基于軟件定義的OTN網(wǎng)絡探討
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,在可以預見的幾年內(nèi),400G也將拉開商用的帷幕,技術上面,多載波復用和多電平調(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,在可以預見的幾年內(nèi),400G也將拉開商用的帷幕,技術上面,多載波復用和多電平調(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)絡建設投入和產(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。這與當前的眾多新業(yè)務實時變化、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)絡資源的動態(tài)調(diào)整,因此,需要更靈活,更開放的網(wǎng)絡架構,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,其主要特征是控制與轉發(fā)分離、邏輯集中控制和開放API?;赟DN架構的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業(yè)務的需求,提高網(wǎng)絡的利用效率,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,從而使得節(jié)點設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)絡具備更強的軟件定義特征,提升光網(wǎng)絡整體性能和資源利用率,支持更多的光網(wǎng)絡應用。
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、距離和復雜度的權衡,SDO光模塊實現(xiàn)最佳的頻譜利用效率,從而更好適應業(yè)務和場景的變化。
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)務靈活、高效率的承載。
網(wǎng)絡可編程體現(xiàn)在將一個網(wǎng)絡根據(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;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, 打破現(xiàn)有分布式控制模式,取代所有域間域內(nèi)橫向控制技術和相關協(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),相關接口使用PCEP協(xié)議;三是SDN和OPENFLOW協(xié)議兼容ASON及PCE相關功能,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架構演進。
該方案由現(xiàn)有控制平面/PCE基礎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)領域的應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)務接入,任意粒度交換,任意帶寬傳輸,可以實時根據(jù)業(yè)務需求,依據(jù)集中統(tǒng)一的網(wǎng)絡控制和管理,以及擁有的全局網(wǎng)絡視圖,對全局網(wǎng)絡資源進行動態(tài)調(diào)整與優(yōu)化,實現(xiàn)對設備與光纖網(wǎng)絡資源最大化利用,提高利用效率,減少網(wǎng)絡建設成本 。
基于SDN的OTN,通用硬件架構可以通過軟件靈活配置,可以綜合權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要求,有利于業(yè)務的快速開通、部署和后續(xù)的維護。
在新業(yè)務流量暴增和流量突發(fā),流向復雜化的情況下,傳統(tǒng)OTN網(wǎng)絡除了要面臨巨大的帶寬壓力外,其剛性特征也難以適應業(yè)務的動態(tài)需求,基于軟件定義的OTN采用IT化、軟件化的思路和架構來改變網(wǎng)絡,可編程光傳送網(wǎng)絡可以大幅提升現(xiàn)有OTN設備的傳輸效率和能力,靈活對全局網(wǎng)絡進行優(yōu)化,是傳送平面技術發(fā)展到400G的必然趨勢。
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