智能光网络技术基础

智能光网络技术基础

2004年10月

目 录

1、智能光网络概述 .......................................................................................................... 1

1.1 智能光网络的起源 .................................................................................................. 1

1.1.1 传统光网络的局限性 ........................................................................................ 1

1.1.2 新业务的需求 ................................................................................................... 1

1.1.3 智能光网络的出现 ............................................................................................ 1

1.2 智能光网络的概念 .................................................................................................. 2

1.2.1 什么是智能光网络 ............................................................................................ 2

1.2.2 智能光网络与传统光网络 ................................................................................. 2

1.3 智能光网络的优势 .................................................................................................. 3

2、智能光网络标准分析 ................................................................................................... 4

2.1 相关标准组织 ......................................................................................................... 4

2.2 ITU-T制定的智能光网络标准 .................................................................................. 4

2.2.1 总体需求和体系结构 ........................................................................................ 5

2.2.2 连接控制 .......................................................................................................... 5

2.2.3 链路管理 .......................................................................................................... 6

2.2.4 路由 ................................................................................................................. 6

2.2.5 自动发现 .......................................................................................................... 7

2.3 IETF制定的智能光网络标准.................................................................................... 7

2.4 OIF制定的ASON标准协议 .................................................................................... 8

2.5 ASON标准的成熟性分析 ........................................................................................ 9

2.5.1 信令 ................................................................................................................. 9

2.5.2 路由 ............................................................................................................... 10

2.5.3 链路管理资源管理 .......................................................................................... 10

2.5.4 自动发现 ........................................................................................................ 10

2.5.5 保护、恢复 .................................................................................................... 11

2.5.6 信令网 ........................................................................................................... 11

2.6 中兴通讯对智能光网络标准化工作的贡献 ............................................................. 11

3、智能光网络相关技术介绍 .......................................................................................... 12

3.1接口协议 ............................................................................................................... 12

3.2网络模型 ............................................................................................................... 13

3.2.1 重叠模型 ........................................................................................................ 13

3.2.2 集成模型 ........................................................................................................ 14

3.2.3 混合模型 ........................................................................................................ 14

3.3控制协议 ............................................................................................................... 15

3.3.1 路由协议 ........................................................................................................ 15

3.3.2 信令协议 ........................................................................................................ 15

3.3.3 LMP协议 ....................................................................................................... 16

3.4生存技术 ............................................................................................................... 16

1、智能光网络概述

1.1 智能光网络的起源

1.1.1 传统光网络的局限性

传统的光传输网络可分为光层和SDH/SONET层，为业务层提供波长和TDM专线等服 务。传统光网络存在以下局限性：

网络缺少实时的业务供给能力，业务配置时间过长，主要原因是配置操作和业务供给是由人工完成的，所需时间按月计算；

传统SDH/SONET网络主要针对语音业务设计，采用固定的业务颗粒，其保护方式（线性或环形）也是静态的，必须在网络规划和电路分配期间对其进行确定，因而限制了网络的灵活性以及处理计划外变动的能力；

由于环网需要预留100%的保护带宽，导致网络的带宽利用率较差；

所有操作都必须通过中心网络管理系统（NMS），网络智能化程度较低； 传输网带宽仅仅是各种业务信号的传输平台，而不是一种可以运营的业务。

1.1.2 新业务的需求

随着视频、多媒体、数据业务的快速发展，使得原本面向语音业务设计的传输网络不能很好地满足新业务的发展需求，数据业务流量的不确定性、突发性和发展趋势对传输网络的静态配置模式和可扩展性都提出了挑战，这时需要在光网络中引入动态交换技术，具备带宽实时动态调整的特性。

1.1.3 智能光网络的出现

综上所述，从最终客户到运营商都希望实现从原来傻瓜式的、静态的网络升华为交换式的、可以直接进行带宽租赁和直接进行盈利的智能光网络。智能光网络是传统光网络发展到一定历史阶段的必然产物，符合网络运营商的业务扩展和运营需求，也符合下一代网络以业务驱动为特征的网络需求。

