自动交换光网络PPT课件
自动交换光网络（ASON）
1 概述 2 ASON的体系结构 3 ASON的控制平面 4 ASON的光传送平面 5 ASON的 6 ASON中的路由问题
1
1 概述
SDH DWDM
全光网络
巨大的传输带宽
增加网络节点的吞吐容量
2
对现有光网络功能提出了新的、更高的要求。 光网络能够实时地、动态地调整网络的逻辑拓 扑结构,实现资源的最佳利用,以适应IP业务的自 相似性、突发性和流向的不确定性等特点。 光网络能够快速、高质量地为用户提供各种带 宽服务与应用,以满足“波长批发”、“带宽出租”及 “光虚拟专用网(OVPN）等业务的需求。 光网络具有更如完善的保护和恢复功能、更强 的互操作性和扩展性,以减少不断增加的网络运 维费用等
8
(3)强大的业务网络规划和设计能力。 ASON网络基本以MESH网络结构为主。
9
(4)电路建立和恢复能力。为充分利用网络 资源,并使得网络运转更为明晰,建立电路时 应可以指定必须包含的网络资源,包括节点 、链路,以创建最优的路径,网络出现故障时 ,业务可以自动被恢复。
10
2自动交换光网络（ASON）体系结构
ASON控制平面从功能上主要被分解为三 大部分:发现机制、信令技术和路由技术。 发现机制主要涉及到邻居之间节点和链路 的相互检测,并且节点和链路的属性应该被 共享和协商,从而要求对网络资源进行管理 和配置(自动和手工);
24
信令技术用于ASON的信令网,用于呼叫的 建立、拆除和维护,但是ASON的信令消息 可以是带内传送,也可以是带外传送,并且在 控制平面发生故障时能快速地保护和恢复; 由于ASON将网络划分为多个控制域,传统 的基于流量工程的域内路由协议(OSPFTE/IS-IS-TE)和域间路由协议(BGP)加以扩 展得以应用,也出现了富有特色的ASON分 级路由机制。
(1)完整的、标准化的GMPLS(通用多协议 标记交换)协议族。 信令:RSVP-TE,执行业务的呼叫和连接管 理; 路由:OSPF-TE,构造网络拓扑数据库和执 行最优路径计算; 链路管理:LMP,执行控制通道管理和邻居 自动发现。
7
(2)大容量多端口的光交叉连接设备,可以保 证网络的连通度和业务扩展性,以实现快速 保护和恢复。即光缆连接增加或业务容量 、端口增加时,设备应保证平滑升级。
3
实质是要赋予现有光网络更多的智能,使 其发展成为一个能够完成自动交换功能的 智能光网络。因此自动交换光网络(ASON) 呼之即出,适应了市场的需求。
4
自动交换光网络具有诸多先进的技术、性 能和非常好的网络过渡解决方案,能增强网 络的适应能力, 提供多种网络业务, 增强市 场竞争能力,在业务收入得到最大化的同时, 使每个可管理比特的成本达到最小化。 ASON代表智能光网络的主流方向，已获 得业界的普遍认同。
13
控制平面是ASON最具特色的核心部 分,主要实现路由控制、连接及链路 资源管理、协议处理以及其他的策略 控制功能。ASON的智能主要由控制 平面来实现。
14
ASON传送平面由一系列的传送实体组成, 它是业务传送的通道,可提供信号端到端的 单向或者双向传输。ASON传送网络基于 格网结构,也可构成环形网络,光节点使用 OXC、OADM、数字交叉连接设备(DXC) 和分插复用器(ADM)等光交换设备。
20
永久连接（PC） 一种由网管系统指配的连接类型。沿袭了传统光
网络的连接建立形式，连接路径由管理平面根据连接 要求以及网络资源利用情况预先计算，然后，沿着连 接路径通过网络管理接口（NMI-T）向网元发送交叉 连接命令进行统一指配，最终完成通路的建立过程。
软永久连接（PC） 由管理平面和控制平面共同完成，是一种分段的混
合连接方式。软永久连接中用户到网络的部分由管理 平面直接配置，而网络部分的连接由控制平面完成。 可以说软永久连接是从永久连接到交换连接的一种过 渡类型的连接方式。
21
软永久连接（SPC）
22
ASON的特点
控制为主的工作方式。 实现了分布式智能。 能实现流量工程。 面向新业务的应用。
23
ASON控制平面
17
网络管理A接口(NMI-A)是管理平面和控制 平面的接口,用以实现对控制平面的管理,主 要是对信令、路由和链路资源等功能模块 迸行配置、监视和管理。同时,控制平面发 现的网络拓扑也通过NMI-A接口报告给网 管。
18
网络管理T接口(NMI-T)是实现管理平面对 传送平面管理的接口,对传送平面的管理包 括基本的传送平面网络资源的配置,日常维 护过程中的性能检测和故障管理等等。
三个平面
ASON网络由控制平面、 管理平面和传送平面构成
11
ASON的体系结构主要表现在具有ASON特 色的3个平面、3个接口以及所支持的3种连 接类型上。
