自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)光網(wǎng)絡(luò)的路由

光網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議是由IP路由協(xié)議擴(kuò)展而來(lái)。IP網(wǎng)絡(luò)是基于分組交換的無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)，而光網(wǎng)絡(luò)是面向連接的電路交換網(wǎng)絡(luò)，因此光網(wǎng)絡(luò)的路由功能具有不同于IP網(wǎng)絡(luò)路由的特點(diǎn)。IP路由協(xié)議包括控制平面和數(shù)據(jù)平面兩大部分，只有IP路由協(xié)議的控制平面才適用于光網(wǎng)絡(luò)，IP路由的數(shù)據(jù)包傳送功能和光網(wǎng)絡(luò)并不相關(guān)。IP網(wǎng)絡(luò)中，路由協(xié)議和數(shù)據(jù)平面的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程關(guān)系密切，一旦出現(xiàn)故障，就必會(huì)有用戶(hù)受到影響；光網(wǎng)絡(luò)中的控制平面與數(shù)據(jù)平面是分開(kāi)的，路由協(xié)議出現(xiàn)故障不會(huì)影響已經(jīng)建立的連接，拓樸或資源狀態(tài)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，只會(huì)影響新連接的建立。IP網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)都必須知道整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓樸，而在光網(wǎng)絡(luò)中，路由的計(jì)算是由源節(jié)點(diǎn)完成的，只需要源節(jié)點(diǎn)擁有正確的網(wǎng)絡(luò)拓樸信息即可。

ASON路由協(xié)議使用擴(kuò)展了的OSPF路由協(xié)議，它仍采用OSPF的擴(kuò)散和同步機(jī)制，但提供了更豐富的鏈路狀態(tài)信息，如資源的可用性、物理層分離信息等；同時(shí)它也提供了對(duì)控制網(wǎng)和傳送網(wǎng)分離的支持，使得OSPF協(xié)議可以應(yīng)用于非IP網(wǎng)絡(luò)中（ATM、SDH等）。IETF將OSPF協(xié)議擴(kuò)展為GMPLS OSPF-TE協(xié)議，用于實(shí)現(xiàn)單域路由。擴(kuò)展OSPF與傳統(tǒng)OSPF的比較見(jiàn)下表。

OSPF采用Dijkstra提出的“最短路徑算法”，用“洪泛法”向域內(nèi)節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由信息。成員鏈路具有以下屬性：最大帶寬、未預(yù)留帶寬、最大最小連接帶寬、鏈路保護(hù)類(lèi)型、共享風(fēng)險(xiǎn)鏈路組（SRLG）信息和接口交換能力描述符。由于OSPF域有可擴(kuò)展性，某個(gè)OSPF域可由多個(gè)域組成，單OSPF域路由應(yīng)當(dāng)向跨域擴(kuò)展。一種方案是嚴(yán)格的層次配置，每個(gè)域（包括骨干域，骨干域由所在域的域邊界節(jié)點(diǎn)ABN構(gòu)成）分配一個(gè)IP地址，除了經(jīng)過(guò)骨干域以外，從某域中某節(jié)點(diǎn)到另一域中某節(jié)點(diǎn)的路徑不會(huì)穿過(guò)其他中間域。另一種方案是一條骨干域中的路徑可能包含有多條穿過(guò)中間域的路徑。在OSPF協(xié)議中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)生成LSA，并將其泛洪到域內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)。ABN創(chuàng)建它所在域（非骨干域）的摘要信息，并把摘要信息泛洪到骨干域中。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)說(shuō)明

保護(hù)和恢復(fù)技術(shù)的常規(guī)處理思想是：當(dāng)使用“主用”資源出現(xiàn)故障而不能工作時(shí)，利用剩余的資源來(lái)備份。“保護(hù)”是指使用某一指定的備用資源來(lái)傳送本來(lái)由一個(gè)已經(jīng)出現(xiàn)故障的資源所承載的業(yè)務(wù)?！盎謴?fù)”（注：Restoration，而不是Reversion）是指?jìng)溆觅Y源不會(huì)被專(zhuān)門(mén)用于某一主用資源，但是會(huì)有一些資源被保留，在主用資源出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行備份，主用資源的故障會(huì)導(dǎo)致備用資源的動(dòng)態(tài)分配。和使用保護(hù)技術(shù)相比，使用恢復(fù)技術(shù)可能會(huì)使恢復(fù)時(shí)間明顯加長(zhǎng)，但是在網(wǎng)絡(luò)資源的利用率方面會(huì)得到一些改進(jìn)。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)