1.2 智能光网络的概念

1.2.1 什么是智能光网络

概括来说，智能光网络是在管理、控制、交换、保护和恢复等各方面都趋于高度智能化的光传送网络。智能光网络网元包含以下三个平面：

传送平面功能

✓ 交叉：智能光网络具有强大的交叉能力和传送能力，以支持网络的灵活调度需要；

✓ 多种网络拓扑：智能光网络的物理拓扑可以是多种多样的：格状的，环状的，链状的，以及它们的组合；

✓ 多业务：支持基于电路交换和IP的多种业务接口及其传送的需要。

控制平面功能：

✓ 独立的控制平面：支持各种控制操作诸如恢复和保护，快速配置，快速增减网元，网络拓扑发现等；

✓ 支持各种传输设施，如SDH传输网（由ITU-T G.803定义）及光传输网（由ITU-T G.872定义），可运行各种控制协议。

管理功能：

✓ 完成传输平台、控制平面和整个系统的维护功能，主要面向网络运营者，侧重于对网络运营情况的掌握和网络资源的优化配置，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；

✓ 包括网元管理系统和网络管理系统，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。

1.2.2 智能光网络与传统光网络

智能光网络具备独立的控制平面，这是与传统光网络之间的最主要不同之处。

在传统传送网中，网络仅仅由传送面、管理面和数据通信网组成，而智能光传送网除了上述3部分外，还多了一个控制面（参见图1）

智能光网络网元的控制单元通过运行相关控制协议，增强了网络连接管理和故障恢复能力；

控制单元还将协议要求的算法转化为设备的交换或交叉单元的快速动作，该单元

可以是基于波长的，也可以是基于VC-n或VC-n-Xc的。

1.3 智能光网络的优势

与现有的光传输网技术相比，智能光网络具有以下优势和特点：

在光网络层实现动态业务分配，缩短了业务提供时间，提高了网络资源的利用率，

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，使网络变得更可靠、更安全；

实现了实时的流量工程控制，网络可根据客户层的业务需求，实时动态地调整网

络的逻辑拓扑，以避免拥塞，实现了网络资源的最佳配置；

可根据客户层信号的业务等级（CoS）来决定所需要的保护等级；

发现机制；包括邻居发现、拓扑发现和业务发现；

良好的生存性，它可以通过传输网实现（如格形、环形或点到点保护），也可以通

过智能光网络的控制平面实现（如动态路由选择）；

为用户提供波长批发、波长出租、带宽运营、按使用量付费、OVPN、光拨号、

基于SLA的业务等。

2、智能光网络标准分析

2.1 相关标准组织

目前全世界范围内，主要有三个标准化组织在进行智能光网络的标准化工作：国际电信联盟标准部（ITU-T）、互联网工程任务组（IETF）和光互联论坛（OIF），它们均为智能光网络的发展和实现做出了巨大的贡献。

为实现智能光网络并实现设备互联，OIF和IETF都在2000年前就启动了智能光网络的标准协议研究。ITU-T于2000年开始制定系列标准协议，并首次使用术语“ASON（自动交换光网络）”来阐述智能光网络。紧接着，OIF和IETF也开始在智能光网络的相关标准协议中使用ASON这个术语。对于智能光网络和ASON的关系，可以这样描述，ASON只是智能光网络的一个分支，但目前是智能光网络的主流。

ITU-T作为唯一的全球电信标准的权威制定组织，正在全力推进这一重要领域的标准化进程。ITU-T采用的是传统的从上往下设计方法，主要负责网络体系结构、网络性能、设备功能要求以及物理层规范等，已经完成了一系列标准。IETF则重在规范具体协议和信令，正在利用现有信令协议的扩展和修改来开发ASON控制面，包括RSVP-TE和CR-LDP。最初，IETF的信令要求主要基于对等模型，即全平面结构，无明确的UNI和NNI概念。近来，也覆盖客户－服务者关系，即重叠网模型，但其基本倾向仍然是对等模型。而OIF的位置处于两者之间，其规范试图结合两者，但更多地基于结构式方法，即重叠网模型。从ASTN/ASON控制面的结构原理和要求开始，主要规范UNI和NNI，目前已经完成UNI 1.0版本并演示了多厂家的互操作性，正在开发2.0版本，计划增强接口功能，NNI的规范工作也有进展。

