5G时代 软件定义光网络不断进化

时间:2019-08-31 来源:www.mdjtour.com



5G时代,软件定义的光网络不断发展

中国信息与通信研究院技术标准研究所徐云斌孟海军赵星

人民邮电局

软件定义光网络(SDON)将软件定义网络(SDN)技术与传输网络技术相结合,自出现以来一直是传输网络管理领域的研究热点。目前,SDON在分组传送网(PTN)和光传输网(OTN)中有很多应用,并在网络管理体系结构,信息模型和南北接口方面形成了一系列标准。随着5G时代的到来以及云专用线等应用需求的出现,传输网络管理和控制系统与上层业务协作的交互联动要求更加明确和强大。协同控制,统一管理,网络切片控制和智能操作维护成为新的。研究热点。

标准化体系基本完善

目前,SDON国际国内标准化体系已基本完善。

在国际标准化方面,ITU-T,ONF和IETF等国际标准化组织基本完成了SDON的标准化工作。目前,重点研究了5G控制技术和传输网络相关信息模型的改进。

ITU-T重点关注5G传输网络的管理和控制架构,网络切片控制以及从L0层到L2层的信息模型。在管理和控制架构方面,ITU-T完成了G.7701通用控制和ITU-T G.7702传输网络SDN管理和控制架构的两个规范;在网络信息模型中,ITU-T G.7711通用信息模型定义了与协议无关的信息模型,ITU-T G.854.1定义了L1层的网络模型,ITU-T G.807(G.media)定义了L0层中等光网络的控制体系结构,ITU-T G.876中介体定义了光网络的控制功能和管理模型。 ITU-T Q12/14工作组将侧重于SDN管理和控制传输网络的5G管理架构和模型研究。虚拟网络(VN)管理模型和客户服务上下文架构支持上层网络切片,以实现传输网络的切片控制。同时,研究集中控制器架构下的网络恢复技术。

ONF主要执行与传输网络的SDN信息模型有关的工作。这项工作由网络信息模型(OTIM)工作组负责。目前,已经开发并发布了TR-512核心信息模型(CIM)和TR-527传输API(TAPI)接口功能。标准和其他相关标准,其次主要侧重于网络保护,OAM信息建模,L0层OTSi信息建模等相关工作。

IETF主要关注传输网络,IP网络和网络虚拟化的控制模型,并定义基于YANG的网络模型。 TEAS工作组目前正在完善基于ACTN的虚拟网络(VN)控制模型,流量工程(TE)隧道和TE拓扑模型已基本完成。值得注意的是,这些模型可用于独立于协议的面向连接的网络管理。与协议相关的网络管理和模型由CCAMP工作组制定,包括OTN隧道,拓扑和业务模型。 IETF将遵循网络虚拟化,网络切片和5G管理和控制方面的标准开发工作。

在国内标准化工作方面,中国通信标准化协会开发了比较完整的软件定义光网络标准体系,包括通用SDON管理和控制技术,软件定义光传输网络(SDOTN)和软件定义分组传输网络(SPTN)。 )相关系列标准。

新的热点推动新的发展

随着5G时代的到来以及云网络协作等应用需求的出现,软件定义光网络已经出现了一些新的研究热点,包括统一协同管理和控制,多层网络管理和控制,网络切片管理,智能操作和维护,以及基于控制器的保护恢复等。

首先,统一管理和控制已成为SDON控制器部署的主流解决方案。

为了支持网络的平滑演进,保护现有网络投资,同时使网络控制器的控制功能和传统管理功能具有一致的用户体验,运营商网络需要统一管理和控制。统一管理和控制的主要技术特点如下:采用统一的管理控制平台,实现管理,控制,智能运维的统一部署;采用统一的数据模型来防止不同系统之间的数据冲突,降低数据同步导致的系统性能下降。采用统一的北向接口,提供基于YANG模型的开放接口,实现网络资源的编程。

为了实现统一管理和控制,在实际的网络部署过程中,网络区域划分可以基于分布式控制协议的性能要求,减少信令对传输网络资源的消耗,提高性能。服务保护恢复。域控制器可以直接连接到运营商服务编排设备,以实现控制器的平面部署或多级网络架构。通过制造商EMS/OMC和域控制器(DC)的统一功能,可以实现对传输域中资源的统一管理和控制。

其次,SDON需要解决多层网络管理的挑战。

下一代传输网络支持多个网络层,软件定义的光网络需要具有多层和多域网络管理功能。

多层和多域网络管理和控制可以采用统一的多层管理网络模型,可以通过切割和扩展模型来实现。 ITU-T G.7711/ONF TR512定义了一种通用网络信息模型。 IETF还在统一的模型架构下定义了与技术无关的TE网络模型和IP网络模型。可以基于上述模型定制和扩展ETH,ODU,L3VPN和光层等网络技术的信息建模模型,以定义运营商的统一北向接口信息模型。

此外,传输网络管理系统还应具有多层网络资源的规划和优化功能,以实现多层网络资源的优化配置。

第三,5G网络分割控制已成为一个新的研究热点。

5G承载网络切片要求逐渐明确,即为不同的业务类型提供不同的网络切片,如eMBB,uRLLC和mMTC。相应地,网络切片的管理成为管理系统的重要部分。其中,由于网络分割需要智能规划,网络分片管理和控制应具备网络规划和优化功能。承载网管理和控制系统应引入新的切片规划和优化部署功能;对于切片控制过程,自动部署和监控是5G网络切片。基本要求应形成片资源“发现,创建,运行和维护”的闭环过程,实现网络片的自动部署和操作维护。承载网络应支持手动切片功能。

第四,智能操作和维护为SDON技术带来了新的功能。

基于承载网的大数据分析,通过引入机器学习功能,实现智能网络故障排除,如以业务为中心的智能故障排除,基于AI的智能故障分析和智能故障自愈,以及基于业务的规划优化性能监控。尺寸能力。为了实现智能网络的运维,在多供应商,多区域,多技术的网络环境中,应定义统一的数据模型,提取承载网的数据,进行网络行为分析。此外,还应定义行为模型,如开发故障管理模板和交通警告模型,以指导网络的智能运行和维护。

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随着5G时代的到来以及云专用线等应用需求的出现,软件定义的光网络已经出现了许多新的研究热点。从目前的标准化现状来看,国际和国内标准体系都是由软件定义的光网络构成的。下一个研究热点将是多层网络管理和控制架构,网络片管理,多层网络信息模型和基于控制器的控制器。软件定义光网络将向统一协同管理和智能运维的趋势发展,进一步提高网络的智能管理和控制能力以及运维效率。