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图4-2 全光传输网络结构图
全光网络一般由3级组成:光纤局域网（接入网）LAN，光纤城域网MAN，光传送网OTN(光纤核心长途干线网)，各级网络结构不尽相同。
1.光纤局域网LAN
一般局域网的网径较小，传输延迟小，数据吞吐量较高，因此常用星型结构或者总线型结构，其节点就是光收发器，每个星型子网分配一个光信号波长，采用媒质控制协议来解决资源共享问题，结构较为简单，当需要将各个子网互联起来时，则需要波长路由器。
电话业务接入、广播电视(含数字电视)、不对称业务(如视频点播VOD)为主业务的光纤接入网也属于局域网范畴。目前广播电视网络由于混合光纤接入网(HFC)造价较低而进入商业化阶段，但随着光无源星形耦合器等光器件的成熟及成本的下降，无源光纤接入网(PON)将成为最具潜力的接入网方案(光纤到家FTTH方案)，由于该网络都采用无源光器件，其可靠性非常高。
2.光纤城域网(WAN)
光纤城域网多以城市或行政区为单位，跨度一般为几千米至几十千米，这需要光节点将
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许多局域网(子网) 连接起来，要求传输速率较高，其结构多为环型网。因为每一个光节点都发射、接收固定波长的光信号，所以需要一定的协议如CSMA和ALOHA等。
3.光传送网(OTN)
国际电信联盟在ITU - T的G.872建议中，定义了光传送网为一组可为客户信号提供主要在光域上进行传送、复用、选路、监控和生存性处理的功能实体，能够支持各种上层技术，是适应公用通信网络演进的基础传输网络，通俗地说，它是由高性能的光电转换设备连接众多的全光透明子网的集合。光传送网的性能与它对光信号的透明程度有关，如果能做到全透明，那么它就可以充分利用光交换及光纤传输的潜力，网络带宽可以做到近乎无限的程度。目前光网络的传输性能会受到状态监控、业务运营、标准开发等因素的制约，只能做到半透明传送的程度，网络结构虽然多少影响了传输速率，但却可以充分利用电领域已成熟的技术和灵活处理资源的能力，充分利用网络中已大量使用的SDH、PDH、ATM 等设备，既不浪费现有资源，又极大地提高传输性能。所以ITU - T决定按光传送网(OTN)的概念来研究光网络技术和标准，不限定网络的透明性，先在经济技术条件允许的范围内发展光透明子网，随着条件的成熟再逐步扩大到全光网，最终实现全透明传输。ITU - T 的G.872为OTN的分层结构作了定义所示。
此网中OCH层为各数字化用户提供信号接口，具有透明地传送SDH、PDH、ATM、IP等业务并提供点对点、以光通路为基础的组网功能，一般为单一波长的传输通道；OMS层能够为DWDM复用的多波长信号提供组网功能；OTS输出光信号经过光接口与传输光纤相连接；每层网络都要为相邻一层网络提供传送服务。
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5 光网络的控制与管理技术
全光网络的控制与管理系统是实现光网络的重要组成部分，它通过用于光层处理的开销通道和光层控制信令与管理信息对光网络进行有效的控制和管理，如：边缘节点的带宽请求；网络拓扑、带宽资源、路由信息的传递；动态路由选择和波长分配；网络保护、恢复、重新配置；以及对光设备和光通道进行性能监测，完成各种管理功能。 5.1控制与管理开销通道
光网络的控制与管理开销通道主要有几种实现方式：
带外方式：是一种共路方式，主要采用光监控信道（OSC）实现；
带内方式：属于随路方式，有多种实现技术，如副载波调制（Pilot Tone）、数字包封（Digital Wrapper）等；
带内、带外结合：在不同层采用不同的方式，如在OCH层采用带内方式，而在OMS层和OTS层采用带外方式。
目前，数字包封技术是发展的热点，数字包封技术用信道开销等额外比特数据从外面包裹OCH客户信号形成数字包封，它由光信道净载荷、前向纠错（FEC）和光信道开销三部分组成。ITU－T正在研究数字包封技术并有可能形成标准，这种技术是今后的发展方向。