2.2 ITU-T制定的智能光网络标准

作为国际通信行业的主要标准化组织，ITU-T从面向SDH和OTN的系统需求和体系结构入手，逐步制定了如图2所描述的标准体系，并且还在不断地完善和发展。

图 2 自动交换光网络ASON的标准体系

2.2.1 总体需求和体系结构

G.807：自动交换传送网（ASTN）需求（现行）：本建议描述了对ASTN控制平面的网

络级需求，这包括为跨越传送网建立连接和释放连接需要提供的一套控制功能。该建议认为传送网应支持多个客户，并且ASTN技术独立于客户技术。满足本建议要求的ASTN体系结构，以及用特定传送技术实现ASTN的技术细节将放在其它建议中。 G.8080：自动交换光网络（ASON）体系结构（现行）： 该建议规定了面向SDH和OTN

的ASTN的体系结构和需求。它主要描述了：为了提供连接的建立、维护、释放，而操作传送网资源的控制平面构件。该建议考虑了呼叫控制过程和连接控制过程的分离，也考虑了路由和信令的分离。该建议符合G.807给出的ASTN功能需求。另外，该建议还描述了控制平面、管理平面、传送平面的相互作用。

2.2.2 连接控制

G.7713：分布式呼叫与连接管理（DCM）（现行）：该建议针对UNI和NNI的分布式

呼叫和连接管理提出了需求，这些需求确定了完成呼叫操作和连接操作而需跨越接口的信息交互过程。该协议描述的过程不包括路由和自动发现。

G.7713.1：分布式呼叫与连接管理（DCM）的PNNI实现（草案）：G.7713.1提供基于

PNNI/Q.2931(NO.2数字用户信令系统—用于基本呼叫/连接控制的用户网络接口第3层规范)的呼叫和连接管理的协议规范，它满足建议G.7713

的要求，在功能上与其他

G.7713.x建议类似。该版本建议仅是关于软永久连接（SPC）的协议规范，主要包括消息功能的定义和内容、一般消息的格式和信元编码、呼叫/连接控制程序等，它不包括与路由或自动发现有关的内容。

G.7713.2：分布式呼叫与连接管理（DCM）的RSVP-TE实现（草案）：G.7713.2（利用

GMPLS RSVP-TE的DCM信令机理）提供基于GMPLS RSVP-TE的呼叫和连接管理的协议规范，它满足建议G.7713的要求，在功能上与其他G.7713.x建议类似。该建议主要集中在UNI和E-NNI接口规范，I-NNI接口规范待研究。该建议支持SPC业务，但本版本也支持运营者内部应用的交换连接。建议不包括名字翻译/号码业务和呼叫能力等。该信令协议用于呼叫控制器、连接控制器和链路资源管理器间的通信，主要内容包括消息规范、属性规范和信号流图等，它不包括与路由或自动发现有关的内容。

G.7713.3：分布式呼叫与连接管理（DCM）的CR-LDP实现（草案）：G.7713.3（利用

GMPLS CR-LDP的分布式呼叫和连接管理）规定了基于GMPLS CR-LDP的呼叫和连接管理的信令机理和协议，该信令协议可用于UNI、I-NNI和E-NNI，提供与ASTN和ASON有关的自动呼叫和连接操作，其主要内容包括CR-LDP消息、属性和信号流图等。它满足建议G.7713的要求，在功能上与其他G.7713.x建议类似，它也不包括与路由或自动发现有关的内容。