12
三个平面
ITU-T的G.8080和G.807定义了一个与具体 实现技术无关的ASON的体系结构,它包括3 个独立的平面,即控制平面(CP）、传送平 面(TP)和管理平面(MP),3个平面之间运行 着一个传输路由、信令、链路资源管理以 及网络管理信息的数据通信网(DCN),如图 所示。
5
ASON技术的引入可增强网络业务的快速配 置能力,提高业务的生存性,有效抵抗网络 多点故障,并能够灵活提供不同的业务等级, 满足目前迅速发展的差异化服务的需要。 同时,它还可以提供新的业务利润增长点, 如光虚拟专网、业务流量工程、三重播放、 NGN固网优化等高利润值的业务。
6
ASON的技术特点
19
三种连接
交换连接（SC）
是由控制平面的引入而出现的一种全新的动态连接方式。源端用户发起呼 叫请求，通过控制平面内信令实体间信令交互建立起来的连接类型。交换连接实 现了连接的自动化，且满足快速、动态并符合流量工程的要求，这种类型的连接 集中体现了自动交换光网络（ASON）的本质要求，是ASON连接实现的最终目标。
15
ASON的管理平面负责对传送平面和控制 平面进行管理。ASON的管理系统是一个 集中管理与分布智能相结合、面向运营者 的维护管理需求与面向用户的动态服务需 求相结合的综合化的光网络管理方案。
16
三个接口
3个平面通过3个接口实现信息的交互。如 图所示,控制平面和传送平面之间的接口是 连接控制接口(CCI),通过CCI交换从控制平 面到传送平面网元的交换控制指令,及从传 送网元到控制平面的资源状态信息。
1 概述 2 ASON的体系结构 3 ASON的控制平面 4 ASON的光传送平面 5 ASON的 6 ASON中的路由问题
1
1 概述
SDH DWDM
全光网络
巨大的传输带宽
增加网络节点的吞吐容量
2
对现有光网络功能提出了新的、更高的要求。 光网络能够实时地、动态地调整网络的逻辑拓 扑结构,实现资源的最佳利用,以适应IP业务的自 相似性、突发性和流向的不确定性等特点。 光网络能够快速、高质量地为用户提供各种带 宽服务与应用,以满足“波长批发”、“带宽出租”及 “光虚拟专用网(OVPN）等业务的需求。 光网络具有更如完善的保护和恢复功能、更强 的互操作性和扩展性,以减少不断增加的网络运 维费用等
8
(3)强大的业务网络规划和设计能力。 ASON网络基本以MESH网络结构为主。
9
(4)电路建立和恢复能力。为充分利用网络 资源,并使得网络运转更为明晰,建立电路时 应可以指定必须包含的网络资源,包括节点 、链路,以创建最优的路径,网络出现故障时 ,业务可以自动被恢复。
10
2自动交换光网络（ASON）体系结构
ASON控制平面从功能上主要被分解为三 大部分:发现机制、信令技术和路由技术。 发现机制主要涉及到邻居之间节点和链路 的相互检测,并且节点和链路的属性应该被 共享和协商,从而要求对网络资源进行管理 和配置(自动和手工);
24
信令技术用于ASON的信令网,用于呼叫的 建立、拆除和维护,但是ASON的信令消息 可以是带内传送,也可以是带外传送,并且在 控制平面发生故障时能快速地保护和恢复; 由于ASON将网络划分为多个控制域,传统 的基于流量工程的域内路由协议(OSPFTE/IS-IS-TE)和域间路由协议(BGP)加以扩 展得以应用,也出现了富有特色的ASON分 级路由机制。
(1)完整的、标准化的GMPLS(通用多协议 标记交换)协议族。 信令:RSVP-TE,执行业务的呼叫和连接管 理; 路由:OSPF-TE,构造网络拓扑数据库和执 行最优路径计算; 链路管理:LMP,执行控制通道管理和邻居 自动发现。
7
(2)大容量多端口的光交叉连接设备,可以保 证网络的连通度和业务扩展性,以实现快速 保护和恢复。即光缆连接增加或业务容量 、端口增加时,设备应保证平滑升级。
3
实质是要赋予现有光网络更多的智能,使 其发展成为一个能够完成自动交换功能的 智能光网络。因此自动交换光网络(ASON) 呼之即出,适应了市场的需求。
4
自动交换光网络具有诸多先进的技术、性 能和非常好的网络过渡解决方案,能增强网 络的适应能力, 提供多种网络业务, 增强市 场竞争能力,在业务收入得到最大化的同时, 使每个可管理比特的成本达到最小化。 ASON代表智能光网络的主流方向，已获 得业界的普遍认同。
13
控制平面是ASON最具特色的核心部 分,主要实现路由控制、连接及链路 资源管理、协议处理以及其他的策略 控制功能。ASON的智能主要由控制 平面来实现。
14