能夠及時(shí)且準(zhǔn)確的報(bào)告故障環(huán)境是任何保護(hù)機(jī)制都必須具備的重要功能。光網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方案可分為線(xiàn)性保護(hù)、環(huán)網(wǎng)保護(hù)和Mesh恢復(fù)，線(xiàn)性保護(hù)是所有保護(hù)機(jī)制中最簡(jiǎn)單也最快的一種保護(hù)機(jī)制。線(xiàn)性保護(hù)有1 1保護(hù)和M：N保護(hù)（包括1：N保護(hù)），N條工作線(xiàn)路有M條保護(hù)線(xiàn)路。1 1保護(hù)可分為1 1單向保護(hù)和1 1雙向保護(hù)（1：1雙向保護(hù)）。在1 1單向保護(hù)方式下，工作線(xiàn)路只有一根光纖，工作線(xiàn)路和保護(hù)線(xiàn)路傳送相同的信號(hào)，接收機(jī)會(huì)選擇質(zhì)量好的一路信號(hào)，發(fā)送端和接收端不需要協(xié)調(diào)。在1 1雙向保護(hù)方式下，工作線(xiàn)路由一對(duì)光纖組成，此時(shí)發(fā)送端和接收端需要協(xié)調(diào)，如果鏈路上一端發(fā)生線(xiàn)路倒換時(shí)，另一端也要倒換。在M：N保護(hù)中，工作線(xiàn)路由一對(duì)光纖組成，如果鏈路上一端發(fā)生線(xiàn)路倒換時(shí)，另一端也要倒換，在故障修復(fù)之后，信號(hào)應(yīng)從保護(hù)線(xiàn)路倒換回修復(fù)好了的工作線(xiàn)路上（稱(chēng)為“恢復(fù)”Reversion），以釋放保護(hù)資源。M：N保護(hù)遵循收益遞減法則，即隨著保護(hù)線(xiàn)路數(shù)量M的增加，故障發(fā)生平均間隔時(shí)間MTBF值增加的速度越慢，M：N保護(hù)的優(yōu)勢(shì)并不比1：N保護(hù)明顯。假設(shè)每條線(xiàn)路的MTBF都為1/Lamda(波長(zhǎng)) ，則該系統(tǒng)的MTBF為：

可用性=MTBF/(MTBF MTTR)

MTBF是故障發(fā)生平均間隔時(shí)間，MTTR是修復(fù)故障所需的平均時(shí)間。

在SDH中一般采用線(xiàn)性1：N保護(hù)機(jī)制，采用APS協(xié)議。SDH復(fù)用段的K1、K2字節(jié)用來(lái)控制自動(dòng)保護(hù)倒換（APS）。保護(hù)通道的K1、K2字節(jié)用作APS組的雙向信令通道，如果這些字節(jié)連續(xù)三幀都相等，則認(rèn)為有效。幀時(shí)是125微秒，故至少會(huì)有375微秒的信令延時(shí)。M：N保護(hù)在恢復(fù)過(guò)程中，信號(hào)并不是在工作線(xiàn)路故障被修復(fù)后立刻倒換回工作線(xiàn)路上，而是要延遲一段時(shí)間，稱(chēng)為恢復(fù)等待時(shí)間WTR（一般為5分鐘），以防止間歇性的故障致使信號(hào)頻繁倒換。在WTR周期中，若有某條線(xiàn)路信號(hào)失效或劣化，將會(huì)中止WTR周期，立刻倒換予以保護(hù)。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)保護(hù)