G.7717：自动交换光网络连接许可管理（未发布）：此建议还处于研究初期，目前主要

列举了需要研究的问题。该协议过程要实现G.8080提出的连接许可控制目标：确定是否有充足的资源允许连接的接入（或经呼叫过程重新协商资源）。

2.2.3 链路管理

G.7716 链路资源管理（未发布）：目前该协议还在研究阶段的中期，也没有相应的具体

的实现协议。该建议讨论SNPP链路的管理，包括SNPP链路连接的分配和释放，提供拓扑和状态信息。

2.2.4 路由

G.7715：自动交换光网络的路由体系和需求（现行）：该建议为了交换连接的建立和软

永久连接的建立，规定了路由功能方面的需求和体系结构，并满足G.8080规定的ASON框架。

G.7715.1：自动交换光网络的关于链路状态的路由系统结构和需求（预发布）：该建议仍

是体系结构和需求建议。它是关于G.7715规定的链路状态实现的体系结构和需求。

2.2.5 自动发现

G.7714：通用自动发现（现行）：该建议提供了自动发现过程的通用属性，状态图，消

息集。涉及的自动发现内容包含：层邻接发现、物理媒介邻接发现、控制实体逻辑邻接建立、服务能力交换。

G.7714.1：面向SDH和OTN的自动发现（草案）：G.7714.1（在SDH和OTN网络中

的自动发现协议）根据G.7714和G.8080的要求描述了用于ASON中发现层邻接的方法、规程和传送平面机理。层邻接的发现是指发现链路连接端点关系和证实其连接的过程，该建议规定了两种可供选择的方法：其一是利用在客户层的测试设备，另一是利用业务层的带内开销。获得物理媒介相邻发现、控制实体逻辑相邻发现、业务能力交换等所需的其他动作将在今后的建议中描述，不要求在本建议产生之前开发的设备符合本建议规范。

G.7712：数据通信网：G.7712是关于数据通信网络（DCN）体系结构与规范，该建议

规范了数据通信网(DCN)的体系结构需求，其中DCN支持和TMN相关的分布式管理通信，支持和ASTN相关的分布式信令通讯，以及支持其它分布式通讯（如定制、声音通讯，软件下载等）。因此本建议对和TMN相关的网络通讯网（MCN），以及和ASTN相关的信令通讯网(SCN)进行了体系结构规范。特别指出的是，该建议还包括了基于MPLS的机理以便使DCN支持面向连接网络的信令通信网（SCN）业务，以及为了提高SCN的可靠性，在建议中引进了（1+1）分组保护DCF功能和实现（1+1）分组保护功能的基于MPLS的机理，在增加的新的附录Ⅳ中举例说明了如何利用（1+1）分组保护机理。

G.7718：ASON管理框架：目前已经取得了较大的进展。该建议描述了控制平面的管理

事项，以及管理平面和控制平面的相互作用，具体内容包括：ASON控制平面构件的创立和组织，控制平面和传送平面的关系、策略管理、名字/地址的处理和映射，故障、性能、恢复等问题。

2.3 IETF制定的智能光网络标准

IETF作为IP标准和规范的制定者，主要面向SDH/SONET和OTN，并从ASON控制平面的控制协议方面做出要求和规定。它的一个主要贡献就是GMPLS。GMPLS是IETF

关于MPLS用于IP网络流量工程相关工作的扩展，可以用作光网络的控制协议。GMPLS是一个协议族，它包括：信令、路由、链路管理。IETF目前的工作主要集中在I-NNI上。

目前IETF已制定和发布的关于GMPLS的协议：

RFC 3471 GMPLS Functional Description

RFC 3472 GMPLS CR-LDP

RFC 3473 GMPLS RSVP-TE

RFC 3474 IANA Assignments for RSVP-TE for ASON

RFC 3475 IANA Assignments for CR-LDP for ASON

RFC 3476 IANA Assignments for LDP, RSVP, and RSVP-TE Extensionsfor

Optical UNI Signaling

目前IETF正在形成的协议标准：

GMPLS Architecture document

LMP base document

LMP for SONET/SDH

GMPLS Routing Functional Description

GMPLS OSPF-TE Extensions

GMPLS IS-IS-TE Extensions

GMPLS Signaling for SONET/SDH

目前IETF计划制定的协议标准：

GMPLS Protection and Restoration

GMPLS Signaling Requirements for ASON

GMPLS Signaling for G.709

GMPLS for Overlay Networks

2.4 OIF制定的ASON标准协议

OIF（光互联网论坛）则主要关注ASON间接口的实现。OIF主要面向SDH/SONET，支持在光网络的客户之间快速建立连接，并提供不同等级的保护和恢复能力，它的信令以RSVP-TE（或者CR-LDP）和LMP为基础，实现功能包括用建立连接、自动邻接发现、自动服务发现信令、故障监测、定位和通告等等。2001年基于OIF UNI1.0版本的几家通信公司已经进行了成功的互连。OIF正在进行NNI的标准化工作，主要针对域间信令以及域间

