5G時代，軟件定義光網(wǎng)絡(luò)有了諸多新研究熱點

軟件定義光網(wǎng)絡(luò)（SDON）將軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）技術(shù)和傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，自從出現(xiàn)以來就成為傳送網(wǎng)管控領(lǐng)域的研究熱點。目前，SDON已經(jīng)在分組傳送網(wǎng)絡(luò)（PTN）以及光傳送網(wǎng)（OTN）中有了諸多應(yīng)用，在網(wǎng)絡(luò)管控架構(gòu)、信息模型、南北向接口等方面形成了一系列標(biāo)準(zhǔn)。隨著5G時代的到來以及云化專線等應(yīng)用需求的出現(xiàn)，傳送網(wǎng)管控系統(tǒng)和上層業(yè)務(wù)協(xié)同編排的交互聯(lián)動需求更加明確和強烈，協(xié)同管控、統(tǒng)一管控、網(wǎng)絡(luò)切片管控和智能運維成為新的研究熱點。

標(biāo)準(zhǔn)化體系基本完善

目前，SDON國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化體系已基本完善。

在國際標(biāo)準(zhǔn)化方面，ITU-T、ONF、IETF等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織針對SDON的標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)基本完成，當(dāng)前聚焦5G管控技術(shù)的研究以及傳送網(wǎng)相關(guān)信息模型的完善工作。

ITU-T主要關(guān)注5G傳送網(wǎng)的管控架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)切片管控、L0層到L2層的信息模型等相關(guān)內(nèi)容。在管控架構(gòu)方面，ITU-T已完成G.7701通用管控和ITU-T G.7702傳送網(wǎng)SDN管控架構(gòu)兩篇規(guī)范consent；在網(wǎng)絡(luò)信息模型方面，ITU-T G.7711通用信息模型定義了與協(xié)議無關(guān)的信息模型，ITU-T G.854.1定義了L1層的網(wǎng)絡(luò)模型，ITU-T G.807（G.media）定義了L0層媒介光網(wǎng)絡(luò)的管控架構(gòu)，ITU-T G.876對媒介光網(wǎng)絡(luò)的管控功能和管控模型進(jìn)行了定義。ITU-T Q12/14工作組后續(xù)將在傳送網(wǎng)SDN管控方面重點關(guān)注5G管控架構(gòu)和模型的研究，采用虛擬網(wǎng)絡(luò)（VN）管控模型和客戶服務(wù)上下文架構(gòu)支持上層網(wǎng)絡(luò)切片，實現(xiàn)傳送網(wǎng)的切片管控，同時研究集中式控制器架構(gòu)下的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)技術(shù)。

ONF主要開展傳送網(wǎng)SDN信息模型相關(guān)工作，該工作由網(wǎng)絡(luò)信息模型（OTIM）工作組承擔(dān)，目前已經(jīng)制定并發(fā)布了TR-512核心信息模型（CIM）、TR-527傳送API（TAPI）接口功能規(guī)范等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)將主要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、OAM信息建模、L0層OTSi信息建模等相關(guān)工作。

IETF主要關(guān)注傳送網(wǎng)、IP網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)虛擬化的控制模型，定義了基于YANG的網(wǎng)絡(luò)模型。其TEAS工作組目前正在完善基于ACTN的虛擬網(wǎng)絡(luò)（VN）控制模型，流量工程（TE）隧道和TE拓?fù)淠Ｐ鸵呀?jīng)基本完成。值得注意的是，這些模型均可以用于與協(xié)議無關(guān)的面向連接的網(wǎng)絡(luò)管控。和協(xié)議相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)管控及模型由CCAMP工作組制定，包括OTN隧道、拓?fù)洹I(yè)務(wù)模型等。IETF后續(xù)將在網(wǎng)絡(luò)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)切片、5G管控等方面開展標(biāo)準(zhǔn)制訂工作。

在國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化工作方面，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會已經(jīng)制定了較為完善的軟件定義光網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)體系，包括通用的SDON管控技術(shù)、軟件定義光傳送網(wǎng)（SDOTN）以及軟件定義分組傳送網(wǎng)（SPTN）相關(guān)系列標(biāo)準(zhǔn)。

新熱點驅(qū)動新發(fā)展

隨著5G時代的到來以及云網(wǎng)協(xié)同等應(yīng)用需求的出現(xiàn)，軟件定義光網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了一些新的研究熱點，包括統(tǒng)一協(xié)同管控、多層網(wǎng)絡(luò)管控、網(wǎng)絡(luò)切片管控、智能運維、基于控制器的保護(hù)恢復(fù)等。

