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软件定义光网络技术演进及在5G中的创新应用

本文摘要:当前,我国信息通信产业持续高速快速增长,互联网应用于呈现加剧发展态势。 为把互联网的创意成果与经济社会各领域深度融合,推展技术变革,提高实体经济创新力和生产力,国务院明确提出以互联网+居多线的国家信息化战略方针。 作为互联网+的最重要基础设施,光网络在高速、宽带、长距离超大容量传输方面的优势获得了体现。

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当前,我国信息通信产业持续高速快速增长,互联网应用于呈现加剧发展态势。  为把互联网的创意成果与经济社会各领域深度融合,推展技术变革,提高实体经济创新力和生产力,国务院明确提出以互联网+居多线的国家信息化战略方针。

  作为互联网+的最重要基础设施,光网络在高速、宽带、长距离超大容量传输方面的优势获得了体现。  随着光网络智能化的大大发展,其发展趋势已仍然局限于非常简单的刚性比特率管道获取,经常出现了结构对外开放化、业务电子货币简化的发展趋势与特征,而带给这一特征的主要因素在于光网络的可编程掌控,即软件定义光网络SDON。  智能光网络的技术演变路线  环绕着光网络的智能性演变,先后构成了如图1右图的技术路线,即自动互相交换光网络ASON、基于路径计算出来单元PCE的光网络和软件定义光网络SDON,构建了从分布式掌控到半分布式半集中式掌控,再行到全集中式掌控的演变。  图1智能光网络的技术演变路线  自动互相交换光网络ASON  2001年,ITU-T公布对ASON的实行建议,首次明确提出在光传输网中引进掌控平面。

  同年,IETF明确提出ASON的一种构建技术,即标准化多协议标记互相交换GMPLS。  ASON/GMPLS是将流形找到、路径计算出来、资源分配、相连掌控等功能从管理平面挤压出来,构成分布式掌控平面,利用分布式的智能构建相连的动态创建、移除以及较慢故障完全恢复,从而构建网络资源的按需分配。  由图1我们可以看见,基于分布式的ASON/GMPLS是一种链型结构的掌控平面模式,每个光网络传输与互相交换单元都有各自的掌控平面CP系统,确保着与其他网络节点的掌控信令的互通。  然而随着光通信技术的大大发展,必须引进业务感官、受损分析、层域协同、资源虚拟世界等新的策略与规则,ASON/GMPLS掌控长得平面化趋势十分显著,由此造成网络掌控功能更加简单,导致各掌控平面节点之间的通信量更加大。

  另外,随着网络规模的不断扩大,ASON/GMPLS在大规模网络的路径计算出来、异构网络的互联互通等方面不存在显著严重不足,并且GMPLS协议过分简单,在实际应用于中的局限性较小。  基于路径计算出来单元的光网络PCE  IETF标准化的组织于2006年明确提出了PCE技术。基于PCE的网络结构和选路技术,将简单约束条件下的路径计算出来和流量工程功能从传统掌控平面独立国家出来,构成集中式路由和分布式信令的锥形结构掌控平面模式(如图1右图)。

  作为网络中专门负责管理路径计算出来的功能实体,PCE基于未知的网络拓扑结构和约束条件,根据路径计算出来客户PCC的催促计算出来出有最佳路径。  使用比较独立国家的PCE专门负责管理路径计算出来,不利于强化网络规模及路由机制的可扩展性,同时,减低大量计算出来市场需求对网络设备的冲击。  但PCE功能较为单一,必须与其他技术协同应用于。  软件定义光网络SDON  2011年,以OpenFlow为代表的软件定义网络SDN首次在计算机网络明确提出,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市场需求,利用软件编程的方式展开动态自定义,从而构建较慢号召催促、高效利用资源、灵活性获取服务的目的。  SDON可以为各种光层资源获取统一的调度和控制能力,根据用户或运营商市场需求,利用软件编程方式展开动态自定义,重点解决问题功能拓展的难题,符合多样化、变得复杂的市场需求,其核心在于光网络元素的可编程特性,还包括业务逻辑可编程、管控策略可编程和传输器件可编程。  由于光层和电层属性有所不同,SDON是对SDN技术在光层上的拓展,以符合光网络的类似市场需求,可反对弹性资源切片虚拟世界,因此,更为合适多层域多约束的光网络掌控,可有效地提升运维效率并降低成本。  如图1右图,SDON通过对外开放的南北向模块构建了业务的灵活性终端与硬件的统一掌控,构成了以控制器为核心的沙漏型结构的掌控平面模式。


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