環(huán)網(wǎng)保護(hù)比樹(shù)形保護(hù)的保護(hù)成功率高，但是，環(huán)越大，節(jié)點(diǎn)就越多，兩條線(xiàn)路同時(shí)發(fā)生故障的概率就越大，穩(wěn)定性也就越差。最容易實(shí)現(xiàn)的環(huán)形保護(hù)是單向通道倒換環(huán)UPSR，實(shí)際就是嵌入在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的1 1單向保護(hù)機(jī)制。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)與另一個(gè)節(jié)點(diǎn)通信的時(shí)候，他分別向環(huán)中兩個(gè)相反的方向發(fā)送兩份相同的信號(hào)，即通過(guò)兩個(gè)不同的反向旋轉(zhuǎn)環(huán)傳輸通道來(lái)發(fā)送信號(hào)，因此其中一條通道就是工作通道，另一條就是保護(hù)通道。雙向通道倒換環(huán)（共享保護(hù)環(huán)）BLSR的工作機(jī)制稍微復(fù)雜一些。

假設(shè)ABCD組成一個(gè)2F-BLSR，鏈路AB預(yù)留有一半的帶寬被用作保護(hù)之用。若C、D間的鏈路CD出現(xiàn)了故障，則C、D點(diǎn)都將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)到CABD路徑，A、B節(jié)點(diǎn)默許保護(hù)通道業(yè)務(wù)進(jìn)行穿通。在該過(guò)程中，只有C、D兩個(gè)節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行倒換操作，因此倒換速度很快。當(dāng)2F-BLSR容量不足時(shí)，可以采用4F-BLSR。BLSR中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以是以下三個(gè)主要狀態(tài)之一：空閑、倒換、穿通。K1、K2字節(jié)的用法在書(shū)中82-83頁(yè)。

P環(huán)是一種用于常規(guī)Mesh網(wǎng)的環(huán)狀實(shí)體。和BLSR類(lèi)似，P環(huán)中也僅有兩個(gè)網(wǎng)元會(huì)受到保護(hù)倒換的影響。P環(huán)的倒換粒度為SONET通道（SDH高階虛級(jí)聯(lián)）級(jí)別。除了環(huán)上的鏈路以外，任何橫跨環(huán)的鏈路都能夠得到保護(hù)。P環(huán)融合了Mesh和Ring配置的優(yōu)點(diǎn)，在Mesh上的P環(huán)設(shè)計(jì)恰當(dāng)，就可以獲得和常規(guī)Mesh相似的帶寬利用率！重路由Mesh恢復(fù)直接操作用戶(hù)連接的帶寬粒度，具有最高的帶寬利用率。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制

Mesh網(wǎng)中常用兩種新的保護(hù)機(jī)制：區(qū)段保護(hù)和端到端保護(hù)。區(qū)段保護(hù)與M：N保護(hù)類(lèi)似，由從節(jié)點(diǎn)向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送“失效指示”，主節(jié)點(diǎn)收到信令后向從節(jié)點(diǎn)發(fā)送“倒換請(qǐng)求”，從節(jié)點(diǎn)倒換線(xiàn)路并回送“倒換響應(yīng)”，主節(jié)點(diǎn)收到信令后倒換線(xiàn)路，完成倒換操作。區(qū)段倒換既可以在底層實(shí)現(xiàn)也可以在高層實(shí)現(xiàn)，在PXC中只能在高層實(shí)現(xiàn)。端到端通道保護(hù)和恢復(fù)指的是網(wǎng)絡(luò)中從入口到出口的整條連接的愈合，分為端到端專(zhuān)用Mesh保護(hù)和端到端共享Mesh保護(hù)。端到端專(zhuān)用Mesh保護(hù)是1 1保護(hù)（單向或雙向），而在共享Mesh保護(hù)中，網(wǎng)絡(luò)資源被多條保護(hù)線(xiàn)路共享。端到端保護(hù)可由GMPLS RSVP-TE實(shí)現(xiàn)。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)說(shuō)明

