通信自动交换光网络工作原理

通信自动交换光网络（ASON, Automatically Switched Optical Network）的工作原理可以概括为通过引入控制平面来实现网络资源的动态按需分配，从而实现光网络的智能化。以下是ASON工作原理的详细解释：

一、网络结构

ASON的总体结构按照分层分割的思想来描述，其体系结构主要包括三个平面：传送平面、控制平面和管理平面。三个平面相互独立，任意一个平面的工作出现错误均不会影响其余两个平面的正常工作。

传送平面：由一系列的传送实体（传输数据的硬件和逻辑）组成，在两个地点之间提供端到端用户信息传送，也可以提供控制和网络管理信息的传送。

控制平面：是ASON的核心部分，由网络的基础结构以及网络中用来控制建立连接和控制维护连接的分布式智能组成。控制平面通过使用接口、协议及信令系统，可以动态地交换光网络的拓扑信息、路由信息以及其他的控制信令，实现光通路的动态建立和拆除，以及网络资源的动态分配。控制平面具有四大功能，分别是：邻居发现、路由（拓朴发现、路径计算）、信令和本地资源管理。

管理平面：由系统、协议和接口组成，负责对传送平面和控制平面以及整个系统进行管理，包括性能管理、故障管理、配置管理、安全管理、计费管理。管理平面主要面向网络运营者的管理需求。

此外，三个平面之间运行着数据通信网（DCN），这是光网络中控制代理之间进行通信而使用的通信基础结构，为三大平面内部以及平面之间的管理信息和控制信息提供通路，主要承载管理信息和分布式信令消息。ASON三个平面之间可通过三类接口实现信息的交互，控制平面和传送平面之间通过连接控制接口CCI相连，管理平面通过网络管理接口（NMI-A和NMI-T）分别与传送平面和控制平面相连。通过这些接口实现了三大平面的分离。

二、工作原理

ASON的工作原理类似于导航仪，其工作流程如下：

网络拓扑发现：控制平面通过邻居发现机制，实时地收集网络中的拓扑信息，包括节点的位置、链路的连接状态等。

路由计算：根据收集到的网络拓扑信息和业务需求，控制平面中的路由算法会计算出最优的路由路径。

信令处理：控制平面通过信令系统，将路由信息发送给相应的节点，指导它们建立或拆除光连接。

数据传输：数据包在传送平面中，按照控制平面计算出的路由路径进行传输。具体来说，当数据包到达ASON网络时，会被划分为不同的部分，每个部分通过控制平面中的ASON控制器获取其下一个路径。然后，这些部分被重新组合成完整的数据包，并通过数据平面中的光通道或光交叉连接进行转发。