《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于軟件定義的OTN網(wǎng)絡(luò)探討
來源:通信世界網(wǎng)
摘要: 目前,,業(yè)界在超100G方面也已經(jīng)展開了廣泛的研究,,在可以預(yù)見的幾年內(nèi),,400G也將拉開商用的帷幕,技術(shù)上面,,多載波復(fù)用和多電平調(diào)制是其相對于100G的重要變化。
Abstract:
Key words :

        目前,,業(yè)界在超100G方面也已經(jīng)展開了廣泛的研究,,在可以預(yù)見的幾年內(nèi),400G也將拉開商用的帷幕,,技術(shù)上面,,多載波復(fù)用和多電平調(diào)制是其相對于100G的重要變化。

 
  但是,,目前的尷尬現(xiàn)狀是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投入和產(chǎn)出之間的剪刀差越來越大,,因此在400G乃至1T的時代,如何提升多載波技術(shù)的頻譜利用效率,,以及怎樣通過資源的靈活調(diào)整提升網(wǎng)絡(luò)整體頻譜利用效率就具有重要意義,。
 
  此外,傳統(tǒng)OTN的特點是剛性帶寬管道,、固定速率接口,。這與當(dāng)前的眾多新業(yè)務(wù)實時變化、具有突發(fā)性的流量模式并不匹配,,“剛性”特征不夠靈活,,無法根據(jù)流量需求適時進行網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)調(diào)整,因此,,需要更靈活,,更開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),即時調(diào)整,,按需分配,。
 
  SDN (Software Defined Network)的理念是讓軟件來控制網(wǎng)絡(luò),其主要特征是控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離,、邏輯集中控制和開放API,。基于SDN架構(gòu)的OTN,,通過軟件就可以對光傳輸資源進行動態(tài)調(diào)整,,因此能夠更好地適應(yīng)業(yè)務(wù)的需求,提高網(wǎng)絡(luò)的利用效率,,OTN的SDN化將成為400G時代的重要演進趨勢,。
 
  基于SDN的OTN網(wǎng)絡(luò)分析
 
  可編程的SDN傳送層:可編程意味著可根據(jù)需要而改變,傳送層的可編程能力和特征是以組件的可編程能力為基礎(chǔ),從而使得節(jié)點設(shè)備具備靈活的可編程特性,,并將這些可編程能力向上層開放,,使得整個光傳送網(wǎng)絡(luò)具備更強的軟件定義特征,提升光網(wǎng)絡(luò)整體性能和資源利用率,,支持更多的光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,。
 
  組件可編程體現(xiàn)在SDO(Software Defined Optical)和Flex Grid(Tunable Mux/Demux, WSS)器件上面,。
 
  基于前者,,可實現(xiàn)頻譜效率可編程和補償算法可編程,頻譜效率可編程意味著子載波復(fù)用方式和調(diào)制方式可變,;補償算法可編程意味著損傷補償算法可變以及FEC類型和格式可變,。即線路側(cè)可根據(jù)不同的鏈路狀態(tài)選擇不同的頻譜效率和補償算法。通過對帶寬,、距離和復(fù)雜度的權(quán)衡,,SDO光模塊實現(xiàn)最佳的頻譜利用效率,從而更好適應(yīng)業(yè)務(wù)和場景的變化,。
 
  基于后者,,可以實現(xiàn)柵格寬度可編程(N×12.5GHz)和光譜形狀可編程(可編程光濾波),即可以根據(jù)不同的信號譜寬和級聯(lián)數(shù)量選擇不同柵格寬度和濾波形狀,,靈活可變的柵格可以更好適應(yīng)400G(400G將不再是固定的50GHZ間隔)的需求,。
 
