光纤城域网(中)
其中包括可重新配置的光分插复用，单波长粒度，自动功率和瞬态控制，以及确保业务质量和故障管理的连续实时性能监测。同时对于光纤链路的老化，可以进行自动的补偿，可重配置的OADM在将信号从一个网络向另一个网络传输时不需要经过O-E-O转发，可以消除光电光转换的成本。对于运营商而言，网络的开通将不需要使用复杂的手段，而仅仅通过ROADM的配置即可，同时ROADM内含智能色散补偿，智能信号放大等单元，大大降低了人工配置的复杂度，通常仅需要一套清洁工具维持接口干净就可以配置整个DWDM系统了。ROADM工作原理如下图
在新型的智能波分复用设备中，引入了众多动态调节设备，通过一套外部控制反馈系统，可以自动进行调节。例如在传输过程中，原有的放大器仅对每个Channel进行放大，这样会导致某些Channel功率过大对传输产生影响。另一点就是OADM，OADM加入的波长可能功率水平和原有传输的功率水平不一致导致单个Channel功率过高。通常在智能波分网络中，可以采用自动功率调节的方法
46.3 RPR
46.3.1 RPR简介
随着数据业务的迅速膨胀，对大多数电信运营商来说，城域传送网的数据处理能力成为大家关注的焦点。而无论是IP over ATM,IP over SDH，还是城域Ethernet，都有各自的不足之处。采用尽力传送机制的以太网IP数据业务的不足之处在于缺乏弹性、缺少QoS保证和良好的带宽管理；技术已经十分成熟同时又牢牢控制电信运营领域的SDH技术的不足之处在于带宽利用率不高，不能良好地适应突发性的数据业务。因此，一种为优化IP数据包传输的新的MAC层协议弹性分组环RPR(Resilient Packet Transport)被提上议程，该技术以其技术的先进性、投资的有效性、性能的优越性、支持业务的多样性，显现出了其独特的优势。RPR源自于Cisco的DPT技术，一方面吸收了以太网技术的优点，如经济、灵活和可扩展性；另一方面吸收了SDH的优点，如对延时和抖动性能严格保障、可靠的时钟以及SDH环网50ms快速保护。
基于RPR的网络，由于其组网成本低、便于维护而受到许多运营商的倾睐。
46.3.2 RPR网络体系结构
RPR是一种基于分组交换的新型的网络结构和技术，
它在拓扑结构上和SONET/SDH一致，采用双光纤环配置，
环中由分组交换节点组成，相邻节点通过一对光纤连接。
但RPR在任何时间双环都同时使用，外环沿一个固定方向
传输数据，内环作反方向传输。
因为在一个共享媒介上传输分组最有效的是由MAC
层的协议来处理，故RPR针对网状拓扑结构制定了独立的
MAC层协议来解决城域网中带宽的瓶颈问题,且能提供下
一代接入网所要求的恢复能力、有保证的服务和可管理能力。目前此MAC层协议的相关标准正在由IEEE 802.17工作组制定，RPR定义了媒质接入控制MAC协议，环网上的所有发送节点都可以使用环网上的可用带宽。MAC协议还定义了节点如何应对媒质上出现的拥塞和直接冲突。最后，利用缓冲和优先分组技术MAC控制着分组接入媒质。
46.3.3 RPR MAC层
和IEEE802的制定的所有MAC子层一样，提供以帧为基础的无连接的服务，既每个帧都带上发送方与接受方的地址，加上用户数据作为一个独立的单元在网中传输。
RPR-MAC层定义一些特殊的帧作为控制和管理帧，如进行拓扑自动发现、自动保护切换和管理带宽的公平使用以之达到最大利用率等。同时在帧头中加进TTL字段，当帧通过每一节点时使之减一，如环中一直没有节点将其接收，减到0时由当前节点将其从环中取出丢弃，以免发生错误时，帧在环中陷入死循环浪费系统资源。在帧头中加进PRI(Priority)字段,为不同的业务和用户数据提供不同的等级服务，并赋予相对应的发送优先级。其中，控制和管理帧具有最高的发送优先级，其次为传统的电信TDM业务。
这样，RPR就能对整个网络进行及时有效的控制和管理，并且可以传送具有严格的时延、抖动和保护实时性业务。
对帧头和数据净荷部分进行了单独的校验。当传送的是无保护类等级的数据时，只对帧头进行校验，只有当传送的是需保护类等级的数据时才进行双重校验，这样可大大加快数据转发的速度。同时在帧中加进PT(Payload Type)字段以区分在净荷区装载的不同协议数据，如IP、IPX、MPLS、ATM等。
帧格式如下图所示：
46.3.4 RPR技术特点
RPR 技术是在前有的Ethernet 、SDH和ATM技术的基础上发展起来的，它采用了Ethernet 的IP 技术、SDH的自动保护倒换技术、ATM的QoS技术等，以实现高可靠、低成本的数据语音传输网络。RPR 中所采用的一些具体技术如下：
1、空间重用(spatial reuse)技术
这是RPR技术的主要特征，即空间的再利用能力，应用在环形的拓扑结构中增加环的传输效率。它容许数据分组在发送点沿着内环或外环(这根据环网络当时的拓扑和链路状态而定)传送，当
到达目的地时接收节点把单播数据分组从环上剥离下来并停止转发。这样，环上其他段的带宽可
以被其他分组重新利用。这和以前基于环状拓扑的令牌环网、光纤分布数字接口(FDDI)有很大不同，它们都是由源节点将发出的数据分组回收。
2、拓扑的自动发现技术
当RPR环最先初始化时，整个网络进入到自动拓扑发现模式，环中每个节点都用拓扑发现控制帧向网络中所有其它节点广播它们各自与邻居节点的连接情况和线路状况，这很像一个使用
OSPF协议的路由器将它自己域中的连接状况和距离向量传送给其它路由器。然后，网络中每个节
点根据这些信息独立的计算得到整个网络的拓扑结构图和环中每两个节点之间线路质量情况的状
态信息表。因而，现在每个节点都知道在环的两个方向上到达另外节点需要的跨段数和每一段的
线路质量情况。这样，当开始传输数据时，每个节点都能根据已获得的信息迅速而正确的决定应
该在哪个方向(外环或内环)上传输或转发数据，以取得最高的带宽利用率。一旦有新的节点加入到环中或自动保护切换事件发生时，整个网络又将进入到自动拓扑发现模式，重复上面所诉的步骤进行网络的拓扑结构图和线路质量状态信息表的升级，从而让RPR工作在一种可见的状态中大大提高了数据传输的效率和质量。这是弹性分组环QoS 保障的基础，后面要陈述的RPR的保护切换机制也是基于这种工作状态的可见性。
3、基于不同等级业务的自动保护切换机制