数字包封主要提供以下基本功能：提供定帧信号，支持时钟提取与数据信号定界；提供FEC以支持10Gb/s及更高速率；为网管提供开销通路；提供自动保护倒换指令。 5.2控制与管理配置模式
光网络控制与管理平台主要负责提供和维护连接，管理网络资源，对路由选择提供连接请求进行计算，以及在网络中沿选择的路由请求和建立连接的信令机制。一旦成功地建立了连接，则维护业务级别合同。光网络的控制与管理配置模式有以下几种：
软永久电路模式（SPC）：基于用户或终端系统和网络之间的差别，终端系统和网络之间没有网络管理或控制交互作用，位于控制平台上方的管理系统代替用于终端与网络节点中的相通信。SPC模式对于传统设备与光核心网相连接特别重要。ATM、FR可以通过管理系统（SPC模式）把接口交换到光网络。
用户网络接口模式（UNI）：也称客户机－服务器（client-server）模式，类似用于ISDN中的模式，由终端系统触发业务（如连接），通过UNI向光网络请求大带宽的连接。终端系统不知道光网络的拓扑或资源，光网络中的控制智能全部应用于光层。这种模式使终端系统和光网络之间的相互作用仅限于建立和拆除连接的简单请求。
对等（peer）模式：最初发出连接请求的是对等的网络单元（NE），请求发出者已全面获
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得拓扑信息。通过这些信息，请求发出者可通过光网络选择路由来满足各种不同的要求：例如多样化的路由选定、延迟最短、可靠性最高，以及跳的次数最少。此模式应用于IP网络比较有利，路由器可与OXC具有同等地位，共享路由信息和控制智能。目前正在研究在对等模式中共享信息的程度。 5.3光层动态控制信令协议
标准化的信令系统将为光网络提供共同的语言和机理，较好传送与连接相关的信息。信令系统的基本部分是请求操作、与连接相关的属性、通过网络传送操作命令的协议、以及传送信令消息的信道。主要过程与技术如下：
邻居发现：知道哪个终端系统与网络连接，哪个NE（如OXC）是邻居，以及根据端口连接性NE怎样连接在一起，这个过程称作邻居发现。
邻居发现的方法：相同层的发现，交叉层和/或单向发现，业务发现。
路由选定：对于光网络选路需要考察许多因素，包括单个连接的路由计算、拓扑信息获得和发布、资源状态信息发布和可到达信息。向光网络提出连接请求时，要计算从源通过网络到达目的地的路由，算法有最短路径法、最少负荷法和交替固定选路法。典型的可采用最短路由算法。
目前，光域业务互连联盟（ODSI）、IETF和OIF等国际性组织正在对光层动态控制信令协议标准进行研究，具体研究状况如下：
光域业务互连联盟（ODSI）：最初目标是使众多销售商在光网络中提供开放的用户光网络接口（UNI）达成共识，并不期望解决多销售商在光网络中的互操作性问题。ODSI对光UNI的定义与叠加网络的模式相兼容。ODSI接口包括如下的协议：业务发现、地址登记和信令。ODSI的信令协议以现有的MPLS信令为基础，向光域扩展并作进一步技术规范。有可能是资源预留协议（RSVP）或局部路由标记分配协议（CR-LDP）中的扩展信令。
IETF：对光网络的路由和信令协议进行技术规范－多协议波长交换（MPLambaS），作为IP协议的扩展，可运行叠加或对等模式。在对等模式中，由光和电交换机构成的网络都在运行相同的多协议波长交换、共享拓扑和资源信息。在叠加模式中，只有光交换机运行多协议波长交换，业务传输平台运行自已的路由和信令协议。
OIF：其结构工作组一直致力于UNI方案，最近创建了一个信令工作考虑与ODSI和IETF的工作进行协调。
5.4光网络的生存性
光网络的生存性包括保护机制和恢复机制这两种技术。保护机制是采用预先规划的方法分配网络资源，防止未来预期可能出现的网络失效。其优点是失效恢复时间短，但不够灵活、带宽利用率不高、无法恢复预期范围以外的失效；恢复机制是网络出现失效后，动态寻找可
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