一、引言
光網(wǎng)絡(luò)作為下一代網(wǎng)(NGN)的物理基礎(chǔ)，承載著近80%以上的信息量。光核心網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展方向仍然是超高速率、超大容量、超長距離，演進(jìn)過程依次為電層網(wǎng)絡(luò)、光傳送網(wǎng)(OTN)、自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)，傳送的信號(hào)由以電路信號(hào)為主逐步過渡到以分組信號(hào)為主。以光傳送為基礎(chǔ)的自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)，在傳送網(wǎng)中引入了交換的概念，其特點(diǎn)是可以提供靈活的保護(hù)恢復(fù)方案，為不同要求的業(yè)務(wù)提供不同等級(jí)的服務(wù)，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)資源。
二、ASON保護(hù)恢復(fù)過程
“保護(hù)”指用一個(gè)預(yù)先分配的備用資源來代替一個(gè)失效資源，“恢復(fù)”指通過空閑容量重新選路來代替一個(gè)失效資源。通常來說，保護(hù)動(dòng)作在幾十毫秒的范圍內(nèi)完成，而恢復(fù)動(dòng)作一般在幾百毫秒到幾秒的范圍內(nèi)完成。ASON的控制平面為網(wǎng)絡(luò)操作者提供一種功能，可以使網(wǎng)絡(luò)操作者具備向一個(gè)用戶呼叫提供可選擇的業(yè)務(wù)類型(如可用性、中斷時(shí)間、誤碼秒等)的能力。保護(hù)和恢復(fù)是支持用戶請(qǐng)求的CoS能主要機(jī)制。
ASON保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制一般經(jīng)歷故障管理(包括故障檢測、故障定位和隔離、故障通知)，保護(hù)和恢復(fù)，復(fù)原等步驟。涉及的層面有傳送平臺(tái)和控制平臺(tái)。對(duì)于保護(hù)和恢復(fù)，可以通過傳送平臺(tái)和控制平臺(tái)所發(fā)揮的作用來界定。保護(hù)一般是由傳送平臺(tái)單獨(dú)完成，而恢復(fù)是傳送平臺(tái)和控制平臺(tái)共同協(xié)調(diào)完成的。這是保護(hù)和恢復(fù)在實(shí)現(xiàn)過程的區(qū)別。以下是保護(hù)和恢復(fù)在實(shí)施時(shí)的主要載體：
1.端到端/區(qū)段保護(hù)
過程1：故障檢測→送平臺(tái)；過程2：故障隔離/定位→傳送/控制平臺(tái)；過程3：故障通知→傳送/控制平臺(tái)：過程4：保護(hù)倒換→傳送/控制平臺(tái)；過程5：復(fù)原→傳送/控制平臺(tái)。
在端到端/區(qū)段保護(hù)過程中，傳送平臺(tái)發(fā)揮主要作用，控制平臺(tái)動(dòng)作可以用于操作目的或同步目的，或者是通知目的。
2.端到端/區(qū)段恢復(fù)
過程1：故障檢測→傳送平臺(tái)；過程2：故障隔離/定位→傳送/控制平臺(tái)；過程3：故障通知→控制平臺(tái)：過程4：保護(hù)倒換→控制平臺(tái)；過程5：復(fù)原→控制平臺(tái)。
對(duì)于恢復(fù)，一般通過信令信息配置恢復(fù)資源，即主要自控制平臺(tái)發(fā)揮作用。
三、保護(hù)機(jī)制
對(duì)光層和電層交換設(shè)備的控制平面而言，要求信令、路由和鏈路管理均能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)平面的故障恢復(fù)。
標(biāo)簽交換路徑(LSP)可適用于本地(區(qū)段)，段，和/或端到端恢復(fù)。本地區(qū)段保護(hù)指發(fā)生在兩個(gè)相臨開關(guān)之間的鏈路保護(hù)(所有的LSP標(biāo)記為要求進(jìn)行區(qū)段保護(hù)和鏈路選路)；段保護(hù)指兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的LSP段恢復(fù)(如ITU-T規(guī)定的SNC)：端到端保護(hù)指從輸入端口到輸出端口之間整個(gè)LSP保護(hù)。多重恢復(fù)可以同時(shí)適用于一個(gè)LSP，以增加靈活性。然而，多重恢復(fù)之間的相互干擾可能會(huì)比較嚴(yán)重。對(duì)于積向LSP，LSP一個(gè)方向的故障會(huì)造成LSP雙向倒換到一個(gè)新的區(qū)段，段或端到端路徑。
四、恢復(fù)機(jī)制