實(shí)際的光網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的每一條連接都可能是由多條數(shù)據(jù)鏈路組成的，這些鏈路對(duì)于路由協(xié)議來(lái)說(shuō)具有相同的屬性，可以把它們合并為一條流量工程鏈路（TE-Link），作為信息處理的對(duì)象。在核心光網(wǎng)絡(luò)中，隨著網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大會(huì)出現(xiàn)例如精確的故障定位、本地同遠(yuǎn)端的鏈路資源協(xié)商、網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率等一系列問(wèn)題，為此IETF提出了LMP協(xié)議。為了實(shí)現(xiàn)通信，節(jié)點(diǎn)之間必須存在一對(duì)可以互相訪問(wèn)的IP接口，這對(duì)接口就形成了一條邏輯上的“控制通道”（控制通道分為纖內(nèi)控制通道和纖外控制通道，前者是用DCC字節(jié)來(lái)創(chuàng)建一條控制通道，后者是IP數(shù)據(jù)包被承載在與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)不同的控制網(wǎng)絡(luò)上）。這一對(duì)互相聯(lián)通的節(jié)點(diǎn)就稱(chēng)為L(zhǎng)MP鄰居，LMP協(xié)議要求在LMP鄰居間運(yùn)行。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)LMP通用頭部

LMP通用頭部為：

LMP對(duì)象格式為：

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)功能模塊

LMP協(xié)議包括以下四個(gè)功能模塊：

1、 控制通道管理：監(jiān)測(cè)相鄰網(wǎng)元間控制通道的工作狀態(tài)，傳遞控制平面的信息

2、 鏈路屬性一致性校驗(yàn)（鏈路屬性關(guān)聯(lián)）：支持相鄰網(wǎng)元間的鏈路信息交換，可以將多條數(shù)據(jù)鏈路匯聚成一條TE鏈路，并同步鏈路屬性

3、 鏈路連通性校驗(yàn)：支持OXC或PXC間拓樸連接的發(fā)現(xiàn)

4、 鏈路故障定位：定位PXC間拓樸連接的故障

前兩項(xiàng)是對(duì)TE-Link管理的必要功能模塊，后兩像是可選模塊，主要適用于控制通道與物理通道分開(kāi)的情況。倘若同時(shí)存在纖內(nèi)和纖外控制通道，或是一個(gè)網(wǎng)元與其多個(gè)鄰居網(wǎng)元間有不同類(lèi)型的控制通道，則必須對(duì)網(wǎng)元進(jìn)行配置，標(biāo)識(shí)哪些數(shù)據(jù)鏈路集實(shí)現(xiàn)哪種控制通道。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)說(shuō)明

鄰居發(fā)現(xiàn)指的是一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元自動(dòng)獲得與其相鄰的網(wǎng)元（鄰居）間連通性的過(guò)程。鄰居發(fā)現(xiàn)使得在同一層的網(wǎng)元和鄰居能互相確定對(duì)方的標(biāo)識(shí)，以及與局部端口相鄰的遠(yuǎn)端口的標(biāo)識(shí)。鄰居發(fā)現(xiàn)是控制平面 的一項(xiàng)重要功能，傳統(tǒng)的網(wǎng)元管理系統(tǒng)沒(méi)有鄰居發(fā)現(xiàn)功能，網(wǎng)絡(luò)管理者必須在指配系統(tǒng)中手動(dòng)地配置網(wǎng)員間的互聯(lián)信息，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，且容易出錯(cuò)。將自動(dòng)鄰居發(fā)現(xiàn)過(guò)程和網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）合用，可以自動(dòng)得到完整的網(wǎng)絡(luò)拓樸信息。EMS擁有該網(wǎng)絡(luò)中至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)的管理接口，從該節(jié)點(diǎn)獲得其發(fā)現(xiàn)的所有鄰居的地址和端口映射，如有新加入的網(wǎng)元，EMS可以繼續(xù)向已發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)元發(fā)送消息來(lái)查詢(xún)未被發(fā)現(xiàn)的新網(wǎng)元。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)協(xié)議機(jī)制