ASON传送平面由一系列的传送实体组成, 它是业务传送的通道,可提供信号端到端的 单向或者双向传输。ASON传送网络基于 格网结构,也可构成环形网络,光节点使用 OXC、OADM、数字交叉连接设备(DXC) 和分插复用器(ADM)等光交换设备。
20
永久连接（PC） 一种由网管系统指配的连接类型。沿袭了传统光
网络的连接建立形式，连接路径由管理平面根据连接 要求以及网络资源利用情况预先计算，然后，沿着连 接路径通过网络管理接口（NMI-T）向网元发送交叉 连接命令进行统一指配，最终完成通路的建立过程。
软永久连接（PC） 由管理平面和控制平面共同完成，是一种分段的混
合连接方式。软永久连接中用户到网络的部分由管理 平面直接配置，而网络部分的连接由控制平面完成。 可以说软永久连接是从永久连接到交换连接的一种过 渡类型的连接方式。
21
软永久连接（SPC）
22
ASON的特点
控制为主的工作方式。 实现了分布式智能。 能实现流量工程。 面向新业务的应用。
23
ASON控制平面
17
网络管理A接口(NMI-A)是管理平面和控制 平面的接口,用以实现对控制平面的管理,主 要是对信令、路由和链路资源等功能模块 迸行配置、监视和管理。同时,控制平面发 现的网络拓扑也通过NMI-A接口报告给网 管。
18
网络管理T接口(NMI-T)是实现管理平面对 传送平面管理的接口,对传送平面的管理包 括基本的传送平面网络资源的配置,日常维 护过程中的性能检测和故障管理等等。
三个平面
ASON网络由控制平面、 管理平面和传送平面构成
11
ASON的体系结构主要表现在具有ASON特 色的3个平面、3个接口以及所支持的3种连 接类型上。
12
三个平面
ITU-T的G.8080和G.807定义了一个与具体 实现技术无关的ASON的体系结构,它包括3 个独立的平面,即控制平面(CP）、传送平 面(TP)和管理平面(MP),3个平面之间运行 着一个传输路由、信令、链路资源管理以 及网络管理信息的数据通信网(DCN),如图 所示。
5
ASON技术的引入可增强网络业务的快速配 置能力,提高业务的生存性,有效抵抗网络 多点故障,并能够灵活提供不同的业务等级, 满足目前迅速发展的差异化服务的需要。 同时,它还可以提供新的业务利润增长点, 如光虚拟专网、业务流量工程、三重播放、 NGN固网优化等高利润值的业务。
6
ASON的技术特点
19
三种连接
交换连接（SC）
是由控制平面的引入而出现的一种全新的动态连接方式。源端用户发起呼 叫请求，通过控制平面内信令实体间信令交互建立起来的连接类型。交换连接实 现了连接的自动化，且满足快速、动态并符合流量工程的要求，这种类型的连接 集中体现了自动交换光网络（ASON）的本质要求，是ASON连接实现的最终目标。
15
ASON的管理平面负责对传送平面和控制 平面进行管理。ASON的管理系统是一个 集中管理与分布智能相结合、面向运营者 的维护管理需求与面向用户的动态服务需 求相结合的综合化的光网络管理方案。
16
三个接口
3个平面通过3个接口实现信息的交互。如 图所示,控制平面和传送平面之间的接口是 连接控制接口(CCI),通过CCI交换从控制平 面到传送平面网元的交换控制指令,及从传 送网元到控制平面的资源状态信息。
合集下载
第10章自动交换光网络要点
优化措施提出
针对性能瓶颈，提出相应的优化措施，如改 进路由算法、提高设备性能等。
优化效果验证
通过仿真实验验证优化措施的效果，确保网 络性能得到提升。
06
自动交换光网络应用实践与发展趋 势
典型应用场景分析
数据中心互联
自动交换光网络在数据中心互联中可实现高速、低延时的数据传 输，提高数据中心间的通信效率。
监测、定位和排除网络故障，保 证网络的稳定运行。
安全管理
确保网络的安全性和保密性，防 止未经授权的访问和攻击。
01
02
配置管理
对网络设备进行配置和控制，实 现网络资源的优化配置。
03
04
性能管理
收集并分析网络性能数据，评估 网络运行状况并提供优化建议。
04
自动交换光网络协议与标准
GMPLS协议族介绍
信令协议的主要功能包括光通道的建 立、修改和删除，以及光通道状态的 维护和故障恢复等。
路由协议分析
01
路由协议是自动交换光网络中用于实现光网络拓扑发现和路由计算的一组规则 和约定。
02
常见的路由协议包括OSPF（Open Shortest Path First）和IS-IS（ Intermediate System to Intermediate System）等，它们分别基于不同的路 由算法和实现机制。
3 仿真参数设置
根据实验需求，设置合适的仿真参数，如仿真时间、数 据包大小、传输协议等。
4 对照组设置
为验证优化措施的有效性，需要设置对照组进行实验对 比。