  節(jié)點可編程體現(xiàn)在傳送容器大小可編程,交換粒度可編程,,光路資源可編程以及節(jié)點規(guī)??删幊蹋纯梢詫崿F(xiàn)Nx100G/200G/400G傳輸,,也能夠基于任意帶寬顆粒度的子載波和信道進行交換,,還可以支持連續(xù)頻譜和非連續(xù)頻譜以及把一個物理節(jié)點虛擬化為多個邏輯節(jié)點,或者把多個物理節(jié)點組合為一個邏輯節(jié)點,,從而提供了極大的靈活性,,實現(xiàn)對業(yè)務(wù)靈活、高效率的承載,。
 
  網(wǎng)絡(luò)可編程體現(xiàn)在將一個網(wǎng)絡(luò)根據(jù)不同的用戶需要虛擬出多個不同的邏輯子網(wǎng),,向不同的客戶提供服務(wù);并可以根據(jù)全網(wǎng)頻譜資源利用情況和線路損傷進行資源調(diào)配與優(yōu)化,,比如可以實現(xiàn)信道間和信道內(nèi)非線性聯(lián)合補償,提升傳輸性能,,也可以進行基于頻譜資源的路由算法和頻譜碎片整理,,提升頻譜利用率,而網(wǎng)絡(luò)層的這種可編程特性則需要基于SDN Controller實現(xiàn)。
 
  SDN Controller:Controller可以認為是整個SDN系統(tǒng)的大腦,,Controller有多種實現(xiàn)方式,,一是SDN和OPENFLOW協(xié)議完全取代ASON及GMPLS和PCE架構(gòu), 打破現(xiàn)有分布式控制模式,,取代所有域間域內(nèi)橫向控制技術(shù)和相關(guān)協(xié)議,;二是直接使用PCE機制,可將信令等分布式控制功能統(tǒng)一到PCE實現(xiàn),,相關(guān)接口使用PCEP協(xié)議,;三是SDN和OPENFLOW協(xié)議兼容ASON及PCE相關(guān)功能,可以利用ASON及PCE的已有成果,,使用部分模塊或者功能作為Controller的一個組件,,從而平滑的向SDN架構(gòu)演進。
 
  該方案由現(xiàn)有控制平面/PCE基礎(chǔ)上進一步開放接口和集中管控逐步演進實現(xiàn),,是控制平面的增強而非替代,,這也是SDN在光傳送網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用和部署的共識和必由途徑,可以有效維護電信產(chǎn)業(yè)鏈的自身利益,。
 
  基于SDN的OTN價值
 
  基于SDN的OTN,,可以實現(xiàn)任意業(yè)務(wù)接入,任意粒度交換,,任意帶寬傳輸,,可以實時根據(jù)業(yè)務(wù)需求,依據(jù)集中統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)控制和管理,,以及擁有的全局網(wǎng)絡(luò)視圖,,對全局網(wǎng)絡(luò)資源進行動態(tài)調(diào)整與優(yōu)化,實現(xiàn)對設(shè)備與光纖網(wǎng)絡(luò)資源最大化利用,,提高利用效率,,減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本 。
 
  基于SDN的OTN,,通用硬件架構(gòu)可以通過軟件靈活配置,,可以綜合權(quán)衡各種因素選擇最佳傳輸方案,并且減少了單板類型,,從而減少了備品備件成本和維護成本,。同時,也降低了對工程和維護人員的技術(shù)要求,,有利于業(yè)務(wù)的快速開通,、部署和后續(xù)的維護。
 
  在新業(yè)務(wù)流量暴增和流量突發(fā),,流向復(fù)雜化的情況下,,傳統(tǒng)OTN網(wǎng)絡(luò)除了要面臨巨大的帶寬壓力外,,其剛性特征也難以適應(yīng)業(yè)務(wù)的動態(tài)需求,基于軟件定義的OTN采用IT化,、軟件化的思路和架構(gòu)來改變網(wǎng)絡(luò),,可編程光傳送網(wǎng)絡(luò)可以大幅提升現(xiàn)有OTN設(shè)備的傳輸效率和能力,靈活對全局網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化,,是傳送平面技術(shù)發(fā)展到400G的必然趨勢,。
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