包括提 供
功能强大的 网络 。 在这样 的网络 中 ， 尤其在骨干和汇聚
层网络 ，ＡＳ Ｎ节 点可以完成 传统 Ｓ Ｏ ＤＨ设备所能完成 的所 有功能 ， 并提供更大 的节点宽带容量 ， 灵活和 更 更 快捷的 电路调 度能 力 ，同时 网络 的建设和运营费用也 比 较低 。 Ｓ Ｎ节点所能提供 的单节点交 叉容量 可以大 大 ＡＯ 缓解 网络中节点的 “ 瓶颈 ”问题 。 火通信 已经在河 北 烽 移动 综合业务传送 网络项 目中采用 了Ａ ＯＮ＋Ｄ Ｓ ＷＤ Ｍ
ＡＯ Ｓ Ｎ由智能化的光 网络节点所构建的光传送 网以
完善 的服 务和管理功能 ，传 送运营商级的 ｌ ｂ ｔ ｓ ｉ／ 和 Ｇ ｌＧｂｔ ｓ ０ ｉ 的以太 网能 力，以及以软件 为中心的系统结 ／
构。
及对光传送网进行控制管理的光信令控制网络 构成。从 发展趋势来看 ，网络资源管理的智能化将集中在业务层 上 ，而光学资源的管理将通过一个由业务层和光传输层
能 ，而分布恢复则是 ＡＳ Ｎ所特 有的功能。 Ｏ 与传统的光传输 网不 同，Ａ Ｏ Ｓ Ｎ的控 制平 台是运营 商可以为用 户提供选择 业务等级及 向用 户提供 Ｓ Ａ协 Ｌ
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１ ＡＳ Ｏ Ｎ保 Байду номын сангаас 和 恢 复 机 制 实 现 方 式
为 了实现 网络 的可 恢 复 性 ， 在 Ａ Ｓ Ｏ Ｎ 中存 在 两
种机 制 ： 保 护 和恢 复 。
初建 立 时进行 协商 确定 的。重路 由业 务包 括硬 重路 由和软 重路 由两种 方式 。硬 重路 由业 务为 呼 叫提供
菊 海 峰
（ 贵 州 电 网公 司 电力 调 度 控 制 中心 ， 贵州 贵阳 ５ ５ ０ ０ ０ ２ ）
摘
要： 结 合 电 力 系统 光 通 信 网络 及 业 务 通 道 的特 点 ， 详细剖析 了 Ａ Ｓ Ｏ Ｎ保 护和 恢 复机 制 实现 方 式 及 其技 术要 求 。
关键 词 ： Ｓ Ｄ Ｈ； Ａ Ｓ Ｏ Ｎ； 保护 ； 恢 复
２ Ａ Ｓ Ｏ Ｎ保 护 和 恢 复机 制基 本 功 能 要 求
电力通 信 网承 载 了调 度 电话 、 调 度 自动 化 、 安 稳、 线路 保护 、 直 流控制 、 调 度数 据 网 、 综合 数据 网等 重要业务， 不 同业 务对 通 道 时 延 、 保 护／ 恢 复 方 式均 有 所不 同。特别 是 目前 实 用 的线 路纵 联差 动保 护均 采 用基 于数 据通 道 的 同步 方 法 ， 通 道 时 延 要 求不 大
制， 该操 作一 般 由管理 平面 发起 ， 通常 是先 建立 替换 路 由连 接 ， 然 后再 释放 原来 的连 接 。
利用 ， 而且 中间节 点用 于保 护 的交 叉 连 接 已事 先 完
成配置， 在 保 护 时 不 需 要 进 行 改 变 。Ａ Ｓ Ｏ Ｎ 的保 护 机制 有两 种实 现方 式 ， 分 别 是 基 于 传送 平 面 的保 护 和基 于控 制平 面 的保护 。基 于传 送平 面 的保 护 的配 置 由管理 平 面完成 ； 而基 于控 制 平 面 的 保 护 的配 置 由控 制平 面完 成 。 保护 机制 包括 以下 几种 类型 ：
故 障恢 复机制 ， 因此 是 对 故 障 事件 的 响应 。软 重 路
由业 务 是为 呼 叫提 供用 于管 理维 护 目的 的重路 由机
保护 机制 是指 为 了对一 条或 多条工 作 连接进 行 保护 ， 而 预先 建 立 起 一 条 或 多条 保 护 连 接 的机 制 。 这些 用 于保 护 的容 量 即使未 被使 用也不 能被 重路 由