路由开展研究工作。OIF正在制定DDRP（Domain to Domain Routing Protocol）规范，这是一种分级链路状态路由协议，满足G.7715的路由体系结构。DDRP并不是一个全新的路由协议，而是分别源于OSPF和IS-IS两种路由协议而来。OIF目前的工作主要集中在E-NNI和UNI上。

目前OIF已正式发布的协议：

UNI 1.0（用户网络接口1.0信令规范）：用户网络接口1.0信令规范，它涵盖了信

令、链路管理（包括自动发现）功能。

CDR 1.0（UNI 1.0 呼叫计费详细记录）：UNI 1.0 呼叫计费详细记录的实施协议。 SEP 1.1：关于UNI和NNI的安全扩展的实施协定，用来保证控制平面不受攻击，

不允许未经授权的用户对资源使用和获取配置信息等。

正在研究和制定的主要协议：

UNI 2.0：用户网络接口2.0信令规范，它涵盖了信令、链路管理（包括自动发现）

功能。

E-NNI 1.0：服务提供者内的E-NNI信令规范（Intra-Carrier E-NNI Signaling

Specification（OIF E-NNI 1.0）

DDRP routing implementation（IS-IS-based draft）：基于IS-IS的域间路由实现

协议

DDRP routing implementation（OSPF-based draft）：基于OSPF的域间路由实现

协议

2.5 ASON标准的成熟性分析

从目前看，三个组织ITU-T、OIF、IEFT都在对ASON制定标准。而为实现互联互通，从目前正在进行的许多草案看，IETF和OIF已在根据ITU-T 提出的ASON功能需求来制定具体的实现协议。下面我们从 ASON的主要协议功能信令、路由、链路资源管理、自动发现协议、以及ASON的重要功能“保护和恢复”的标准进展就可以看到，现有的ASON标准仍不能满足互联互通需求。

2.5.1 信令

目前RSVP协议仍主要针对的UNI接口和E-NNI接口，虽然它的协议过程可以在I-NNI上可以应用，但仍需对信令协议在I-NNI的应用做进一步研究（可从ITU-T G.7713.2看到

这样的明确说明）。

用于ASON协议主要信令协议RSVP、CR_LDP原来是针对IP网络，如何应用于ASON还需要做相当的扩展。但从目前来看，协议的许多成分还没有针对ASON进行扩展。例如，信令协议中的节点等对象如何和目前传送网的分层实体（行政域、路由区、子网等）对应起来，以及ASON网络传送实体的命名和地址分配方式（如SNPP链路、子网等）等，目前ASON还没有对此进行标准化。甚至，我们看到ITU-T 把IETF的有过实施协议搬过来时，关于信令协议的描述从整理上仍很不完备，比如，连最基本的连接信号类型的具体定义和编码都没有给出，这样在使用该协议的同时还要参照IETF的协议，并进一步设计信令交换需要的私有成分。

2.5.2 路由

ITU-T G.7715只是关于路由体系结构和功能过程需求的议，而G.7715.1是关于链路状态体系结构需求议，并且该G.7715.1目前只是在草稿阶段，关于路由体系结构的具体实现协议，包括涉及互联互通的具体定义和编码，目前ITU-T仍没有给出，比如，虽然G.7715给出链路的属性：信令类型、权重、资源类、本地连接类型等，但究竟如何对其编码没有标准化。

特别是，SDH和OTN是多层网络，层间的相互影响必然对路由产生影响，路由协议如何考虑多层特征仍需要进一步研究。

2.5.3 链路管理资源管理

目前关于G.7716只是链路管理的功能过程和体系进行了规定，对其进行具体实施的协议还没有出现。在ASON应用实现管理链路功能时，一方面需要参照OIF的LMP协议，另一方面要考虑对其进一步扩展。