恢復(fù)是通過空閑容量重新選路來代替一個(gè)失效資源在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，常常以保護(hù)機(jī)制作為第一道防線，對(duì)付諸如光纜切斷之類的公共失效故障。然后，可以用恢復(fù)機(jī)制作為第二道防線對(duì)付網(wǎng)絡(luò)范圍的故障和失效。基于ASON的，恢復(fù)機(jī)制應(yīng)該能夠提供多種選擇方案，包括選擇恢復(fù)機(jī)制，保護(hù)業(yè)務(wù)的顆粒和保護(hù)業(yè)務(wù)的類型等，對(duì)網(wǎng)絡(luò)能夠有更多的控制?；贏SON的恢復(fù)機(jī)制可以為不同要求的業(yè)務(wù)提供不同等級(jí)的恢復(fù)，例如對(duì)于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，可以使用鏈路/節(jié)點(diǎn)保護(hù)，以及預(yù)先建立保護(hù)通道和預(yù)留資源的保護(hù)方式。而對(duì)于盡力而為的業(yè)務(wù)，則可以使用按需建立的通道保護(hù)，或者是依靠IP或高層的恢復(fù)機(jī)制。
根據(jù)不同的準(zhǔn)則可以劃分不同類型的恢復(fù)模式。按照通道恢復(fù)方式，可以分為重選路由和預(yù)計(jì)劃LSP恢復(fù)：按照網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)控制方法，分為集中控制方法和分布控制方法按照網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)范圍，分為局部恢復(fù)和全局-恢復(fù)。
合適的LSP配置將有助于緩輕各種故障帶來的損失。例如，計(jì)算主要路徑和次要路徑，或者端到端或逐段，應(yīng)對(duì)多個(gè)影響鏈路、節(jié)點(diǎn)、SRLG和SRG故障，恢復(fù)LSP。這些主要和次要LSP/區(qū)段配置可以加以分類：主要基于，恢復(fù)路徑可以是預(yù)先計(jì)算或按需計(jì)算的：當(dāng)恢復(fù)路徑是預(yù)先計(jì)算的，則信令是預(yù)先完成的(恢復(fù)資源預(yù)置)或按需進(jìn)行信令交換；當(dāng)恢復(fù)路徑是預(yù)置的，這些路徑是預(yù)先選好的或按需選擇。這些不同的選項(xiàng)增加了不同LSP/區(qū)段的恢復(fù)時(shí)間。
光網(wǎng)絡(luò)作為下一代網(wǎng)(NGN)的物理基礎(chǔ)，承載著近80%以上的信息量。光核心網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展方向仍然是超高速率、超大容量、超長距離，演進(jìn)過程依次為電層網(wǎng)絡(luò)、光傳送網(wǎng)(OTN)、自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)，傳送的信號(hào)由以電路信號(hào)為主逐步過渡到以分組信號(hào)為主。以光傳送為基礎(chǔ)的自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)，在傳送網(wǎng)中引入了交換的概念，其特點(diǎn)是可以提供靈活的保護(hù)恢復(fù)方案，為不同要求的業(yè)務(wù)提供不同等級(jí)的服務(wù)，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)資源。
二、ASON保護(hù)恢復(fù)過程
“保護(hù)”指用一個(gè)預(yù)先分配的備用資源來代替一個(gè)失效資源，“恢復(fù)”指通過空閑容量重新選路來代替一個(gè)失效資源。通常來說，保護(hù)動(dòng)作在幾十毫秒的范圍內(nèi)完成，而恢復(fù)動(dòng)作一般在幾百毫秒到幾秒的范圍內(nèi)完成。ASON的控制平面為網(wǎng)絡(luò)操作者提供一種功能，可以使網(wǎng)絡(luò)操作者具備向一個(gè)用戶呼叫提供可選擇的業(yè)務(wù)類型(如可用性、中斷時(shí)間、誤碼秒等)的能力。保護(hù)和恢復(fù)是支持用戶請(qǐng)求的CoS能主要機(jī)制。
ASON保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制一般經(jīng)歷故障管理(包括故障檢測、故障定位和隔離、故障通知)，保護(hù)和恢復(fù)，復(fù)原等步驟。涉及的層面有傳送平臺(tái)和控制平臺(tái)。對(duì)于保護(hù)和恢復(fù)，可以通過傳送平臺(tái)和控制平臺(tái)所發(fā)揮的作用來界定。保護(hù)一般是由傳送平臺(tái)單獨(dú)完成，而恢復(fù)是傳送平臺(tái)和控制平臺(tái)共同協(xié)調(diào)完成的。這是保護(hù)和恢復(fù)在實(shí)現(xiàn)過程的區(qū)別。以下是保護(hù)和恢復(fù)在實(shí)施時(shí)的主要載體：