RPR具有快速的网络恢复能力，对数据的保护倒换时间小于50ms，类似SDH中的自动保护倒换，但又和传统的时分复用的SDH不同，RPR不需要额外的备份带宽。RPR保护倒换支持两种方式，Wrap保护倒换与Steering保护倒换，其中Wrap保护倒换时间短一些。RPR的自动保护切换机制可从全局和局部两方面来进行概述。从局部来讲，当某一节点或某段线路发生故障时，它的两侧的邻居节点迅速将自己的内环和外环进行连接(环回)，首先根据业务等级将被保护的数据流
在内环和外环之间倒换，然后再
将保护级别低的和无保护的业
务倒换。同时，向其它节点广播
故障信息，其它节点再收到此故
障信息后，也迅速将需通过故障
点的被保护数据变更传输方向
(绕开)以避开故障点(小于50毫
秒)。此时，自动保护切换事件发
生，进入到自动拓扑发现模式。
从全局来讲，因为环中的
所有节点通过自动拓扑发现模
式都即时更新了它们的网络拓扑结构图和线路质量状态信息表，故每个节点可以迅速地根据新拓扑结构和线路质量状态进行数据传送的重新路由选择。这样，整个网络的弹性恢复能力从全局上得到极大提高，不仅可以根据业务等级重点迅速恢复被保护的数据，而且也可以快速恢复保护级别低的和无保护的业务数据。通过这种基于不同等级业务的自动保护切换机制，RPR可以实现多等级可靠的QoS服务。
4、带宽分配的全局性公平策略
Token Ring(令牌环)和FDDI(Fiber Distributed Data Interface)通过发送令牌来控制对媒介的访问，和它们不同，RPR中的每个节点都使用一种分布式的传输控制算法。这样，RPR就能将环中的整个带宽作为全局资源来公平分配。让我们大概来看一下它的实现方法。
可以从两方面来实现这种全局资源的公平分配。第一，全局公平，每个节点通过控制从邻居节点来的需转发的数据量和当前节点要发送的数据量的比率r来公平地享有环中的带宽，以免带宽被某一点大量占用而造成其它节点被饿死。第二，局部优化，它的主要目的是充分利用环中没被使用的带宽以让网络中的节点能发送比限制更多的数据。具体做法是RPR环中的每个节点通过一些周期复位的计数器监视自己发送和转发数据分组的数目，以此为基础通过一定的算法计算出对线路带宽的使用率，然后用控制帧周期性地或有必要时(如发生拥塞时)向它的邻居以及其它节点广播。用这种反馈机制能让环中的节点知道整个网络的可承载容量以便调整向网络中注入数据的速率——既能发更多的数据以提高带宽利用率，也能暂缓发送以减少拥塞。
5、广播和组播
SONET/SDH在进行广播和组播传送时需要发出多个副本，在RPR中这是不必要的既只需发出一个数据包副本即可达到目的。因为RPR是分组交换网，实现这一点很容易。当数据包从源点发
出后，环中其它点将其接受(如是给自己的留下否则丢弃)并继续转发，最后由源点从环中剥离下来
并停止转发。
6、服务模型
RPR系统提供了一个比较简单的服务模型。环作为一个公共的传输媒介，所有的节点共享环上的所有带宽，每个节点对自己可以利用的带宽是动态可见的，因此不需要一个点到点、连接到
连接的承载计划和流量工程(如SONET/SDH)，网络运营者可以轻松地控制网络流量和指定业务所需
的服务质量。RPR MAC支持三种业务类型：
类型A：承诺信息速率(CIR)业务。这种业务支持有保证的带宽，低等待时间/抵抖动应
用。语音、视频、电路仿真应用都可使用这类业务；
类型B：一种CIR业务，其抖动/等待时间要求低于类型A，但仍然有指标要求。企业等
数据应用可使用该类业务；
类型C：尽力传送业务，节点负责协调接收公平共享的环网带宽容量。用户的互联网接
入可使用这类业务。
它允许RPR运营商根据不同的业务需要提供不同种类和不同等级的服务、支持CoS(Class of Service)协商，对等级高的服务能提供QoS保障，支持多种协议数据的传输。可以直接映射和支持
IP包的优先级，直接支持IP包的广播以及其他业务控制功能，而且，它的MAC层和物理层是独
立的，可以在标准的以太网物理层、SONET/SDH、DWDM传输上运行。
46.4 IPoDWDM
46.4.1 IPoDWDM简介
在传统的DWDM网络中，通常使用3层结构，底层微点到点的DWDM链路层，中间为SONET/SDH 层，上部为IP路由网络
但是这样一种系统结构存在一个问题，对于每个层面都会发生复用/保护等管理机制，产生了极大地浪费。同时对于高带宽(40Gbps)的传输，对于整个系统资源消耗非常大。光网络层还需要进一步的融合。
对于SDH层而言，可以向上演化，向数据方面考虑，包括支持2层的一些功能，例如RPR或者3层的IP
路由等功能，另一个趋势是向ROADM和DWDM靠拢。随着这样的趋势，网络扁平化趋势不可避免，IPoDWDM被提出，这样可以使得IP+Optical进行更加紧密地结合。
通常在ROADM伴随着IPoDWDM的建立而逐渐的被使用。对于一个DWDM环，ROADM可以实现Full Mesh的连接，
同时ROADM的导入，对于网络的开通和维护节约了很大的成本，并且对于光系统的老化也可以智能的作出补偿，当城域网上某条链路拥挤时，也可以使用ROADM动态的增加一路信号到拥塞链路上，实现业务流量的调度。随着网络的发展，DWDM的建网模式和SDH十分类似，可以使用光交叉机(OXC)来实现一种多环的拓扑结构：
在使用DWDM替代SONET/SDH层的时候，SDH支持50ms的切换保护，同样DWDM也支持多纤环或者复用段的保护方式，也可以做到ms级的保护切换。SDH通过GFP通用成帧协议可以支持多种数据的传输。同样在DWDM中定义了G.709的光传输网络标准。
46.4.2 G.709 OTN
OTN 在光域内可以实现业务信号的传递、复用、路由选
择、监控，并保证其性能要求和生存性。OTN 可以支持多种 上
层业务或协议，如SONET/SDH ，ATM ，Ethernet ，IP ，PDH ，
Fibre Channel ，GFP ，MPLS ，OTN 虚级联，ODU 复用等，是未
来网络演进的理想基础。全球范围内越来越多的运营商开始
构造基于OTN 的新一代传送 网络，系统制造商们也推出具
有更多OTN 功能的产品来支持下一代传送网络的构建。
OTN 的结构体系和SDH 非常类似，它的OTS 光传输段类
似于SDH 中的再生段，而OMS 为光的复用段， 在SDH 同样为复用段。在复用器之间的这条链路，在OTN 中被称为Och(光纤信道)和SDH 中的Path 十分类似。
从客户业务适配到光通道层(OCh)，信号的处理都是在电域内进行，包含业务负荷的映射复用、OTN 开销的插入，这部分信号处理处于时分复用(TDM)的范围。从光通道层(OCh)到光传输段(OTS)，信号的处理是在光域内进行，包含光信号的复用、放大及光监控通道(OOS/OSC)的加入，这部分信号处理处于波分复用(WDM)的范围。