2.5.4 自动发现

为完整的解决光网络内的自动发现，ITU-T G.7714 和G.7714.1提出了自动发现协议，但这些协议的方法和许多功能还在研究阶段（如服务能力的交换、控制实体逻辑邻接建立的标准化问题），并且对提出的可选择性方法，没有规定必选要求，许多处理对象涉及编码仍没有被标准化。

2.5.5 保护、恢复

保护和恢复是ASON控制平面要考虑的一个重要功能。ITU-T还未对其进行具体标准化，已准备在将来提出一个专门的协议来阐述。

2.5.6 信令网

G.7712主要规定了管理通信网和信令网体系结构需求，给出了信令网的信道建立方式，那么如何考虑构筑一个可靠的信令网，包括信令网本身的保护恢复机制的建立等，仍有待于研究和进一步的标准化。

2.6 中兴通讯对智能光网络标准化工作的贡献

3、智能光网络相关技术介绍

3.1接口协议

图3 智能光网络原理模型

如图3所示，智能光网络中包含三种接口协议：用户网络接口UNI（User Network Interface）、内部网络接口I-NNI（Internal Network to Network Interface）、外部网络接口E-NNI（External Network to Network Interface）。

UNI是业务请求者和业务提供者控制平面实体间的双向信令接口，通过它，客户层网络可以自动要求建立新的连接、删除或询问已有连接的状态，它支持以下功能：呼叫控制、资源发现、连接控制、连接选择。注意，它不支持路由选择功能。此外，它运行在光客户端和光网络之间，支持呼叫安全和授权功能或增强的检索功能及呼叫安全和认证及增强的号码业务。它的主要功能为：连接建立、连接拆除、连接修改、状态查询。它的功能实现需要有能够充分满足功能要求的信令协议，这有两种候选方案：CR-LDP和RSVP-TE。目前在业界标准协议制定得最为完善和成熟的是OIF的UNI协议。

I-NNI是属于一个或多个有依赖关系域内控制平面实体间的双向信令接口，通过它的信息支持以下功能：资源发现、连接控制、连接选择、连接路由选择。它定义了控制网络内单元之间的接口，为双向信令接口，对它来讲，需要重点规范信令与选路功能。因此，提供了网络内部的拓扑信息。由于它为域内接口，使用专用协议，因此可以不考虑标准化。E-NNI

是属于不同域内控制平面实体间的双向信令接口，通过它的信息支持以下功能：呼叫控制、资源发现、连接控制、连接选择、连接路由选择。它定义了不同域的通用控制面间接口，同样为双向信令接口。其主要功能为在不同域间交换可达性信息，屏蔽了网络内部的拓扑信息。I-NNI和E-NNI接口使用OSPF-TE、LMP、RSVP-TE或BGP协议。

3.2网络模型

IP层与光传送层的融合由于技术背景的不同所导致的融合思路也不尽相同。目前，主要有两种基本网络演进结构，即重叠模型和集成模型。尽管两者都是以IP为中心的控制结构，都将应用简化的MPLS信令和基于下一代光网状网结构，但在管理应用上有很大的不同，基本反映了计算机界和电信界的不同思路。

3.2.1 重叠模型

重叠模型（Overlay Model）又称客户－服务者模型，是ITU和光互联论坛（OIF）等国际标准组织和准标准组织所支持的网络演进结构。这种模型的基本思路是将光传送层特定的控制智能完全放在光传送层独立实施，无须客户层干预，客户层和光传送层将成为两个基本独立的智能网络层，而光传送层将成为一个开放的通用传送平台，可以为包括IP层在内的所有客户层提供动态互联。为此，这种模型有两个独立的控制面，一个在核心光网络，即光网络层；而另一个在客户层，具体集中体现在用户－网络接口(UNI)处，即边缘客户层设备与核心光网络之间，两者之间不交换路由信息，独立选路，具有独立的拓扑。核心光网络为网络边缘的客户提供波长业务。