结果分析与优化建议
数据处理与分析
对仿真实验得到的数据进行处理和分析，提 取有用的信息。
性能瓶颈识别
精品课件-光纤通信网(李跃辉)-第9章
第9章 智能光网络
要求光网络能够快速、高质量地为用户提供各种带宽服务与应 用，以满足正在兴起的诸如“波长批发”、“带宽出租”及光 虚拟专网（OVPN）等业务的需求；要求光网络具有更加完善 的保护和恢复功能、更强的互操作性和扩展性，以减少不断增 加的网络运行、维护和管理（OAM）费用等等。这些要求的实 质是要赋予现有光网络更多的智能，使其发展成一个能够完成 自动交换功能的智能光网络。因此智能光网络（ION）的概念 一经提出，立刻吸引了国际学术界和工业界的广泛注意，许多 学术机构和标准化组织都投入了大量的精力对此开展了相关的 研究、开发和标准化工作，ION也被认为是下一代网络（NGN） 最为重要的组成部分之一。
第9章 智能光网络
9.2.1 ASON网络的基本结构 ASON网络由控制平面、管理平面和传送平面组成，如图9
－1所示。 控制平面是ASON最具特色的核心部分，它由路由选
择、信令转发以及资源管理等功能模块和传送控制信令信息的 信令网络组成，完成呼叫控制和连接控制等功能。控制平面通 过使用接口、协议以及信令系统，可以动态地交换光网络的拓 扑信息、路由信息以及其他控制信令，实现光通道的动态建立 和拆除，以及网络资源的动态分配，还能在连接出现故障时对 其进行恢复。
第9章 智能光网络
传统的光传送网技术只涉及到客户层信号的传送、复用、 交叉连接、监控和生存性处理等，连接的建立、拆除和资源配 置都需要在集中的网络管理系统（NMS）控制下实现，节点通 常不含交换能力（动态建立、拆除和疏导连接），不具备或仅 具备较低的智能。而ION的基本思想是在光传送网中引入智能 化的控制平面技术，使得光传送网首次具备了动态交换的概念 和较高的智能化程度，同时又保留了光传送网的业务透明性等 优点，支持多种客户信号，可以独立于客户层技术存在，代表 了下一代光网络的发展方向。
[电子教案]现代通信交换 (13)
![[电子教案]现代通信交换 (13)](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/032a358bbe23482fb5da4cc1.webp)
可以与现有的网络组成混合网。在组网过程中，先 将所有的SDH网络形成一个个ASON小岛，然后逐 步形成整个的ASON。
2021/1/20
15
图13.7 ASON组网示意图
2021/1/20
16
（1）永久连接 如图13.3(a)所示。 （2）交换连接 如图13.3(b)所示。 （3）软永久连接 如图13.3(c)所示。
2021/1/20
7
图13.3 ASON连接类型
2021/1/20
8
在ASON中，呼叫的建立可分为呼叫建立请求 （Call Setup Request）、呼叫建立指示（Call Setup Indication）和呼叫建立证实（Call Setup Confirmed）。ASON呼叫的建立过程如图13.4所示。 源用户发起“呼叫建立请求”，经过各个ASON节
2021/1/20
3
图13.1 ASON的体系结构
2021/1/20
4
ASON体系结构的核心技术包括信令协议、路 由协议和链路资源管理等。其中：信令协议用于分 布式连接的建立、维护和拆除等管理；路由协议为 连接的建立提供选路服务；链路资源管理用于链路 管理，包括控制信道和传送链路的验证和维护。 ITU-T关于ASON的建议体系结构如图13.2所示。最 初，由于自动交换传输网络（ASTN）的出现，ITUT提出的G.807/Y.1301定义了自动交换传输网的要求， 描述了ASTN控制平面的网络级要求。
2021/1/20
5
图13.2 ITU-T关于ASON的建议体系结构
2021/1/20
6
ASON支持3种连接类型，以适应当前复杂构网络
条件下端到端连接管理的需要。这三种连接类型分 别为永久连接（PC）、交换连接（SC）和软永久连 接（SPC）。这三种连接类型支持ASON与现存光网 络的“无缝”连接，也有利于现存传输网络向ASON 的过渡和演变。
2021/1/20
15
图13.7 ASON组网示意图
2021/1/20
16
（1）永久连接 如图13.3(a)所示。 （2）交换连接 如图13.3(b)所示。 （3）软永久连接 如图13.3(c)所示。
2021/1/20
7
图13.3 ASON连接类型
2021/1/20
8