在纯粹的波分复用传送系统中，客户业务的封装及G.709 OTN 开销插入一般都是在波长转换单元上(OpticalTranslationUnit)完成的，这些过程包含从Client 层到OChr 层的处理。输入信号是以电接口或光接口接入的客户业务，输出是具有G.709 OTUk[V]帧格式的WDM 波长。OTUk 称为完全标准化的光通道传送单元，而OTUk[V]则是功能标准化的光通道传送单元。G.709对OTUk 的帧格式有明确的定义，如图所示： Alignm OTU OH ODU OH Client Signal Mapped in OPU Payload OTU FEC
Client Signal
OPU overhead
ODU overhead OTU overhead Alignment(FAS,MFAS)O P U o v e r h e a d
需要指出的是，对于不同速率的G.709 OTUk 信号，即OTU1，OTU2，和OTU3具有相同的帧尺寸，即都是44，080个字节，但每帧的周期是不同的，
这跟SDH 的STM-N 帧不同。SDH STM-N 帧周期均
为125微妙，不同速率的信号其帧的大小是不同
的。G.709已经定义了OTU1，OTU2和OTU3的
速率
当G.709 OTN 信号经过OTN 网络节点接口
(NNI)或OTN 用户－网络接口(UNI)时， OTN 的开
销就应当被适当终结和再生，当G.709 OTN 信号通过OTN UNI 时，FTFL(故障类型及故障地点)字节也要终结和再生，其余字节的处理跟信号通过
NNI 时相同。
对G.709 OTN
承载客户业务如Ethernet 、ATM 和SDH
信号的应用中，以下开销字节需要处理：
OPUk Client Specific ，用来存放速率调整控制字节或虚级联开销字节。 OPUk Payload Structure Identifier (PSI) ，用来监测客户信号类型或负荷结构是否与预期的
一致。
ODUk Path Monitoring (PM) ，用来监测通道层的踪迹字节(TTI)、负荷误码(BIP-8)、远端误
码指示(BEI)、反向缺陷指示(BDI)及判断当前信号是否是维护信号(ODUk-LCK，ODUk-OCI，
ODUk-AIS)等。其中BIP-8可以使用B1/B2/B3来支持端/线路/通道的误码检测。
OTUk Section Monitoring (SM)，用来监测段层的踪迹字节(TTI)、误码(BIP-8)、远端误码指
示(BEI)及反向缺陷指示(BDI)等。
Frame Alignment (FAS, MFAS)，帧及复帧定位开销字节。
大部分运营商之间的业务希望能够透传，如移动运营商的业务，来自于其他国家运营商的过境业务，或大的因特网服务提供商的业务。一些数据业务比较集中的大企业客户也希望业务透明传输。用G.709 OTN可以做到以下几方面的业务透明传输：
比特透明。例如，当客户信号如SDH/SONET通过OTN传输的时候，除客户信号负荷以外，其
开销字节可保持不变(尽管几乎所有的OTN芯片都支持客户信号开销字节的修改)，客户信号的
完整性得到保持。
定时(Timing)透明。当对恒定速率的客户信号以比特同步映射入OTN帧时，产生的OTN线路信
号与客户信号具有相同的定时特性，并将定时特性向下游传送并在解映射时提取出原来的定
时信息。即使恒定速率客户信号以异步映射模式被映射入OTN帧，其定时特性通过OTN帧内
调整控制字节(Justification Control Byte)而得以保留，在远端客户信号在解映射时，通过参考
OTN帧内调整控制字节，可以将定时信息在一定程度上恢复。
G.709 OTN帧可以支持多种客户信号的映射，如SDH/SONET，ATM，GFP，虚级联，ODU复用信号，以及自定义速率数据流。这就使得G.709可以传送这些信号格式或以这些信号为载体的更高层次的客户信号如以太网、MPLS、光纤通道、HDLC/PPP、PRP、IP、MPLS、FICON、ESCON及DVB ASI视频信号等，这就使得不同应用的客户业务都可统一到一个传送平台上去。更重要的是，G.709 OTN是目前业界是唯一的能在IP/以太网交换机和路由器间全速传送10G 以太网业务的传送平台。在目前迅速向以IP/以太网为基础业务架构的演化中，G.709 OTN也越来越成为网络运营商的首选的传送平台。
OTN基于G.709的映射方式如下：
另外，G.709 OTN甚至还具有跟SDH类似的虚级联功能，并能支持LCAS。当然，因为G.709 OTN的最低速率是2.5G(OTU1)，目前还没有多少业务需要这么大的粒度来做高效地传送，当下一代100G的以太网开始应用时，G.709 OTN的虚级联功能可以得到很好的发挥了。
虽然第二代数字传送网SDH已经支持了前向纠错功能(利用了段开销中的P1和Q1字节，因而是带内FEC)，由于SDH帧内存储FEC纠错功能的字节数有限，即便私有开发的(Proprietary)FEC编码所起的作
用也是有限的，因而SDH的带内FEC有时也称为
弱(Weak)FEC，理论及测试显示，SDH带内FEC
打开时在误码率为10-15的水平上比FEC关掉时
能提供4dB左右的OSNR净编码增益。OTN的一
大特点就是具有很强的前向纠错功能。G.709在
完全标准化的光通道传输单元(OTUk)中使用了
Reed-SolomonRS(255,239)(简称RS-FEC)算法的
FEC，并在每个OTUk帧中使用4，256个字节的
空间来存放FEC计算信息。RS-FEC在G.975中定
义，最初是应用在海底光缆传送应用中，其能在
误码率为10-15的水平上提供超过6dB的OSNR
净编码增益。同时，G.709在功能标准化的光传
送单元(OTUkV)中也支持私有的FEC编码。通常私
有的FEC编码比标准的RS-FEC编码具有更强的纠错能力，私有FEC编码有可能使用更多的开销字节存放它们，因而使线路速率增加。不同的私有FEC编码方式可能具有不同的名称，有的叫增强FEC(简称E-FEC)，有的叫超级FEC(G.975.1中也定义了一种超级FEC)。私有FEC的应用，使得系统传送能力有了进一步的提高。为兼容性起见，G.709OTN信号处理芯片一般都同时支持标准的RS-FEC和私有FEC编码方式。