鄰居發(fā)現(xiàn)的協(xié)議機(jī)制如下：

1、 網(wǎng)元在每條鏈路上周期性的發(fā)送含有本端a標(biāo)識(shí)符的“Hello”消息。

2、假設(shè)該網(wǎng)元從某條鏈路上收到了另一端b所發(fā)的含有標(biāo)識(shí)符的“Hello”消息，則該網(wǎng)元之后將發(fā)送含有本端a標(biāo)識(shí)符和另一端b的標(biāo)識(shí)符的“Hello”消息。

STS-1的蹤跡字節(jié)J0用來(lái)實(shí)現(xiàn)鄰居發(fā)現(xiàn)有兩種方式，第一種是使用帶外控制通道，第二種是使用帶內(nèi)控制通道；DCC開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)也可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)OXC間的分組通道。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)J0的使用規(guī)則

存在帶外控制通道時(shí)，J0的使用規(guī)則為：

1、發(fā)送時(shí)：網(wǎng)元把節(jié)點(diǎn)ID字段用IP地址的十六進(jìn)制格式（8個(gè)字節(jié)）表示，把端口ID字段用端口標(biāo)識(shí)符的十六進(jìn)制格式（4個(gè)字節(jié)）表示。此外沒(méi)有其它的字段。

2、接收時(shí)：網(wǎng)元將接收到的節(jié)點(diǎn)ID和端口ID字段中的十六進(jìn)制值分別轉(zhuǎn)換為遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的IP地址和端口號(hào)。隨后，它會(huì)卻確定控制通道，用以聯(lián)系那個(gè)發(fā)來(lái)節(jié)點(diǎn)ID的鄰居。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)消息包括

網(wǎng)元在控制通道中向回應(yīng)鄰居發(fā)送的消息包括：

1、鄰居發(fā)來(lái)的J0字節(jié)中的節(jié)點(diǎn)ID和端口ID

2、它自己的節(jié)點(diǎn)ID和那個(gè)收到J0消息的本地ID

由此可以檢測(cè)出錯(cuò)聯(lián)的情況。

不存在帶外通道時(shí)，鄰居發(fā)現(xiàn)過(guò)程分成兩輪執(zhí)行。假設(shè)A、B直接相連，A的節(jié)點(diǎn)號(hào)大于B。在第一輪中，A發(fā)送本端的鏈路標(biāo)識(shí)給B，B回送所收到的消息。在第二輪中，B發(fā)送本端的鏈路標(biāo)識(shí)給A，A回送所收到的消息。兩輪完全對(duì)稱(chēng)。發(fā)送端在發(fā)送時(shí)標(biāo)記字段由“R”填充，接收端在回送時(shí)標(biāo)記字段由“D”填充，發(fā)送端接收到回送的消息后，把標(biāo)記段設(shè)為“O”。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)過(guò)程

使用數(shù)據(jù)通信通道DCC的鄰居發(fā)現(xiàn)過(guò)程為：

1、發(fā)送時(shí)：各個(gè)節(jié)點(diǎn)將含有自身節(jié)點(diǎn)ID以及發(fā)送消息端口的ID放入Hello消息中。含有這一消息的IP數(shù)據(jù)包被發(fā)往組播地址“224.0.0.1”，并通過(guò)DCC發(fā)出。

2、接收時(shí)：各個(gè)接收到Hello消息的節(jié)點(diǎn)將收到信息與本端邏輯鏈路標(biāo)識(shí)符之間建立映射。隨后，它將接收到的節(jié)點(diǎn)ID、端口ID值添加到其發(fā)出的Hello消息中。

