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。
为了解决传统OTN的不足，人们已经开始考虑采用ASON技术，实现传输网络的智能化。
二、ASON的性能特点
图1通过分类模型给出ASON的主要性能特点、商业利益、控制机制和组网的基本条件。
图1 ASON的性能特点和组网条件的层次化模型
ASON同传统光网络的区别在于它增加了一个控制平面，通过控制平面中各个模块的相互作用，能够实现智能的控制，从而快速地为业务建立连接，同时还能实现自动拓扑发现等功能。ASON具备以下一系列重要的性能特点。
（1）快速的业务提供能够实现资源的更有效利用和增加开辟新业务的机会，如带宽调整、波长出租、波长批发、VPN等新业务。
（2）网络管理简单化在用户端，根据数据流的大小和模式，能通过波长的自动调整实现不同IP网络之间的连接，从而解决网络拥塞问题。图2给出了快速动态进行业务连接的情况，业务忙时，可再申请λ2路由；流量减少时，立即释放λ2路由。
图2 快速业务提供的情况
（3）更高级别的网络安全在网状网拓扑下，保护和恢复机制能够提供给用户更加可靠的业务传输，特别是在光网络中进行高速信息传输尤为重要。ASON的控制平面能在光层对传输故障快速作出反映，进而即时地将数据流倒换到备用通道上，从而实现了业务的快速保护和恢复，大大提高了网络的安全性。
（4）自动发现邻居、网络资源和业务的功能。
（5）具有流量工程能力和业务端到QoS保证能力。
（6）更简单的网络规划和设计规模大的传输网在规化和设计时非常困难，存在许多不确定因素，诸如不固定的数据流量、不确定的业务需求、不同业务的安全等级，以及各种不同的网络协议和控制平面的相互兼容性等。ASON技术采用标准化的控制平面和简单的网管系统，重用现有的一些协议，使网络规划和设计变得更加简单。
三、ASON的关键性技术
ASON上述功能的实现是依赖于其控制机制，包括自动发现功能、路由、信令、呼叫和连接控制、保护和恢复机制。
第一，ASON的自动发现功能可以分为三种：邻居发现、资源发现和服务发现。邻居发现主要是负责监控本地节点同所有相邻节点的链路连接状态，用于自动发现和维护相邻设备，这对于跟踪相邻网络元素的连接是至关重要的。
第二，路由机制，虽然现有的IP网络使用了许多已知的路由协议，但光通信技术主要还是模拟通信技术，在计算其路由时必须考虑信号的传输损耗问题。另外，由于网络规模较大，信令协议必须尽可能简化，以减少占用网络带宽资源。ITU-T已经对ASON的路由协议作了建议，包括路由协议的体系结构、选路的功能模块、路由协议的属性、抽象信息以及状态表等。
第三，信令，包括所有通信实体之间的控制信息，是自动交换光网络（ASON）控制平面的一项核心技术。信令协议主要用于建立、维护、恢复和释放连接，它对于网络故障时快速反应和恢复至关重要。信令协议的可靠性会直接影响网络的可靠性和服务质量（QoS），是信令研究中的一个重要课题。基于GMPLS的ASON信令协议主要有3种：基于受限路由的标签分发协议（CR2LDP）、扩展的资源预留协议（RSVP2TE）和专用网间接口协议（PNN-I）。
第四，呼叫和连接控制，在ASON体系结构中，呼叫和连接控制是独立的。这样就能支持多业务传输，包括动态的带宽需求、多链路传输或多重连接等，如在提供语音服务时包含多媒体服务。
最后，保护和恢复机制，ASON利用各种快速恢复机制实现网络的高可靠性。快速恢复机制同时支持保护和恢复机制，前者通过将发生故障的链路倒换到备用链路，实现保护；后者通过重选路由来恢复业务。虽然保护和恢复是在不同层面实现的，但两者都支持客户的各种CoS（服务类型）需求，且两者互相配合。
四、ASON组网的基本策略
图1给出ASON组网时必备的基本条件。首先，ASON存在独立的智能化的控制平面，完成呼叫和连接控制功能，控制平面与传输平面、管理平面通过标准接口相互联系。图3给出ASON控制平面的参考模型。其次，还需定义不同域控制面之间的接口和用户与控制面之间的接口。为了实现全局连接，ASON必须有可升级的标识命名和寻址机制。再次，ASON平滑演进的一个重要特点就是尽可能利用现有的协议，包括路由、信令和自动发现协议，同一组控制面协议可以支持多业务传输技术。ASON中通常在用户和传输网之间使用多路由（一般是双路由）实现保护和负荷平衡，包括相同或不同节点、接入网、核心网以及运营商，多路由机制对于同一个用户设备并不需要分配多个地址。
图3 ASON控制平面的参考模型
五、总结
本文通过分类方法研究了ASON的性能特点、控制机制和组网条件。ASON同传统光网络的区别在于它增加了一个控制平面，通过控制平面中各个模块的相互作用，能够实现智能的控制，从而快速地为业务建立连接，同时还能实现自动拓扑发现等功能。ASON具备快速的业务提供、网络管理简单化、更高级的网络安全、自动发现邻居等一系列重要的性能特点。其性能特点是依赖与于它所采用的控制机制，包括自动发现、路由、信令、相应的呼叫和连接控制，以及新的保护和恢复机制。