E-FEC的使用，可以使原高达10-3的误码在小于10dB的OSNR情况下，降至10-15以下，可以用来传送电信级业务。考虑到系统的老化和处于恶劣工作环境下传输性能的劣化，在系统铺设时可以考虑加上合理的OSNR余量，比如在使用E-FEC时，可以增加7～8dB的OSNR的余量(即OSNR为17～18dB)，以保证系统在整个生命周期内其误码率维持在10-15以下。
在FEC中还可以实现对线路质量的监控并在网管系统生成报告用于QoS的门限设定等同时也可以和SLA收入指标相关联。
为了便于监测OTN信号跨越多个光学网络时的传输性能，ODUk的开销提供了多达6级的串连监控TCM1-6。TCM1-6字节类似于PM开销字节，用来监测每一级的踪迹字节(TTI)、负荷误码(BIP-8)、远端误码指示(BEI)、反向缺陷指示(BDI)及判断当前信号是否是维护信号(ODUk-LCK，ODUk-OCI，ODUk-AIS)等。
这6个串连监控功能可以以堆叠或嵌套的方式实现，从而允许ODU连接在跨越多个光学网络或管理域时实现任意段的监控。G.709 OTN 串连监测的功能，可以做到：
UNI到UNI之间的串连监测。可以监测经过公共传送网的ODUk连接的传输情况(从公共网络的
入点到出点)。
NNI到NNI之间的串连监测。可以监测经过一个网络运营商的网络的ODUk连接的传输情况(从
这个网络运营商的网络的入点到出点)
基于串连监测所探测到的信号失效或信号裂化，可以在子网内部触发1＋1，1：1或1：n等各
种方式的光通道线性保护切换。
基于串连监测所探测到的信号失效或信号裂化，也可实现光通道共享保护环的保护切换。
运用串连监测功能可用来进行故障定位，及业务质量(QoS)的确认。
46.4.3 彩色光接口
在DWDM系统中，不光可以使用在城域网上，对于企业网和部分特殊网络环境，例如数据中心，SAN 等同样也可以使用DWDM扩展带宽。所以通常使用GBIC/SFP/XFP等同用彩色接口模块来支持DWDM。降低了波长转换器的使用。
在CRS-1系统中可以使用单端口OC-768c可调WDM模块或者4端口10Gbps模块，凭借该模块，可无需再在DWDM网络中安装大量昂贵的光收发器设备，从而降低了运营商的运行成本。
CRS-1系统很好的支持了IPoDWDM系统，并且使用集成DWDM接口使得网络的建设具有更大的灵活度，并且CRS-1可以在C频段上完全可调，间隔50-GHz。极大的提高了链路的带宽
46.5 光接入网络
46.5.1 光接入网络简介
光接入网(OAN)就是采用光纤传输技术的接入网，泛指本地交换机或端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。根据ITU－TG.982建议提出了一个与业务和应用无关的光接入网功能参考配置，光接入传输系统可以看成一种使用光纤的具体实现手段，用以支持接入链路。于是光接入网可以定义为共享同样网络侧接口且光接入传输系统支持的一系列接入链路，它由光线路终端(OLT)、光配线网(ODN)、光网络单元(ONU)及适配功能(AF)组成，可能包含若干与同一光线路终端相连的光配线网。按照光网络单元在光接入网中所处的具体位置不同，可以将光接入网划分为3种基本不同的应用类型：光纤到路边(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)、光纤到家(FTTH)和光纤到办公室(FTTO)。
光接入网又可分为无源光网络(PON)和有源光网络(AON)，AON包括2种实现方式，首先是我们熟悉的SDH/MSTP点到点接入系统，该系统使用同步方式，抖动要求严格，设备成本相当高昂。另一种则是基于点到点的有源以太网系统，但是以太网光纤系统在低密度地区，铺设成本较低，但却不是和高密度地区使用。PON则是指在CO和CPE之间没有任何有源的电子设备，通过无源的光器件，构成光接入网络。
PON是一种点到多点系统，可以采用功率分割型无源光网络(PSPON)和波分复用型无源光网络(WDMPON)。
PSPON采用星型耦合器分路，但是这种方式随着ONU的加多，使得每路功率下降十分明显。而对于WDMPON，虽然技术更为出众，也具有更长的生命力，但成本较高
46.5.2 PON
无源光网络(PON)技术是最新发展的点到多点的光纤接入技术。无源光网络由光线路终端(OLT)、光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)组成。一般其下行采用TDM广播方式、上行采用TDMA(时分多址接入)方式，而且可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构(典型结构为树形结构)，PON的本质特征就是ODN全部由无源光器件组成，不包含任何有源电子器件。这样避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，简化了供电配置和网管复杂度，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术,越来越受到业界的关注和重视,发展非常迅猛。与点到点的有源光网络相比，PON技术的主要特点在于维护简单，成本较低(节省光纤和光接口)和较高的传输带宽，其高性能价格比的特点会使其在很长时间内保持竞争优势，PON一直视被为接入网未来的发展方向。
PON网络由于其简洁、廉价、可靠的网络拓扑结构被普遍认为是宽带接入网的最终解决方案，支持光纤到户FTTH。与核心网不同的是，FTTH对成本更加敏感。成本的突破很大程度上意味着条件的成熟。剖析FTTH成本因素，主要有两个方面，一是设备采购成本，二是运营成本。根据NTT公布的数据，FTTH 的这两项成本已经与高速ADSL基本接近。值得一提的是，目前ADSL设备的价格下降潜力已经不大，但是FTTH的成本随着规模增长有望继续下降。从整体上看，在接入网领域光通信酝酿着新一轮的发展。所以FTTH技术目前已被证实不仅技术上是成熟的，而且经济上是可行的。继1998年ITU-T通过了基于ATM 的
OLT Internet
Frame-Relay
Video
Enterprise
ONU
ONU
ONU
ONU
NT
NT
光分路器
FTTB
FTTH
FTTC
FTTCab
光纤
双绞线
VDSL
46.5.3 PON关键技术
在PON系统中，可以使用WDM和TDM在同一光纤上提供双向的点到点的通信，维持上下行的帧结构。上下行可以采用空分复用(SDM)技术，使用双纤传输，也可以采用WDM实现双工双向通信，例如下行为1550nm,上行为1310nm。