２ ０ １ ３年 １ 月 第 ｌ ６卷 第 １ 期
２ ０ １ ３，Ｖｏ ｌ ，１ ６，Ｎｏ ． １
贵 州 电 力技 术
ＧＵＩ ＺＨＯＵ Ｅ ＬＥＣＴＲＩ Ｃ ＰＯＷ ＥＲ Ｔ ＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
专 题 研 讨
Ｓ ｐｅ ｃｉ ａ ｌ Ｒｅ ｐ ｏ ｔｓ
电 力 系统 Ａ Ｓ Ｏ Ｎ光 通 信 网 络 保 护 和 恢 复 机 制
和维 护 的 自动 化 。对 多 种 保 护 恢 复 机 制 的支 持 是 Ａ Ｓ Ｏ Ｎ 的重要 特性 ， Ａ Ｓ Ｏ Ｎ 的保 护 与 Ｓ Ｄ Ｈ 的保 护 相 似， 但 它 的恢 复 功能 却是 独有 的 ； 恢 复可 以动 态地使 用 网络 中的备 用资 源 ， 所 以不 仅 可 以提 高 资 源 的 利
向一致 性 即成 为 Ａ Ｓ Ｏ Ｎ在 电力系 统运 用 的关键 性 问
①１ ＋１保 护 。业 务 在 工作 链 路 和 备 用 链 路 上 同时传送 ， 在接 收 端选择 质量 最好 的信 号 。
②１ ： １ 保 护 。业 务 只在 工 作 链 路 上 传 送 ， 而 保 护链 路不 传送 业务 或传 送低 优先 级 的业务 。 当工作 通道 发 生故 障时 ， 业务倒 换 到保护 通 道 ， 而 保护 通道
③ Ｍ： Ｎ保 护 （ Ｍ ＜Ｎ） 。Ｎ 条 工 作 链 路 共 享 Ｍ 条保 护链 路 。保护 链 路 可 以承 载额 外 业 务 ， 两 组 链 路 的关 系事 先 不 确 定 ， 但 Ｍ 与 Ｎ 的值 可 以 预 先 设 置， 一条链 路 发生故 障 ， 业务 被转 移到 一条 可用保 护 链路 上 。如果 有超 过 Ｍ 条工 作链 路 同时 出现 故 障 ， 则保 护优 先级 最高 的 Ｍ 条工 作链路 。 恢 复机制 是指 通过 重路 由机 制建立 新 的连接 以 代替 失效 连接 的机 制 ， 这 些 新 连 接会 占用 网络 中冗
余 的共享 容量 。与保 护 不 同 ， 当故 障 发 生进 行 恢 复
时， 网络 中支 持该 连 接 的部 分 或 全 部 交叉 连接 会 发
生 变化 。一个 连接 是否 可采 用恢 复机 制是 在 呼叫最
用率 ， 而且 具有 更 高 的可 靠 性 。本 文 将 对 Ａ Ｓ Ｏ Ｎ的
保 护 与恢 复功 能进行 详 细剖 析 。
制平面、 管 理平 面 ， 形 成 三个 平 面 。Ｉ Ｔ Ｕ— Ｔ建议 Ｇ ． ８ ０ ７将 其 定义 为 ： “ 通 过控 制平 面来 实 现配 置 连接 管 理 的光 传 送 网 ” 。Ａ Ｓ Ｏ Ｎ通 过 Ｍｅ ｓ ｈ组 网、 网 络 资 源
动态 分配 、 重路 由机制 ， 实 现 了 网络 规 划 、 业 务 指 配
于ｌ Ｏ ｍ ｓ ， 通 道 时延 的双 向一致 性 是保 证 两侧 保 护装 置采样 同步 的前 提 ， 若 双 向 时延 不 一 致 有 可 能 引起
线 路纵 差保 护误 动 。因此 拥 有 重路 由机 制 的 Ａ Ｓ Ｏ Ｎ 智 能光 网络 ， 其 多种 不 同优 先级 的恢 复 机 制 同 时运 行 时 能否保 证线 路纵联 差 动保 护业 务通道 时延 及 双
文章 编 号 ： １ ０ ０ ８— ０ ８ ３ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ １— ０ ０ ４ ６— ０ ２ 中图分类号 ： Ｔ Ｍ ７ ３ 文献标志码 ： Ｂ
相对 于 电力 系 统 现 网传 统 的 基 于 传 送 平 面 的
上 的低优 先级 业务 被放 弃 。
Ｓ Ｄ Ｈ 网络 ， Ａ Ｓ Ｏ Ｎ网 络 在传 送 平 面基 础 上 引入 了控