在ASON中，呼叫的建立可分为呼叫建立请求 （Call Setup Request）、呼叫建立指示（Call Setup Indication）和呼叫建立证实（Call Setup Confirmed）。ASON呼叫的建立过程如图13.4所示。 源用户发起“呼叫建立请求”，经过各个ASON节
2021/1/20
3
图13.1 ASON的体系结构
2021/1/20
4
ASON体系结构的核心技术包括信令协议、路 由协议和链路资源管理等。其中：信令协议用于分 布式连接的建立、维护和拆除等管理；路由协议为 连接的建立提供选路服务；链路资源管理用于链路 管理，包括控制信道和传送链路的验证和维护。 ITU-T关于ASON的建议体系结构如图13.2所示。最 初，由于自动交换传输网络（ASTN）的出现，ITUT提出的G.807/Y.1301定义了自动交换传输网的要求， 描述了ASTN控制平面的网络级要求。
2021/1/20
5
图13.2 ITU-T关于ASON的建议体系结构
2021/1/20
6
ASON支持3种连接类型，以适应当前复杂构网络
条件下端到端连接管理的需要。这三种连接类型分 别为永久连接（PC）、交换连接（SC）和软永久连 接（SPC）。这三种连接类型支持ASON与现存光网 络的“无缝”连接，也有利于现存传输网络向ASON 的过渡和演变。
自动交换光网络
ASON特点
▪ 在光层实现动态业务分配，可根据业务需要提供带宽，是面向业
务的网络；
▪ 具有端对端网络监控保护、恢复能力； ▪ 具有分布式处理功能； ▪ 与所传送客户层信号的比特率和协议相独立，可支持多种客户层
信号；
▪ 实现了控制平台与传送平台的独立； ▪ 实现了数据网元和光层网元的协调控制，将光网络资料和数据业
现代光纤通信技术
自动交换光网络
▪ ION（智能光网络）：在光路由和信令控制下完成自动交
换连接功能的新一代的光网络，是一种具备标准化智能的 光传送网
▪ ASON(自动交换光网络)的关键技术指在专门信令网控制
之下完成光传送网内光网元连接的、具有自动交换功能的 一种新型网络，可以被看作是新一代光传送网或下一代光 传送网，目前已成为光通信领域研究的热点之一。
叉连接)之间的接口； 物理接口PI：传送平面的传送网元(包括交换实体)之间的
物理接口； 网络管理接口NMI：其中NMI-A是对ASON控制平面的网络管
理接口，NMI-T是对送平面的网络管理接口。
ASON的结构层次
• 控制层面：利用实时信令和协议系统，动态控制OTN的端到端
光通道连接（建立、拆除和修改等Fra bibliotek。 控制平面的引入是ASON不同于传统OTN的一个根本点，它包括了
MPLS 工作过程
1a. 通过第三层路由协议如OSPF （扩展的开放最短路径优先协议）等交换网络可达性信息 1b. 通过LDP（标签分发协议）
建立标签映射
4. 出口路由器去掉 标签，将分组转发 到目的地（L3）
IP IP
2. 入口边缘路由器收到分组，将之 匹配到FEC，加上标签
3. 核心路由器进行标签 交换，转发分组
OTN基本原理详解ppt课件
*
3.OTN帧结构
OTN帧结构
3825
4080
1
7
8
14
15
16
17
3824
1
2
3
4
OPU k Payload
OPUk OH
OPUk - Optical Channel Payload Unit
ODUk
ODUk - Optical Channel Data Unit
Client Signal mapped in OPUk Payload
OTM-0.m
OTM-n.m：n波分，OSC
*
2.2 OTM:光传送模块
BDI: Backward Defect Indication
FDI-O: Forward Defect Indication - Overhead
FDI-P: Forward Defect Indication - Payload
OTM Overhead Signal
Optical Supervisory Channel
OSC
OOS
OSC
OH
OH
OH
Non-associated overhead
OMSn
OTSn
Optical Multiplex Section
Optical Transmission Section
OTM-nr.m：n波分，无OSC
*
1.1 OTN网络的定位和演进
OTN的技术特性： 完善的性能监视、提供多级嵌套重叠的TCM连接监视； 带外FEC、大容量、粗颗粒的调度；适合骨干网络的应用； SDH/SONET, ETHERNET, ATM, IP, MPLS , GFP 业务都可以透明传输 在光层对信号进行处理，例如光信号复用/去复用、光波长交换 可扩展的容量很大，最适合组骨干的MESH网络； 从未来的理想情况，传送网络应该是全OTN的网络；OTN可以看作是传送网向全光网演化过程中的一个过渡应用