第一，統(tǒng)一管控成為SDON控制器部署的主流方案。

為了支持網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)，保護(hù)既有網(wǎng)絡(luò)投資，同時使得網(wǎng)絡(luò)控制器的控制功能和傳統(tǒng)的管理功能具備一致的用戶體驗，運營商網(wǎng)絡(luò)存在統(tǒng)一管控的需求。統(tǒng)一管控主要的技術(shù)特點如下：采用統(tǒng)一的管控平臺，實現(xiàn)管理、控制和智能運維的統(tǒng)一部署；采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，防止不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)沖突，減少數(shù)據(jù)同步帶來的系統(tǒng)性能劣化；采用統(tǒng)一的北向接口，提供基于YANG模型的開放接口，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的可編程。

為了實現(xiàn)統(tǒng)一管控，在實際的網(wǎng)絡(luò)部署過程中，網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的劃分可以基于分布式控制協(xié)議的性能需求，降低信令對傳送網(wǎng)絡(luò)資源的消耗，提高業(yè)務(wù)保護(hù)恢復(fù)性能。域控制器既可以直接接入運營商業(yè)務(wù)協(xié)同編排器，實現(xiàn)控制器的扁平化部署，也可以采用多級的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)?？梢酝ㄟ^廠商EMS/OMC和域控制器（DC）的功能統(tǒng)一，實現(xiàn)傳送網(wǎng)域內(nèi)資源的統(tǒng)一管控。

第二，SDON需要應(yīng)對多層網(wǎng)絡(luò)管控挑戰(zhàn)。

下一代傳送網(wǎng)支持多個網(wǎng)絡(luò)層次，軟件定義光網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)需要具備多層、多域的網(wǎng)絡(luò)管控功能。

多層多域的網(wǎng)絡(luò)管控可采用統(tǒng)一的多層管控網(wǎng)絡(luò)模型，通過對模型的裁剪和擴展來實現(xiàn)。ITU-T G.7711/ONF TR512定義了通用的網(wǎng)絡(luò)信息模型，IETF也在統(tǒng)一的模型架構(gòu)下定義了和技術(shù)無關(guān)的TE網(wǎng)絡(luò)模型以及IP網(wǎng)絡(luò)模型。ETH、ODU、L3VPN、光層等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的信息建模模型可以在上述模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行裁剪和擴展，定義運營商統(tǒng)一的北向接口信息模型。

此外，傳送網(wǎng)管控系統(tǒng)還應(yīng)具備多層網(wǎng)絡(luò)資源的規(guī)劃和優(yōu)化功能，實現(xiàn)多層網(wǎng)絡(luò)資源的最優(yōu)配置。

第三，面向5G的網(wǎng)絡(luò)切片管控成為新的研究熱點。

5G承載網(wǎng)絡(luò)切片需求逐步明確，即針對eMBB、uRLLC、mMTC等不同的業(yè)務(wù)類型提供不同的網(wǎng)絡(luò)切片。與此相應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)切片的管控成為管控系統(tǒng)的重要內(nèi)容。其中，由于網(wǎng)絡(luò)切片需要智能規(guī)劃，網(wǎng)絡(luò)切片管控應(yīng)具備網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的功能，承載網(wǎng)管控系統(tǒng)應(yīng)引入新的切片規(guī)劃和優(yōu)化部署功能；對于切片管控流程，自動化部署和監(jiān)控是5G網(wǎng)絡(luò)切片的基本需求，應(yīng)形成切片資源的“發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)建、運維”的閉環(huán)流程，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片的自動化部署和運維，承載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持手工切片功能。

第四，智能運維為SDON技術(shù)帶來新能力。

基于對承載網(wǎng)絡(luò)的大數(shù)據(jù)分析，通過引入機器學(xué)習(xí)能力，可以實現(xiàn)以業(yè)務(wù)為中心的智能排障、基于AI的智能故障分析和智能故障自愈、基于業(yè)務(wù)性能監(jiān)測的規(guī)劃優(yōu)化等智能化網(wǎng)絡(luò)運維能力。為了實現(xiàn)智能化網(wǎng)絡(luò)運維，在多廠商、多區(qū)域、多技術(shù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，應(yīng)定義統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，提取承載網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)行為分析。此外，還應(yīng)定義行為模型，如制定故障處理模板、流量預(yù)警模型等，指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的智能運維。

隨著5G時代的到來以及云化專線等應(yīng)用需求的出現(xiàn)，軟件定義光網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了諸多新的研究熱點。從標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)狀來看，國際和國內(nèi)均已形成了軟件定義光網(wǎng)絡(luò)較為完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，下一步的研究熱點將是多層網(wǎng)絡(luò)管控架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)切片管控、多層網(wǎng)絡(luò)信息模型、基于控制器的保護(hù)恢復(fù)等。軟件定義光網(wǎng)絡(luò)將向著統(tǒng)一協(xié)同管理、智能運維等趨勢演進(jìn)，進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的智能管控能力和運維效率。