MPLS是加快IP網(wǎng)絡(luò)傳送速度的一種有效方式。傳統(tǒng)IP網(wǎng)中，每一個(gè)路由器都要將IP包頭的地址信息剝離并查詢(xún)自身的IP路由表，這個(gè)過(guò)程的數(shù)據(jù)處理量是很大的，路由表越為龐大，傳送時(shí)經(jīng)過(guò)的路由器越多，包頭的總計(jì)處理時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng)；MPLS則避免了中間節(jié)點(diǎn)對(duì)IP包頭的地址分析，不經(jīng)過(guò)第三層網(wǎng)絡(luò)層。MPLS協(xié)議中采用了“下游賦值”的標(biāo)簽賦值機(jī)制，即上游向下游發(fā)出請(qǐng)求，下游以一個(gè)標(biāo)簽應(yīng)答上游。IP數(shù)據(jù)包進(jìn)入MPLS網(wǎng)絡(luò)中，入口標(biāo)簽交換路由器（LSR）分析IP包頭中源宿地址信息，查詢(xún)路由表，在IP數(shù)據(jù)包前方加上一個(gè)MPLS網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)簽，將帶有標(biāo)簽的IP數(shù)據(jù)包傳送到第二節(jié)點(diǎn)，第二節(jié)點(diǎn)只需找到匹配的標(biāo)簽，用下一跳的標(biāo)簽替代原有的標(biāo)簽，再發(fā)送到下一跳，直至出口LSR，剝離標(biāo)簽后發(fā)到宿點(diǎn)。

MPLS網(wǎng)絡(luò)中除了入口LSR外，只需查找簡(jiǎn)短的標(biāo)簽表，不用分析冗長(zhǎng)的IP地址，從而隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，速度和價(jià)格優(yōu)勢(shì)日益明顯。標(biāo)簽棧還允許虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN的實(shí)現(xiàn)，此外，MPLS的一個(gè)有用特性是它適用于流量工程。流量工程（TE）著重于運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)化，它一般通過(guò)處理度量、建模、特性和流量控制來(lái)獲得特定的性能目標(biāo)，其中一個(gè)主要目標(biāo)就是在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源利用和流量性能的同時(shí)可以使網(wǎng)絡(luò)更加有效、可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。

MPLS原來(lái)是用于分組交換網(wǎng)絡(luò)的，GMPLS對(duì)MPLS做了擴(kuò)展。GMLPS的接口交換能力支持分組交換、時(shí)分交換、波長(zhǎng)交換和端口或光纖交換。不同的交換方式具有不同類(lèi)型的標(biāo)簽，分組網(wǎng)絡(luò)中使用顯式的標(biāo)簽，其它交換類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)使用隱式標(biāo)簽，時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)以時(shí)隙為標(biāo)簽，波長(zhǎng)交換網(wǎng)絡(luò)已波長(zhǎng)為標(biāo)簽，端口或光纖交換網(wǎng)絡(luò)中則以端口號(hào)為標(biāo)簽。在GMPLS中，定義了一套分布式控制協(xié)議，包括鏈路管理、拓?fù)浜唾Y源發(fā)現(xiàn)及信令三大功能。

ASON除集成了傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)的主要特點(diǎn)外，還具備以下突出優(yōu)點(diǎn)：

（1）直接在光層上按需提供服務(wù)，能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖?，通過(guò)公共的控制平面加速服務(wù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)服務(wù)的需要改變網(wǎng)絡(luò)大小，提供各種服務(wù)等級(jí)和保護(hù)機(jī)制。

（2）具備實(shí)時(shí)的流量工程控制，允許將網(wǎng)絡(luò)資源動(dòng)態(tài)地分配給路由，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)資源、業(yè)務(wù)流量進(jìn)行更加智能化的配置，根據(jù)數(shù)據(jù)流量類(lèi)型實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的分類(lèi)。

（3）具有智能化控制特點(diǎn)，能夠動(dòng)態(tài)、自動(dòng)地完成端到端光通道的建立、拆除和修改，具備鏈路管理、連接進(jìn)入控制和業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)管理等功能，具備不同粒度的快速交換能力。

（4）具備自動(dòng)資源發(fā)現(xiàn)功能，為網(wǎng)絡(luò)的高效和快速提供了方便。

（5）具備優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)生存性，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大保護(hù)和故障修復(fù) 能力。

（6）將光網(wǎng)資源與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分布自動(dòng)聯(lián)系在一起，可以形成一個(gè)響應(yīng)快和成本相對(duì)較低的光傳送網(wǎng)，并與所傳送客戶(hù)層信號(hào)的比特率和協(xié)議相對(duì)獨(dú)立，可支持多種客戶(hù)層信號(hào)。