3.OTN帧结构
OTN帧结构
3825
4080
1
7
8
14
15
16
17
3824
1
2
3
4
OPU k Payload
OPUk OH
OPUk - Optical Channel Payload Unit
ODUk
ODUk - Optical Channel Data Unit
Client Signal mapped in OPUk Payload
OTM-0.m
OTM-n.m：n波分，OSC
*
2.2 OTM:光传送模块
BDI: Backward Defect Indication
FDI-O: Forward Defect Indication - Overhead
FDI-P: Forward Defect Indication - Payload
OTM Overhead Signal
Optical Supervisory Channel
OSC
OOS
OSC
OH
OH
OH
Non-associated overhead
OMSn
OTSn
Optical Multiplex Section
Optical Transmission Section
OTM-nr.m：n波分，无OSC
*
1.1 OTN网络的定位和演进
OTN的技术特性： 完善的性能监视、提供多级嵌套重叠的TCM连接监视； 带外FEC、大容量、粗颗粒的调度；适合骨干网络的应用； SDH/SONET, ETHERNET, ATM, IP, MPLS , GFP 业务都可以透明传输 在光层对信号进行处理，例如光信号复用/去复用、光波长交换 可扩展的容量很大，最适合组骨干的MESH网络； 从未来的理想情况，传送网络应该是全OTN的网络；OTN可以看作是传送网向全光网演化过程中的一个过渡应用
《自动交换光网络》课件
《自动交换光网络》PPT 课件
本课程将介绍自动交换光网络的概念、架构、技术要点、应用场景、未来展 望等内容。欢迎大家参与并提问。
什么是自动交换光网络？
定义
自动交换光网络（ASON） 是一种多层次、多服务的 多协议数据传输技术，通 过全球互联网提供高速、 安全、低损耗、低时延的 数据传输。
作用
ASON可将不同协议的不同 业务进行自适应交换，保 证了网络的可维护、高效 运行和完整性。
优势
与其它传输技术相比， ASON具备存储带宽利用率 高、冗余路由减少、快速 故障修复、资源动态优化 等优点。
自动交换光网络的发展历程
20世纪70年代
第一条光纤通信线路诞生。
20世纪90年代
光开关引入，SONET/SDH网络 得到广泛应用。
21世纪初
数据中心的兴起促进了ASON技 术的快速发展。
自动交换光网络的基本结构
云计算
ASON技术可支持虚拟化技术， 提高云计算网络的安全性和可 靠性。
自动交换光网络的未来展望
5G时代
ASON技术可为5G通信网络 提供高速大容量的传输支 持。
智能制造
ASON技术可应用于智能制 造，提高数据安全性和生 产效率。
量子通信
ASON技术可与量子通信技 术结合，构建更安全更高 效的网络。
1
应用层
为用户提供多种服务，兼容不同协议。
控制层
2
负责网络的管理与流量控制，提供
QoS保障。
3
传输层
负责数据的传输和交换，建立灵活的
光传输层
4
光通路。
实现光信号的自动交换光网络的技术要点
1 WDM技术
光波分复用技术，提高带宽利用率。
本课程将介绍自动交换光网络的概念、架构、技术要点、应用场景、未来展 望等内容。欢迎大家参与并提问。
什么是自动交换光网络？
定义
自动交换光网络（ASON） 是一种多层次、多服务的 多协议数据传输技术，通 过全球互联网提供高速、 安全、低损耗、低时延的 数据传输。
作用
ASON可将不同协议的不同 业务进行自适应交换，保 证了网络的可维护、高效 运行和完整性。
优势
与其它传输技术相比， ASON具备存储带宽利用率 高、冗余路由减少、快速 故障修复、资源动态优化 等优点。
自动交换光网络的发展历程
20世纪70年代
第一条光纤通信线路诞生。
20世纪90年代
光开关引入，SONET/SDH网络 得到广泛应用。
21世纪初
数据中心的兴起促进了ASON技 术的快速发展。
自动交换光网络的基本结构
云计算
ASON技术可支持虚拟化技术， 提高云计算网络的安全性和可 靠性。
自动交换光网络的未来展望
5G时代
ASON技术可为5G通信网络 提供高速大容量的传输支 持。
智能制造
ASON技术可应用于智能制 造，提高数据安全性和生 产效率。
量子通信