从OLT发送的下行信号采用时分复用传播给每个ONU，任意一个ONU可以根据信元的标示选择属于自己的信元，上行方向，各个ONU收集来自用户的信息，按照OLT授权和分配的资源，采用突发模式传送数据。ONU传送到OLT的信号采用时分多址接入(TDMA),各个ONU发送的信号在OLT处时分复用到一起。这样就带来一个问题，我们需要实现精确的距离测量和突发工作模式的使用，
精确测距的目的是为了补偿各个ONU和OLT之间的传输差异。在PON中，各个ONU和OLT之间距离不同，最短几百米，最长可达20km，造成的传输时延差异非常大。
APON和EPON均提出了多种测距方法，APON采用带内开窗测距法，基本思路是：当某个ONU需要测距时，OLT下令暂停其他各个ONU发送上行业务，形成一个测距窗口供被测得ONU使用，被测距的ONU发送一个特定信号，在OLT处接收这个信号并计算出时延值，完成粗测，再通过检测上行信号相位变化实时调整时延值，完成精测。
在EPON中，除采用APON的方法外，还可以通过时间标记(time stamp)来实现各个ONU到OLT的同步，在OLT里有一个总的计时器，OLT根据这个总计时器来设置各个ONU的计时器，同步过程首先是测出往返时间(RTT),然后由OLT来补偿各个ONU到OLT距离的不等。
突发模式是PON的重要工作特征，形成突发工作模式的原因如下：
由于测距精度总有一个限度，各个ONU发送的上行信号到达OLT的相位仍有一定漂移，为了使OLT 正确接收ONU发送的信号，OLT应能迅速确定从不同ONU传来的每个突发信号的正确时钟相位，实现比特同步，字节同步和帧同步，从信号流中正确的提取数据，即需要突发模式同步技术。
另外，由于ONU和OLT之间的距离不同，传输衰减不同，在OLT接收端，难以保证来自各个ONU 的信号光功率相近且幅度不变化(如下图)，需要突发模式收发技术在收到新的信号后实现调整接收门限。
OLT
Internet
Frame-Relay Video Enterprise
ONU
ONU
ONU
1231
23
上行下行上行功率不等在上行帧中每个时隙前面加前导比特是解决突发工作模式常采用的一种方案， OLT 在接收上行帧时，搜索前导比特图案， 并以此快速获取码流的相应信息，通过将收到的码流与前导比特图案进行相关运算来实现同步。 利用前导比特还可以实现接收门限调整， 使突发模式接收前置放大器的阀值调整电路可以在几个比特内迅速建立起阀值。接收电路根据这个门限正确恢复数据。
46.5.4 PON 发展
APON/BPON(ITU-T G.983)：APON(ATM PON)是由 FSAN 制定的最初的 PON 规范，它以 ATM 作为2层信令协议。APON 术语的出现使用户误认为只有 ATM 服务能被终端用户使用，所以 FSAN 工作组决定将它改称为 BPON(Broadband PON)。BPON 系统可提供大量宽带服务，其中包括以太网接入和视频分配等。 APON 系统以 ATM 协议为载体。下行以 155.52Mbps 或 622.08Mbps 的速率发送连续的 ATM 信元，同时将专用物理层 OAM (PLOAM)信元插入数据流中；上行以突发的 ATM 信元方式发送数据流，并在每个53字节长的 ATM 信元头增加 3 字节的物理层开销，用以支持突发发送和接收。
GPON(ITU-T G.984)：GPON 是一种运行在 1Gb/s 比特率以上的 PON 技术。为满足更高比特率的需求，整个协议已被公开重新审议，由于增加了对多业务，OAM&P 功能以及扩展性等方面的支持，新方案将会是最理想和有效的。
EPON(IEEE 802.3ah)是一种利用无源分光器和光纤 PMD 实现的点对多点网络拓朴结构。EPON 建立在 MPCP(Muti - Point Control Protocol ：多点控制协议)基础上，MPCP 使用消息、状态机、定时器来控制访问 P2MP (点到多点)的拓扑。在 P2MP 拓扑中的每个 ONU 都包含一个 MPCP 的实体，用来和 OLT 中的 MPCP 的一个实体相互
通信。作为 EPON/MPCP
的基础，EPON 实现了一个
P2P 仿真子层，该子层使
得 P2MP 网络拓扑对于高
层来说就是多个点对点链
路的集合。该子层是通过在
每个数据报的前面加上一
个 LLD (Logical Link
Identification ：逻辑链路标
识)来实现的。此外，EPON
还包括网络操作、管理和维
护(OAM)机制以支持网络操作和差错监测和修复。
对比两者，EPON 和GPON 两种技术都有各自的特点。EPON 以兼容目前的以太网技术为目的,是802.3协议在光接入网上的延续，充分继承了以太网价格低、协议灵活、技术成熟等优势，具有广泛的市场和
良好的兼容性。而GPON定位于电信业面向多业务、具备QoS保证的全业务接入的需求，努力寻求一种最佳的、支持全业务的、效率最高的解决方案，提出“对全部协议开放地进行完全彻底地重新考虑”。当从各自技术的特点和适用领域来说，两种技术都有自己的典型应用环境，而背后都有强大的运营商、设备制造商和标准化组织的支持。最终的结果是，两种技术将是它们共存于未来的接入网中，这符合技术发展的规律，也是各大利益集团竞争和妥协的结果。但是这样必然导致两种技术的不兼容，给用户设备选择、网络建设以及技术升级带来不便。
虽然EPON以及GPON有自己不同的技术，但是两者有相同的网络拓扑结构，相似的网络管理结构，均面向相同的光接入网应用，并非不可融合，而下一代PON网络系统xPON可以同时支持这两种标准，即xPON设备可以根据用户的不同需求提供不同形式的PON接入，解决了两种技术不兼容性问题。同时xPON系统提供统一的网络管理平台可以管理各种业务需求，实现具有严格QoS保障的全业务(包括ATM, Ethernet, TDM)支持能力，通过WDM支持下行有线电视传输;同时可以自动识别EPON,GPON接入卡加入、撤销；真正同时兼容EPON以及GPON网络。对于网络管理者来说所有管理、配置都是针对业务进行的，而不用考虑EPON和GPON技术上的差异。也就是说，EPON和GPON的技术实现对于网管是透明的，两者的差异被屏蔽掉后提供给上层统一的接口。统一的网络管理平台是本系统最大优势之一，真正实现了两个不同的PON技术在网络管理层面上的统一。XPON系统结构如下图所示：