（7）可以提供新的業(yè)務(wù)類(lèi)型。

（8）具有優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性和設(shè)備互連互通性。

ASON的總體結(jié)構(gòu)按照分層 分割的思想來(lái)描述。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)垂直分層結(jié)構(gòu)

ITU-T的G.8080和G.807定義了ASON的體系結(jié)構(gòu)，總體包括三個(gè)平面，分別是傳送平面、控制平面和管理平面。三個(gè)平面相互獨(dú)立，任意一個(gè)平面的工作出現(xiàn)錯(cuò)誤均不會(huì)影響其余兩個(gè)平面的正常工作。

傳送平面由一系列的傳送實(shí)體（傳輸數(shù)據(jù)的硬件和邏輯）組成，在兩個(gè)地點(diǎn)之間提供端到端用戶(hù)信息傳送，也可以提供控制和網(wǎng)絡(luò)管理信息的傳送?？刂破矫媸茿SON的核心部分，由網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)中用來(lái)控制建立連接和控制維護(hù)連接的分布式智能組成。控制平面通過(guò)使用接口、協(xié)議及信令系統(tǒng)，可以動(dòng)態(tài)地交換光網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?、路由信息以及其他的控制信令，?shí)現(xiàn)光通路的動(dòng)態(tài)建立和拆除，以及網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)分配?？刂破矫婢哂兴拇蠊δ埽謩e是：鄰居發(fā)現(xiàn)、路由（拓樸發(fā)現(xiàn)、路徑計(jì)算）、信令和本地資源管理。管理平面由系統(tǒng)、協(xié)議和接口組成，負(fù)責(zé)對(duì)傳送平面和控制平面以及整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理，包括性能管理、故障管理、配置管理、安全管理、計(jì)費(fèi)管理。管理平面主要面向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者的管理需求。相對(duì)于傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其管理功能部份為控制平面所取代，許多曾經(jīng)不得不手動(dòng)配置的業(yè)務(wù)由控制平面所完成，大大減輕了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者的負(fù)擔(dān)。因此，可以說(shuō)管理平面所要完成的功能，是更為純粹的管理。

三個(gè)平面之間運(yùn)行著數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（DCN）——光網(wǎng)絡(luò)中控制代理之間進(jìn)行通信而使用的通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，為三大平面內(nèi)部以及平面之間的管理信息和控制信息提供通路，主要承載管理信息和分布式信令消息。

ASON三個(gè)平面之間可通過(guò)三類(lèi)接口實(shí)現(xiàn)信息的交互，控制平面和傳送平面之間通過(guò)連接控制接口CCI相連，管理平面通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理接口（NMI-A和NMI-T）分別與傳送平面和控制平面相連。通過(guò)這些接口實(shí)現(xiàn)了三大平面的分離。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)元件

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)元件是用來(lái)描述網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu)的一些通用基本元件。ASON主要由以下4類(lèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)元件構(gòu)成：

①請(qǐng)求代理：其主要邏輯功能是通過(guò)與光連接控制器協(xié)商請(qǐng)求接入傳送平面內(nèi)的資源。

②光連接控制器：其邏輯功能是負(fù)責(zé)完成連接請(qǐng)求的接受、發(fā)現(xiàn)、選路和連接功能。

③管理域：其邏輯功能包含的實(shí)體不僅處于管理域，也分布在傳送平面和管理平面。

④接口：其主要功能是完成各網(wǎng)絡(luò)平面之間和功能實(shí)體之間的連接。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)水平分割結(jié)構(gòu)

從水平方向?qū)SON進(jìn)行分割，在控制平面內(nèi)，ASON由許多管理域（AD）組成，不同管理域之間通過(guò)E-NNI連接；每一個(gè)管理域內(nèi)部又包括很多信令網(wǎng)元，這些網(wǎng)元之間通過(guò)I-NNI相連。上層用戶(hù)節(jié)點(diǎn)的RA則通過(guò)UNI和管理域內(nèi)的信令網(wǎng)元相連。在傳送平面內(nèi)，ASON由許多傳送網(wǎng)元組成，傳送網(wǎng)元之間通過(guò)PI相連。