ASON技术可与量子通信技 术结合，构建更安全更高 效的网络。
1
应用层
为用户提供多种服务，兼容不同协议。
控制层
2
负责网络的管理与流量控制，提供
QoS保障。
3
传输层
负责数据的传输和交换，建立灵活的
光传输层
4
光通路。
实现光信号的自动交换光网络的技术要点
1 WDM技术
光波分复用技术，提高带宽利用率。
3-自动交换光网络
交换连接（SC）
是由控制平面的引入而出现的一种全新的动态连接方式。源端用户发起呼
叫请求，通过控制平面内信令实体间信令交互建立起来的连接类型。交换连 接实现了连接的自动化，且满足快速、动态并符合流量工程的要求，这种类 型的连接集中体现了自动交换光网络（ASON）的本质要求，是ASON连接
实现的最终目标。
BUPT-Gu Wanyi 6
1）接口的发现机制
协议G.7714对自动发现进行了框架性的定义，自动发现 机制包括自动邻居发现（ND）和自动业务发现（SD）。
其中对自动邻居发现分为层邻接发现、物理媒介邻接发 现和控制实体逻辑邻接三个部分。
层邻接发现就是用来发现特定物理层次上相邻两个网元设备、 两个物理端口之间连接性的过程，为路由建立每层网络的拓扑，
BUPT-Gu Wanyi
12
4、ASON在城域网络的应用
（1）城域网的典型解决方案
基于SDH的多业务传送平台（MSTP） 基于以太网技术的弹性分组环（RPR）
城域WDM解决方案。
虚级联（VCat)：根据业务的速率，组建带宽容量合 适的字节同步比特流 链路容量调整方案（LCAS）技术 :允许无损伤地调整 传送网中虚级联信号的链路容量 GFP协议: 是由ITU-T G.7041规范的一种新型数据链 路层封装协议
BUPT-Gu Wanyi
17
BUPT-Gu Wanyi
4
永久连接（PC） 一种由网管系统指配的连接类型。沿袭了传统光 网络的连接建立形式，连接路径由管理平面根据连接 要求以及网络资源利用情况预先计算，然后，沿着连 接路径通过网络管理接口（NMI-T）向网元发送交叉 连接命令进行统一指配，最终完成通路的建立过程。 软永久连接（SPC） 由管理平面和控制平面共同完成，是一种分段的混 合连接方式。软永久连接中用户到网络的部分由管理 平面直接配置，而网络部分的连接由控制平面完成。 可以说软永久连接是从永久连接到交换连接的一种过 渡类型的连接方式。
自动交换光网络
04
ASON的挑战与未来发展
技术成熟度和互通性
技术成熟度
随着技术的不断进步，自动交换光网络（ASON）技术逐渐成熟，但仍需进一步优化和 完善。
互通性
不同厂商的ASON设备之间的互通性仍需加强，以实现更加灵活的网络连接和资源调度。
标准化和开放性
要点一
标准化
制定统一的ASON标准，确保不同厂商的设备能够相互兼 容和协同工作。
持。
ASON在数据中心和云计算中的发展前景
随着数据中心和云计算的快速发展，ASON将能够为其提供高效、可靠、低延迟和 高带宽的数据传输服务。
ASON的智能化和自动化能力将有助于提高数据中心和云计算的性能和可靠性，满 足不断增长的数据处理和存储需求。
ASON在数据中心和云计算中的发展前景广阔，将为其提供更加优质的网络连接服 务，促进其快速发展。
降低运营成本
ASON的自动化和智能化特性减少了人工干预，降低了运 营成本。
提高网络资源利用率
ASON能够智能地调度和分配网络资源，提高了资源利用 率。
提高网络可靠性
ASON的分布式恢复和重路由机制提高了网络的可靠性。
ASON的工作原理和架构
工作原理
ASON通过自动发现网络中的资源和拓扑结构，并根据业务需求和网络状况动 态建立光路径。它利用GMPLS协议实现资源的动态调度和控制。
型。
ASON在物联网和工业互联网中的应用前景
随着物联网和工业互联网的快速 发展，ASON将能够为其提供稳 定、可靠、低延迟和高带宽的数
据传输服务。
ASON的智能调度和自动化配置 能力将有助于提高物联网和工业 互联网的效率和可靠性，促进其
快速发展。
ASON在物联网和工业互联网中 的应用前景广阔，将为各行业的 智能化和数字化转型提供有力支
自动交换光网络
ASON主要特点
ASON除集成了传统光传送的主要特点外，还具备以下突出优点： （1）直接在光层上按需提供服务，能够适应络拓扑的改变，通过公共的控制平面加速服务，根据络和相关服 务的需要改变络大小，提供各种服务等级和保护机制。 （2）具备实时的流量工程控制，允许将络资源动态地分配给路由，能够对络资源、业务流量进行更加智能化 的配置，根据数据流量类型实现数据业务的分类。 （3）具有智能化控制特点，能够动态、自动地完成端到端光通道的建立、拆除和修改，具备链路管理、连接 进入控制和业务优先级管理等功能，具备不同粒度的快速交换能力。 （4）具备自动资源发现功能，为络的高效和快速提供了方便。 （5）具备优良的络生存性，实现对络的强大保护和故障修复 能力。 （6）将光资源与数据业务分布自动在一起，可以形成一个响应快和成本相对较低的光传送，并与所传送客户 层信号的比特率和协议相对独立，可支持多种客户层信号。 （7）可以提供新的业务类型。