1.端到端/區(qū)段保護(hù)
過程1：故障檢測→送平臺(tái)；過程2：故障隔離/定位→傳送/控制平臺(tái)；過程3：故障通知→傳送/控制平臺(tái)：過程4：保護(hù)倒換→傳送/控制平臺(tái)；過程5：復(fù)原→傳送/控制平臺(tái)。
在端到端/區(qū)段保護(hù)過程中，傳送平臺(tái)發(fā)揮主要作用，控制平臺(tái)動(dòng)作可以用于操作目的或同步目的，或者是通知目的。
2.端到端/區(qū)段恢復(fù)
過程1：故障檢測→傳送平臺(tái)；過程2：故障隔離/定位→傳送/控制平臺(tái)；過程3：故障通知→控制平臺(tái)：過程4：保護(hù)倒換→控制平臺(tái)；過程5：復(fù)原→控制平臺(tái)。
對(duì)于恢復(fù)，一般通過信令信息配置恢復(fù)資源，即主要自控制平臺(tái)發(fā)揮作用。
三、保護(hù)機(jī)制
對(duì)光層和電層交換設(shè)備的控制平面而言，要求信令、路由和鏈路管理均能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)平面的故障恢復(fù)。
標(biāo)簽交換路徑(LSP)可適用于本地(區(qū)段)，段，和/或端到端恢復(fù)。本地區(qū)段保護(hù)指發(fā)生在兩個(gè)相臨開關(guān)之間的鏈路保護(hù)(所有的LSP標(biāo)記為要求進(jìn)行區(qū)段保護(hù)和鏈路選路)；段保護(hù)指兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的LSP段恢復(fù)(如ITU-T規(guī)定的SNC)：端到端保護(hù)指從輸入端口到輸出端口之間整個(gè)LSP保護(hù)。多重恢復(fù)可以同時(shí)適用于一個(gè)LSP，以增加靈活性。然而，多重恢復(fù)之間的相互干擾可能會(huì)比較嚴(yán)重。對(duì)于積向LSP，LSP一個(gè)方向的故障會(huì)造成LSP雙向倒換到一個(gè)新的區(qū)段，段或端到端路徑。
四、恢復(fù)機(jī)制
恢復(fù)是通過空閑容量重新選路來代替一個(gè)失效資源在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，常常以保護(hù)機(jī)制作為第一道防線，對(duì)付諸如光纜切斷之類的公共失效故障。然后，可以用恢復(fù)機(jī)制作為第二道防線對(duì)付網(wǎng)絡(luò)范圍的故障和失效。基于ASON的，恢復(fù)機(jī)制應(yīng)該能夠提供多種選擇方案，包括選擇恢復(fù)機(jī)制，保護(hù)業(yè)務(wù)的顆粒和保護(hù)業(yè)務(wù)的類型等，對(duì)網(wǎng)絡(luò)能夠有更多的控制?；贏SON的恢復(fù)機(jī)制可以為不同要求的業(yè)務(wù)提供不同等級(jí)的恢復(fù)，例如對(duì)于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，可以使用鏈路/節(jié)點(diǎn)保護(hù)，以及預(yù)先建立保護(hù)通道和預(yù)留資源的保護(hù)方式。而對(duì)于盡力而為的業(yè)務(wù)，則可以使用按需建立的通道保護(hù)，或者是依靠IP或高層的恢復(fù)機(jī)制。
根據(jù)不同的準(zhǔn)則可以劃分不同類型的恢復(fù)模式。按照通道恢復(fù)方式，可以分為重選路由和預(yù)計(jì)劃LSP恢復(fù)：按照網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)控制方法，分為集中控制方法和分布控制方法按照網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)范圍，分為局部恢復(fù)和全局-恢復(fù)。
合適的LSP配置將有助于緩輕各種故障帶來的損失。例如，計(jì)算主要路徑和次要路徑，或者端到端或逐段，應(yīng)對(duì)多個(gè)影響鏈路、節(jié)點(diǎn)、SRLG和SRG故障，恢復(fù)LSP。這些主要和次要LSP/區(qū)段配置可以加以分類：主要基于，恢復(fù)路徑可以是預(yù)先計(jì)算或按需計(jì)算的：當(dāng)恢復(fù)路徑是預(yù)先計(jì)算的，則信令是預(yù)先完成的(恢復(fù)資源預(yù)置)或按需進(jìn)行信令交換；當(dāng)恢復(fù)路徑是預(yù)置的，這些路徑是預(yù)先選好的或按需選擇。這些不同的選項(xiàng)增加了不同LSP/區(qū)段的恢復(fù)時(shí)間。