所謂ASON ，是指在ASON信令網(wǎng)控制之下完成光傳送網(wǎng)內(nèi)光網(wǎng)絡(luò)連接自動(dòng)交換的新型網(wǎng)絡(luò)，其基本思想是在光傳送網(wǎng)絡(luò)中引入控制平面，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的實(shí)時(shí)按需分配，從而實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的智能化。因此可以說(shuō)ASON是智能光網(wǎng)絡(luò)的具體代表，或者說(shuō)ASON是一種標(biāo)準(zhǔn)化的智能光網(wǎng)絡(luò)。采用自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，傳統(tǒng)的多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單化和扁平化，光網(wǎng)絡(luò)層開(kāi)始直接承載業(yè)務(wù)，避免了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)升級(jí)時(shí)收到的多重限制，可以滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)資源動(dòng)態(tài)分配、高效保護(hù)恢復(fù)能力以及波長(zhǎng)應(yīng)用新業(yè)務(wù)等方面的需求，其優(yōu)越性是顯而易見(jiàn)的。此外，ASON的概念和思想可以擴(kuò)展應(yīng)用于不同的傳送網(wǎng)技術(shù)，具有普遍適應(yīng)性。因此可以說(shuō)，ASON的概念不僅是傳統(tǒng)傳送網(wǎng)概念的歷史性突破，也是傳送網(wǎng)技術(shù)的一次重大突破，被看做是具有自動(dòng)交換功能的下一代光傳送網(wǎng)。

自動(dòng)電話(huà)交換的接續(xù)過(guò)程是由用戶(hù)在電話(huà)機(jī)上撥動(dòng)號(hào)盤(pán)或撳動(dòng)按鈕來(lái)控制交換機(jī)動(dòng)作的。用戶(hù)摘機(jī)進(jìn)行呼叫時(shí)，首先聽(tīng)到撥號(hào)音，它表示交換局設(shè)備已作好服務(wù)準(zhǔn)備。這時(shí)主叫用戶(hù)通過(guò)話(huà)機(jī)上的號(hào)盤(pán)或按鈕送出被叫用戶(hù)號(hào)碼，交換機(jī)就自動(dòng)地進(jìn)行各項(xiàng)工作，包括查找被叫用戶(hù)的設(shè)備占用情況。如果被叫用戶(hù)空閑，并能找到空閑鏈路接通雙方用戶(hù)，交換機(jī)就自動(dòng)向被叫用戶(hù)振鈴，送出斷續(xù)振鈴電流；同時(shí)交換機(jī)向主叫用戶(hù)送出斷續(xù)的回鈴音，通知主叫用戶(hù)呼叫已被接通。被叫用戶(hù)聽(tīng)到鈴聲摘機(jī)應(yīng)答后，雙方即可通話(huà)。通話(huà)完畢，各自?huà)鞕C(jī)，在執(zhí)行計(jì)次、計(jì)費(fèi)和必要的記錄后，交換機(jī)件自動(dòng)復(fù)原，結(jié)束這次呼叫工作。若交換機(jī)查到被叫用戶(hù)不空閑或沒(méi)有空閑鏈路時(shí)，則這次呼叫作為不通處理，向主叫用戶(hù)送忙音。

電話(huà)或電報(bào)的交換操作無(wú)需人工干預(yù)，而是采用電控裝置自動(dòng)完成的交換方式。自動(dòng)交換分為電路交換和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換（又稱(chēng)電文交換）兩種。電路交換是根據(jù)用戶(hù)要求將兩用戶(hù)間的電路接通。它主要用于電話(huà)交換和用戶(hù)電報(bào)交換。電文交換是先將收到的電文由緩存器存儲(chǔ)起來(lái)，然后再轉(zhuǎn)發(fā)出去。它主要用于公眾電報(bào)和數(shù)據(jù)交換。