这种模型从结构上看简单直接，最大好处是可以实现统一透明的光传送层平台，支持多客户层信号，不限定于IP路由器。其次，让客户层特定要求通过接口送给光服务层，由光网络层来完成客户的连接要求可以屏蔽光传送层的网络拓扑细节。第三，这种模型允许光传送层和客户层独立演进，这样光传送层可以继续快速演进，不会受制于由摩尔定律所限定的18个月翻番的IP层发展速度。第四，采用子网分割后，运营者既可以充分利用原有基础设施，又可以在网络其它部分引入新技术，不为原有基础设施所累。第五，采用这种方式后在网络运营商和客户层信号间有一个清晰的分界点，允许网络运营商按照需要实施灵活的策略控制和提供灵活的SLA。最后，这种模型可以利用成熟的标准化的UNI和NNI，比较容易在近期实现多厂家光网络中的互操作性，迅速实施网络商用化敷设，这对网络运营者十分重要。

这种模型的缺点是功能重叠，两个层面都需要有网管和控制功能（例如都有选路功能）。其次是扩展性受限。为了实现数据转发，需要在边缘设备间建立点到点的网状连接，即存在N2问题。另外，管理两个独立的物理网的成本较高，带宽利用率较低，存在额外的帧开销。最后，由于两个层面存在两个分离的地址空间，因此需要复杂的地址解析。

总之，目前这种模型最适合那些传统的已具有大量SDH网络基础设施而同时又需要支持分组化数据的网络运营商。

3.2.2 集成模型

集成模型（Integrated Model）又称对等模型或混合模型，是IETF所支持的网络演进结构。这是一种集成的方式，基本思路是将IP层用于MPLS通道的选路和信令略作修改后直接应用于光传送层的连接控制。

这种模型的基本特点是将光传送层的控制智能转移到IP层，由IP层来实施端到端的控制。此时，光传送网和IP网可以看作一个集成的网络，维持单个拓扑，光交换机和标记交换路由器具有统一的选路区域，两者之间可以自由地交换所有信息并运行同样的选路和信令协议，实现一体化的管理和流量工程。敷设统一的控制面可以消除管理具有分离的、不同的控制和操作语义的混合光互联系统而带来的复杂性。

然而，采用这种模型时光网络层主要支持单一的客户－IP业务，难以支持传统的非IP业务，失去了对业务的透明性。其次，为了实现路由器对光传送层的全面控制，必须对客户层开放光传送层的网络拓扑等细节，这在多数情况下是行不通的。第三，光层面的物理大故障（例如光缆切断）会导致光开关的频繁动作，不仅使路由器选路工作量负担过重，还会影响路由稳定性。第四，采用集成模型后，网络运营商无法提供灵活的策略控制和分级的域管理体制。第五，光层网元在选路和保护恢复方面与IP层有明显的不同限制，对形成统一的选路和保护恢复控制有相当的难度。最后，这种模型使IP与光传送层之间有大量的状态和控制信息需要交换，从标准化的角度较难实现光传送层的互操作性。

总之，这种模型较适合那些新兴的同时拥有光网络和IP网的ISP运营商。从长远看，也适合于传统的电信运营商。

3.2.3 混合模型

严格意义上讲，混合模型（Hybrid Model）并不是一种独立的模型，它只是在某些场合下，有可能将重叠模型和集成模型两种结合在一起，形成所谓的混合方式。基本思路是由

同一运营者拥有的光网络和IP网部分可以集成在一起，按集成模型管理，而将该光网络与其支持的其他客户层信号（IP信号和其他非IP信号）部分按重迭模型管理。

3.3控制协议

智能光网络的控制协议是控制平面的重要组成部分，也是实现控制平面各项功能的重要手段。实现其最快的方法，是采用现有的数据网络协议，现在ITU-T及各个国际标准化组织准备采用GMPLS协议作为ASON的控制协议，它是由MPLS协议扩展而成，有许多种选择，其中ASON使用了一部分，并进行扩展，以适应于ASON。它主要包括路由、信令和链路管理的相关协议。