xPON上行为多点对一点的TDMA通信方式。PON系统的测距机制保证不同ONU发送的信元在OLT 端互不碰撞，但测距精度有限，一般为±1bit，OLT端接收到的数据流为近似连续的数据流，不同ONU 发送的时隙之间有几bits的防护时间，不同ONU发送的时隙之间有相位突变。因此，必须在信元到达的前几个bits内实现快速突发比特同步。
目前一般PON系统各ONU的带宽是象SDH系统一样带宽静态指配的。对数据通信这样的变速率业务很不适应，如按峰值速率静态分配带宽则整个系统带宽很快就被耗尽，带宽利用率很低；而DBA使系统带宽利用率大幅度提高。根据统计大多数用户只有10％的时间是在线的，通过DBA在线用户可得到10倍于静态分配的带宽，因此使PON的性价比更高。
46.6 光网络产品
46.6.1 常用光纤简介
在通常使用的光纤中，有多种型号可以选择，G.651光纤为多模渐变光纤(GIF)工作窗口为850 nm主要用于接入网和局域网。其缺点是不能用于大容量，长距离通信。G.652光纤为常规单模光纤或色散未位移光纤(第一代单模光纤)其工作窗口：1310nm(零色散)——PDH，1550nm (最小损耗) ——SDH。G.653光纤色散位移光纤(第二代单模光纤)工作窗口：1550nm可以通过制造工艺将零色散转移到1550nm处，使得光纤在1550处同时具有零色散和最小损耗。主要用于长距离全光中继传输和光孤子通信。其缺点：1550nm的零色散带来严重的非线形效应，不利于DWDM。G.654光纤最低耗单模光纤(在G.652光纤的基
础上将1550nm处的损耗进一步降低)。其工作窗口：1550nm主要用于海底长距离无中继传输。G.655光纤为非零色散光纤(NRDSF)。色散移位光纤在1550nm处的色散为零，采用密集波分复用技术产生四波混频效应；将1550nm处的零色散向1525或1585nm处转移，1550处的微小色散来控制非线形效应。工作波长：1550nm主要应用在DWDM系统，光孤子通信。
在光纤中还有一些特殊应用的光纤，如色散补偿光纤(DCF)：它针对G.652光纤设计，解决色散问题，其特点：在1550nm具有较大的负色散。保偏光纤用于保持光纤中两个偏振模的偏振态。以减少偏振模色散。单位光场面积的光强度加大，急剧增加的非线性效应,只有增大有效面积才能使用更高速率的传输，大有效面积光纤(LEAF)是G.655的一种，为了在色散位移的基础上进一步减少非线性效应而设计。
46.6.2 Cisco ONS15200
ONS15200 为城域密集波分系统，它采用模块
化设计，具备灵活的OADM能力，可以组成各种网
络拓扑，如环形、链形、网状等。由于具备光通道自愈保护功能，系统的升级不会影响已有网络的性能。
无需光放大器可以实现城域范围的DWDM应用，大大降低了DWDM系统的造价。Ethernet,Gigait Ethernet,155Mb/s,622Mb/s,2.5Gb/s均棵接入ONS15200构成的DWDM网络。ATM、IP、SDH提供的多种业务可以在由ONS15200构成的一个统一平台上传送。而且可以提供小于1ms的快速光通道自愈保护。
ONS15200有两款产品ONS15201和ONS15252。
ONS15201为1U结构单通道OADM。而ONS15252为12结构
可以支持32个通道的DWDM信号。同时Cisco还提供15216系列
过滤器。此外，ONS 15252和ONS 15201的单一端结通道功耗均不
足8W，明显优于竞争对手的产品，可以有效降低运营商的成本。
ONS 15200系列产品高度模块化的设计可以满足采用相同基
础结构、配备多级保护功能的各种网络应用需求，同时允许服务
供应商根据实际需求，在任意时间和地点，快速灵活地逐通道部
署额外的容量，整个升级过程不会对传输功能造成任何负面影响。
ONS 15200还可以根据网络应用、节点数量和波长通道的情
况，将未放大光纤范围最长延伸至60~100公里。高效率的传输能力可以使服务供应商方便地添加更多的通道和节点，而无需使用任何光放大器。这不仅大大降低了整个系统的造价，而且有效地降低了系统的宕机时间。ONS 15200
提供了以波长为单位的端到端管理，基于Web的功能强大的网
络管理系统具备直观易用等特点，可以针对不同用户的需求进
行灵活配置和调度，以满足城域网络对灵活性和多样性的要求。
Cisco ONS16216提供一个FlexLayer模块的机箱(如右图所
示)，包含2个插槽，可以接入多通道过滤器，2~4路合波器/
分波器以及EDFA和信号分离器等。
46.6.3 Cisco ONS15300
Cisco ONS 15305多业务SDH接入平台可以为终端办公室和小型企业总部提供以太网和TDM汇聚功能。它的小巧外型也使得它可以被安装在客户终端，搜集终端用户的各种业务流量。ONS 15305与Cisco ONS 15302和ONS 15454平台共同为基于SDH网络的多业务传输提供了一个端到端的解决方案。
ONS 15302 CPE平台可以提供STM-1上行连
接(保护或者无保护STM-1光传输上行连接，1＋
1MSP，未来的SNCP)和E1客户端接口(12个E1端
口)。该产品还可以通过4端口的10/100BaseT模
块提供以太网客户接入。该模块可以支持所有的
第二层功VLAN、生成树和优先级管理。它还为点
到多点应用提供了一个可选的WAN模块。
ONS 15305汇聚平台可以提供下列TDM接口——保护或者无保护光传输接口(8端口S1.1光传输模块，2端口S-4.1光传输模块，1端口S-16.1光传输模块，1+1MSP，SNCP，用于STM-16的2F MS-SPRing)和电气客户接口(8和63端口E1模块，1个6端口E3/DS3模块)。该产品还可以通过1个8端口的10/100BaseT 模块和1个2端口的GigE模块(支持所有的第二层功能、桥接、VLAN、生成树和优先级管理)提供以太网客户接入。它还为点到多点应用提供了一个可选的WAN模块。
Cisco ONS 15327以非常紧凑的机型集成了较大的带宽容量和服务种类，让服务供应商可以在城域边缘大幅度地降低成本。利用与Cisco ONS 15454相同的技术，ONS 15327可以支持很高的光传输带宽，并能够从OC-48数据流分出DS1。利用全面的STS和VT级带宽管理和集成化的数据交换，Cisco ONS15327还可以充当一个数字交叉连接设备，
而不需要添加其他的设备。它可以
汇聚和交换TDM、以太网和ATM服
务，并可以利用Cisco传输管理器组
