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软件定义光网络技术演进及在5G中的创新应用
来源:未知|作者:admin
发布时间:2017-08-01 04:57
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  随着光网络智能化的不断发展,其发展趋势已不再局限于简单的刚性带宽管道提供,出现了结构化、业务增值化的发展趋势与特征,而带来这一特征的主要因素在于光网络的可编程控制,即软件定义光网络SDON。

  OFweek光通讯网讯 当前,我国信息通信产业持续高速增长,互联网应用呈现出加深发展态势。

  为把互联网的创新与经济社会各领域深度融合,推动技术进步,提升实体经济创新力和生产力,国务院提出以“互联网+”为主线的国家信息化战略方针。

  作为“互联网+”的重要基础设施,光网络在高速、宽带、长距离超大容量传输方面的优势得到了充分体现。

  随着光网络智能化的不断发展,其发展趋势已不再局限于简单的刚性带宽管道提供,出现了结构化、业务增值化的发展趋势与特征,而带来这一特征的主要因素在于光网络的可编程控制,即软件定义光网络SDON。

  围绕着光网络的智能性演进,先后形成了如图1所示的技术线,即自动交换光网络ASON、基于径计算单元PCE的光网络和软件定义光网络SDON,实现了从“分布式”控制到“半分布式半集中式”控制,再到“全集中式”控制的演进。

  2001年,ITU-T发布对ASON的实施,首次提出在光传送网中引入控制平面。

  同年,IETF提出ASON的一种实现技术,即通用多协议标记交换GMPLS。

  ASON/GMPLS是将拓扑发现、径计算、资源分配、连接控制等功能从管理平面剥离出来,形成分布式控制平面,利用分布式的智能实现连接的动态建立、删除以及快速故障恢复,从而实现网络资源的按需分配。

  由图1我们可以看到,基于分布式的ASON/GMPLS是一种“链型结构”的控制平面模式,每个光网络传输与交换单元都有各自的控制平面CP系统,着与其他网络节点的控制信令的互通。

  然而随着光通信技术的不断发展,需要引入业务、损伤分析、层域协同、资源虚拟等新的策略与规则,ASON/GMPLS控制胖平面化趋势十分明显,由此导致网络控制功能越来越复杂,造成各控制平面节点之间的通信量越来越大。

  另外,随着网络规模的扩大,ASON/GMPLS在大规模网络的径计算、异构网络的互联互通等方面存在明显不足,并且GMPLS协议过于复杂,在实际应用中的局限性较大。

  IETF标准化组织于2006年提出了PCE技术。基于PCE的网络结构和选技术,将复杂约束条件下的径计算和流量工程功能从传统控制平面出来,形成集中式由和分布式信令的“锥形结构”控制平面模式(如图1所示)。

  作为网络中专门负责径计算的功能实体,PCE基于已知的网络拓扑结构和约束条件,根据径计算客户PCC的请求计算出最佳径。

  采用相对的PCE专门负责径计算,有利于增强网络规模及由机制的可扩展性,同时,减轻大量计算需求对网络设备的冲击。

  2011年,以OpenFlow为代表的软件定义网络SDN首次在计算机网络提出,并逐步扩展到光纤网络中。

  SDON是指光网络的结构和功能可根据用户或运营商需求,利用软件编程的方式进行动态定制,从而实现快速响应请求、高效利用资源、灵活提供服务的目的。

  SDON可以为各种光层资源提供统一的调度和控制能力,根据用户或运营商需求,利用软件编程方式进行动态定制,重点解决功能扩展的难点,满足多样化、复杂化的需求,其核心在于光网络元素的可编程特性,包括业务逻辑可编程、控管策略可编程和传输器件可编程。

  由于光层和电层属性不同,SDON是对SDN技术在光层上的扩展,以满足光网络的特殊需求,可支持弹性资源切片虚拟,因此,更加适合多层域多约束的光网络控制,可有效提高运维效率并降低成本。

  如图1所示,SDON通过的南北向接口实现了业务的灵活接入与硬件的统一控制,形成了以控制器为核心的“沙漏型结构”的控制平面模式。

 
 
 
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