3.3.1 路由协议

路由协议包含域内路由协议和域间路由协议。域内路由协议主要有OSPF（Open

Shortest Path First Protocol：开放式最短路径优先协议）、IS-IS（Intermediate System to Intermediate System Protocol：中间系统到中间系统协议），域间路由协议主要有BGP（Border Gateway Protocol：边界网关协议）、DDRP（Domain to Domain Routing Protocol：域间路由协议）。

在域内路由协议的选择上，带流量工程的OSPF-TE协议由于其良好的开放性和兼容性被绝大多数厂家所接受；在域间路由协议方面，同一运营商不同域之间多采用DDRP，而不同运营商域之间则倾向于采用BGP协议。

3.3.2 信令协议

信令协议主要有三种：PNNI（Private Network to Network Interface：专网到网络的 接口）、RSVP-TE（Resource Reservation Protocol – TE extensions：资源预留协议向TE的扩展）、CR-LDP（Constraint-based Routing Label Distribution Protocol：基于约束路由的标签分发协议）。

PNNI协议起源于传统的电信信令协议（Q.2931、Q.931、SS7），可靠性较高，但灵活性不够，且无法与GMPLS协议互通，ITU-T G.7713.1规范的PNNI协议仅适用于软永久连接；RSVP协议起源于IP CoS技术，具有较好的资源同步、差错处理功能，能更好地处理掉电等异常情况，更容易实现多播，可以实现控制平面与数据平面的完全分离，具有较好的灵活性，但为了能够应用于ASON，需要进行较大的扩充与改进，且可靠性不如PNNI，ITU-T

G.7713.2规范的RSVP-TE协议，重点规范了UNI和E-NNI，通常也适用于I-NNI，但还需要进一步规范，同样支持软永久连接，也支持域内的交换连接；CR-LDP协议起源于IP MPLS技术，实现多播困难，同样需要进行较大的扩充与改进，ITU-T G.7713.3规范的CR-LDP协议，适用于UNI、 E-NNI和I-NNI，可以进行与ASON有关的自动呼叫和连接操作。相比之下，RSVP-TE比CR-LDP更成熟，因此，绝大多数的厂家均采用RSVP-TE协议。

3.3.3 LMP协议

LMP（Link Management Protocol：链路管理协议）主要对存在的链路进行管理和维护。这里的链路是两个子网间的链路，它可由管理平面配置，也可由自动发现功能通过发现过程发现，甚至可以是由控制平面建立的一个的包含多个客户层连接关系的服务层连接。通过LMP协议完成链路状态信息的收集，并在全网范围内定期发布链路状态信息，包括通道的可用性等。

3.4生存技术

目前，智能光网络采用的生存技术可分为保护、集中恢复和分布恢复，其中保护和集中恢复是传统的光传输网的功能，而分布式恢复则是智能光网络所特有的功能。与传统的光传输网不同，智能光网络的控制平面使运营商可以为用户提供选择业务等级的能力（CoS）及向用户提供SLA协议所承诺的指标。保护和恢复正是智能光网络完成这一功能的主要方式。

生存性方式的选择（保护、恢复或两者都不具备）需要考虑运营商的策略、网络拓扑和所用设备的能力。在智能光网络中，恢复与控制平面的动作有关，保护则由传输平面完成，而管理平面的命令可用于日常的维护，也可以在紧急故障条件下，压制自动完成的动作。智能光网络的保护或恢复方式应具有以下特性：与所支持客户层信号（IP、ATM、SDH、以太网信号）相独立；具有可扩展性，以适应保护业务层灾难性故障（如光缆故障）的需要；采用可靠及有效的信令机理，即使在传输网或信令网发生故障时，还保证其功能的有效性；保护或恢复方案应与故障位置无关。

目前主要的保护技术有：1+1单向路径保护、1：N路径保护、1+1单向SNC/N和SNC/S保护。同时，还有光通道（Och）共享保护环和光复用段（OMS）共享保护环，这两种方式均需要使用APS协议。智能光网络的恢复方法可分为三种：预计算、动态和这两种方法同时采用，区别在于所采用的恢复动作顺序不同。对于交换连接，生存性方式和路由选择由控

制平面完成，而软永久连接和永久连接的生存性方式和路由选择由管理平面完成。