使用数据通信通道DCC的邻居发现过程为：
1、发送时：各个节点将含有自身节点ID以及发送消息端口的ID放入Hello消息中。含有这一消息的IP数据包 被发往组播“224.0.0.1”，并通过DCC发出。
2、接收时：各个接收到Hello消息的节点将收到信息与本端逻辑链路标识符之间建立映射。随后，它将接收 到的节点ID、端口ID值添加到其发出的Hello消息中。
MPLS原来是用于分组交换络的，GMPLS对MPLS做了扩展。GMLPS的接口交换能力支持分组交换、时分交换、 波长交换和端口或光纤交换。不同的交换方式具有不同类型的标签，分组络中使用显式的标签，其它交换类型络 使用隐式标签，时分交换络以时隙为标签，波长交换络已波长为标签，端口或光纤交换络中则以端口号为标签。 在GMPLS中，定义了一套分布式控制协议，包括链路管理、拓扑和资源发现及信令三大功能。
第10章 光交换(交换原理与技术课件)
与电分组交换相似，光分组交换也是一种存储转发式的交 换，不过存储转发的基本数据单元是光分组(Optical Packet)。光 分组由分组首部、载荷域和保护时间三部分组成。
在光分组交换结点中必须设有光分组的缓冲存储器，用以解 决两个或两个以上的分组同时或接近同时到达同一输出端口而引 起的“输出冲突”问题。
的光滤波器会给光信
号带来一定的损伤， 从而会影响系统的传 输性能。
ODMX WDM信号
OMUX WDM信号
分出 λ s 插入
本地设备
9
交换技术
OADM的实现方法及其工作原理(续)
第9章 以太网交换
• 基于光纤MZI和FBG的OADM
基于光纤马赫－曾德尔干涉仪(MZI)和光纤布喇格 光栅(FBG)构成的全光纤型OADM如下图所示。
(a) 1× 1
断 型 和 1×2 的 传 导 型 两 种 。 1
基本的空分光交换单元是
1× 1
2
1× 1
3
1×2和2×2光开关。
(c) 1×2
2
1
3
V
1
2
3
(b) 1 × 2
1 1× 2
2
4
3
(d) 2×2
13
交换技术
光交叉连接设备(OXC) （续）
第 10 章
光交换
• 空分光交换---举例
基于空分光交换基本单元，通过集成，可以构成更 大规模的空分交换矩阵或交换网络。
第10章 光交换(交换原理与技术课件 ）
交换技术
关于光交换
第 10 章
光交换
目前广泛应用的光网络是基于波分复用(WDM)与波长选路 (WR)的光承载网络(OTN)。OTN中采用的交换技术为光路交 换。光分插复用设备(OADM)和光交叉连接设备(OXC)是两种 光路交换设备。本章将在讲述WDM和OTN的基本原理之后， 着重讨论OADM和OXC的工作原理与关键技术。最后介绍光 分组交换和突发交换的概念。
在光分组交换结点中必须设有光分组的缓冲存储器，用以解 决两个或两个以上的分组同时或接近同时到达同一输出端口而引 起的“输出冲突”问题。
的光滤波器会给光信
号带来一定的损伤， 从而会影响系统的传 输性能。
ODMX WDM信号
OMUX WDM信号
分出 λ s 插入
本地设备
9
交换技术
OADM的实现方法及其工作原理(续)
第9章 以太网交换
• 基于光纤MZI和FBG的OADM
基于光纤马赫－曾德尔干涉仪(MZI)和光纤布喇格 光栅(FBG)构成的全光纤型OADM如下图所示。
(a) 1× 1
断 型 和 1×2 的 传 导 型 两 种 。 1
基本的空分光交换单元是
1× 1
2
1× 1
3
1×2和2×2光开关。
(c) 1×2
2
1
3
V
1
2
3
(b) 1 × 2
1 1× 2
2
4
3
(d) 2×2
13
交换技术
光交叉连接设备(OXC) （续）
第 10 章
光交换
• 空分光交换---举例
基于空分光交换基本单元，通过集成，可以构成更 大规模的空分交换矩阵或交换网络。
第10章 光交换(交换原理与技术课件 ）
交换技术
关于光交换
第 10 章
光交换
目前广泛应用的光网络是基于波分复用(WDM)与波长选路 (WR)的光承载网络(OTN)。OTN中采用的交换技术为光路交 换。光分插复用设备(OADM)和光交叉连接设备(OXC)是两种 光路交换设备。本章将在讲述WDM和OTN的基本原理之后， 着重讨论OADM和OXC的工作原理与关键技术。最后介绍光 分组交换和突发交换的概念。