件管理系统进行管理。
46.6.4 Cisco ONS15400
Cisco ONS 15454 是业界领先的多业务平台，目前全球已经有超过九百个客户，共部署了三万个系统。
ONS 15454可以利用灵活的光传输技术(例如新兴的弹性分组环(RPR)、SDH和DWDM/CWDM)，汇聚多种传统服务，例如DS1、DS3、STS-1、OC-3、OC-12和OC-48，包括多波长DWDM光纤，同时它还支持用于10/100/GigE、数据和视频的数据接口，从而大幅度地提高了传输层的效率，降低了前期投入和生命周期
部署成本。一个ONS 15454机架可以
支持OC-3/c、OC-12/c、OC-48/c和
OC-192的各种组合。Cisco ONS 15454
SDH MSPP可以提供一个国际性的光传
输解决方案，ONS 15454面向企业总部、
校园/企业园区、多租户单元(MTU)、
集中设施和有线电视头端而设计，能
够将光传输功能和IP的智能化结合到
一起，经济有效地提供下一代语音和
数据服务，并可以提供多种不同的服
务等级。
Cisco 15500系列共有3个型号，Cisco ONS 15501是一种低噪声、增益平坦的C波段光掺铒光纤放大器，它的设计目的是利用现有的、有限的光传输预算，拓展今天的城域高带宽光网的传输距离。Cisco ONS 15501可以补充Cisco ONS 155xx DWDM和Catalyst 6500解决方案，帮助客户将他们的2.5Gbps或者10Gbps
光网基础设施拓展到更远的距离。
Cisco 15501是一个单机架单元(1RU)的
设备，集成了多种功能(例如17dB平坦增益、
自动增益控制和低噪声)，可以提供出色的
OSNR。
Cisco ONS 15530是一个高度可扩展的密
集波分多路复用(DWDM)多服务汇聚平台，在
超高带宽智能光传输基础设施上集成了存储、
数据网络和传统应用。ONS15530通过缓冲到
缓冲信任支持，可以支持DWDM光纤通道扩
展，从而显著地提高了灾难恢复距离；可以
用于IBM GDPS存储网络的IBM Coupling
Facility Link汇聚；用于支持扩展协议的全新低波段可变速率小型可插拔光纤。
Cisco ONS 15540扩展服务平台(ESPx)是一种高度模块化、灵活、可扩展的下一代密集波分多路复用(DWDM)平台，可以在一个超高带宽、智能化的光网基础设施上集成数据网络、存储LAN(SAN)、时分复用(TDM)、同步光网(SONET)和同步数字系列(SDH)技术。该基础设施可以在任何平台上，通过任何波长传输任何分组。同时可以从前面板连接光波长变换线路卡的ITU波长，从而可以提供灵活的I/O连接选项，以及增强安装和维护能力。并支持直接控制波长光分插复用器(OADM)的输入，从而直接将DWDM波长插入到ONS 15540 ESPx 的光分插复用器中。可扩展的光缆管理系统可以通过光缆存储盒和交叉连接抽屉有效地控制所有客户端和系统光缆。ONS15540在一个子框中完成32通道的波长变换和光分插复用功能，提供了系统的密度、并降低每个波长的成本，同时以高密度、紧凑的外型提供可扩展的、灵活的、模块化的架构-- 通过它的可以热插拔的模块化线路卡、光
波长变换线路卡和光分插复用器，根据用户的需要，
提供出色的运营支持和网络扩展能力。
通过ONS 15540 2.5GB 1型可变速率光波长变
换线路卡、2型(配置可插拔端口子卡)扩展的光波长
变换线路卡，以及10Gbase -- LR光波长变换线路卡
(已在2002年第四季度提供对10Gbase -- LR以太网
的支持)，可以提供简便的网络整合同时ONS15540
支持用于存储网络(SAN)的ESCON、1Gb/2Gb FICON
和1Gb/2GB Fiber Channel，支持用于数据网络的快
速以太网、千兆以太网GE和万兆以太网10GbE，支
持SONET/SDH的不同速率接口，包括OC -- 3/STM1、
OC -- 12/STM4、OC -- 48/STM12和OC -- 192/STM --
64。
Cisco ONS 15600 MSSP是一款真正的
多业务交换机，可以提供电信级的可靠性、
可用性、可维护性、操作和管理。Cisco ONS
15600 MSSP可以将多种城域系统(包括同
步光网络/同步数字序列(SONET/SDH)复用
器，以及数字交叉连接网络(OXC)的功能集
成到一个可扩展的、便于使用的平台中。
Cisco ONS 15600 MSSP可以支持所有的城
域拓扑，例如：点对点、线性分插、环网
和网格网。它可以帮助服务供应商无缝地
集成他们的城域核心和城域接入网络，同
时大幅度地降低前期成本。
Cisco ONS 15600 MSSP采用了一种思科专有的冷却系统，这使得它可以在单个机箱中提供32个OC-192/STM-64 LR或者128个OC-48/STM-16 LR光接口。这种专利的冷却系统让Cisco ONS 15600 MSSP可以扩展到很高的端口密度、更高比特率的接口(例如OC-768/STM-256)、高端口密度的数据服务接口(例如千兆位以太网和10Gb以太网)和DWDM波长，从而进一步增强了它的物理集成能力。
Cisco ONS 15600采用了与经过现场验证的Cisco ONS 15454 MSSP相同的代码库，因而符合Telcordia OSMINE标准，包括TIRKS、NMA和Transport(即过去的TEMS)。Cisco ONS 15600可以提供为了在今天的大型运营商网络中进行部署而专门优化的电信级软件功能：完全无阻塞的连通性,准确无误的软件升级,多区域OSPF等。
46.6.7 Cisco ONS15800
ONS 15800采用模块化设计，支持从单一信道至128条信道的灵活扩展，并可同时容纳各种速率的支流，其多频段设计可以通过光线路放大器支持5个光段，从而带来按需部署应用和增加波长所需的灵活性以及100% 的投资保护。
通过多波段体系结构，运营商可以借助基于波段的分布式色散补偿等特殊的
系统设计性能，对限制系统能力的光纤非线性效应进行更为严格的管理。此外，
增益平坦度适配、系统应用分隔以及超常业务分插等其他设计参数，也可以在几
乎不影响现有业务的情况下得到有效处理。
常规长途波分复用系统采用EDFA和3R电中继站来延伸传输距离，因此大
约每600km就需要进行信号的电再生。采用新型拉曼放大器和带外FEC的亚超长
波分复用系统通过延伸电中继段长度至2000km，大大减少了3R电中继站的数量，
有效的降低了投资成本，在40波满配置时，亚超长波分复用系统比常规长途波
分复用系统节省投资接近60%.ONS15808LH/ELH长途波分系统一方面可以有效的
延伸传输距离，节省大量的电中继站投资；另一方面，系统平台电中继段长度着
力于2000公里以下的传输需求，采用最具经济性的亚超长传输距离设计，满足
大多数运营商的实际需求。
ONS 15800采用了线路扩展模块(LEM)，可以在必要时用于再生成光信号。
固化于插入模块的LEM不仅免除了安装昂贵的SDH再生器的必要，而且将系统
的传输距离延伸到6,000千米。LEM通过B1字节进行网络性能监控，同时具备可
以有效提高信号可靠性的前向纠错(FEC)功能。这些无损于业务的监控功能强化了网络的可靠性，同时为运营商提供了一套进行日常维护的标准方法。
46.6.8 Cisco CTM
做为电信运营商最有价值的网络基础设施之一，光传输网络规模巨大且系统复杂，所以非常依赖于网元管理系统和子网管理系统对网络进行控管。Cisco公司在规划设计其光传输网络整体方案时，非常重视网络管理子系统的开发，专门为CTM管理系统设计开发了一套多系统容余备份的高可用方案。
Cisco Transport Manager(CTM)做为Cisco公司光传输网络的电信级网元管理和子网管理系统，运行在标准的开放式Unix系统平台：Sun Solaris，具有非常高的单系统可靠性。管理系统包含的所有软件模块，如CTM服务器模块，CTM客户机
模块，后台Oracle数据库模块，
集成接口CTM Gateway/CORBA模
块互相独立工作，多个模块既可
以安装在一台服务器上，也可以
分布式地安装在多台服务器上，
模块间通过标准的通信接口进行
互联。这种分布式的模块化体系
结构确保了CTM管理系统本身的
强壮性和易维护性。
46.7 ASON
46.7.1 ASON简介
近年来，随着骨干网上IP等数据业务的爆炸性增长，波分多路复用(WDM)技术广泛应用于网络中，并提出了“IP over WDM”组网模型，然而，这种网络模型的建网方式价格昂贵，其主要原因是SDH传送分组(POS)接口和WDM系统的波长转换器(OTU)价格较昂贵，过度建设的策略会使网络成本居高不下。因此，有必要建立一种新的网络体系结构，以便更经济有效地支持未来的大容量数据业务。IP数据业务也具有突发性和不确定性，这为通
过对光网络带宽实行动态分配和
调度、实现有效的网络优化提供
了契机。一种既能大规模降低建
网成本，又能提高带宽利用率的
新型网络体系结构----自动交换光
网络(ASON)应运而生。
2000年7月，朗讯采用贝尔
实验室的一项革命性成果----基于
微电子机械系统(MEMS)技术的
256×256矩阵光开关，推出全球第一个真正意义的光波长路由器(WaveStar LambdaRouter)，OMEMS结构左上图为MEMS工作原理，基于MEMS的OXC实质上是一个二维镜片阵(右图)，当需要转换入射波长时，可改变镜片的角度，把光波反射到相应的光纤中。这种OXC很容易组成大型光交叉矩阵，同时具有极佳的光学特性。如果组成一个256×256的OXC，其体积只有25×50×50(nm3)，光路转换时间小于5 ms，
串扰小于-50 dB，MEMS技术可以在极小的晶片上排列大规模机械矩阵，响应速率和可靠性大为提高。
欧洲电信研究和战略研究所支持几项关于ASON的重大研究计划，我国的“863”计划也支持ASON 项目。在整个863 3Tnet高性能通信网络的实现过程中，主要也是采用基于ASON的大带宽网络传输和基于IPv6的组播应用实现了HDTV的组播实现，高清晰视频点播等功能，很荣幸参加了这个863项目的测试工作，稍后的章节在讲述大型网络测试的时候，会再次提及这个项目的测试方法等。
46.7.2 ASON分层结构
ASON是可智能化完成光网络交换连接功能的下一代光传送网。它通过自动邻居发现、自动业务发现、选路算法、光通路管理和端到端保护等功能的相互协调，建立一种可行、可靠的保护恢复机制，实现网络资源和拓扑结构的自动发现，提供智能光路由，并提供分布式智能恢复算法，是一种具有高灵活性、高可扩展性的基础光网络设施。它能在光层上直接提供服务，快速满足用户需求，有效解决网络可扩展性、可管理性、快速配置用户带宽、对用户带宽提供端到端保护等问题，便于开展波长批发、波长出租、带宽贸易、按使用量付费、光VPN和动态路由分配等业务。
从功能层面上看ASON是由三大平面，即控制平面CP，管理平面MP和传送平面TP所组成的。其控制平面由一组通信实体组成，负责完成呼叫控制和连接控制功能，主要是连接的建立释放、监测和维护，并在发生故障时恢复连接，由信令网支撑。而管理平面完成传送平台、控制平面和整个系统的维护功能，它负责所有平面间的协调和配合，能够进行配置和管理端到端连接，是控制平面的一个补充，包括网元管理系统EMS和网络管理系统NMS，它将继续在集中控制的点击式光通道配置中发挥重要作用，它具有M.3010所规范的管理功能，即性能管
理，故障管理、配置管理、计费管理和
安全管理功能，此外，它还包含内置式
网络规划工具。ASON的传送平台为用
户提供从端到端双向或单向信息传送，
同时，还要传送一些控制和网络管理信
息(带内方式)，它按ITU-T G.805建议进
行分层，为了能够实现ASON的各项功
能，传送平台必须具有较强的信号质量
检测功能及多粒度交叉连接技术。其中
ASON控制平面不是一个或一套协议，
而是一个光网络控制平面组件以及这
些组件之间接口的结构模型，并采用了可划分为多个域的概念性结构，这种结构可以允许设计者根据运营商具体条件和运营策略限制来构建一个重叠网络，不同域之间是通过参考点来完成相互作用的。用户同ASON网络之间的接口是UNI，而ASON网络中不同管理域之间的参考点是E-NNI，而同一个管理域之间不同路由寻径域或不同控制元件之间的参考点是I-NNI。并且三大平面之间的交互通过连接控制接口CCI(CP和TP之间)和网络管理接口NMI(MP和TP之间)来实现。
46.7.3 ASON控制平面
对于传统的IPoDWDM或者SONET/SDH光网络而言，连接的建立和开通是一件十分复杂的事情，虽然在IPoDWDM中可以实现对ROADM的配置，但所有配置为静态配置，而对于ASON，通过使用OXC获得了很高的纯光交换能力，同时参考ATM的思想，设计了全新的控制平面。
智能光网络的特征在于能根据用户的需求动态分配光通道。由于控制平面的引入，使光网络中原本