تجمع الشبكة الضوئية المعرفة بالبرمجيات (SDON) بين الشبكة المعرفة بالبرمجيات (SDN) وشبكة النقل. إنها نقطة بحثية ساخنة في مجال إدارة شبكة النقل. لديها العديد من التطبيقات في شبكة نقل الحزم (PTN) وشبكة النقل البصري (OTN). وفي هيكل إدارة الشبكة ، شكل نموذج المعلومات ، الواجهة بين الشمال والجنوب ، وجوانب أخرى ، سلسلة من المعايير. مع ظهور متطلبات التحكم مثل تقنية شبكة 5G والخطوط الخاصة السحابية ، أصبحت متطلبات التفاعل لنظام إدارة شبكة النقل والتحكم والتنسيق التعاوني لخدمة الطبقة العليا أكثر وضوحًا ، ويجب أن تكون قادرًا على تحقيق إدارة منسقة والتحكم في شريحة شبكة الأتمتة مع نظام إدارة الأعمال والتحكم من الطبقة العليا. من منظور تحسين كفاءة التشغيل والصيانة ، من الضروري أن يكون لديك ميزات جديدة مثل الإدارة والتحكم الموحد والتشغيل الذكي والصيانة لإدارة شبكة النقل ونظام التحكم.

أولاً ، نظام التوحيد القياسي الدولي والمحلي SDON مثالي بشكل أساسي

من حيث التقييس الدولي ، تم الانتهاء من أعمال التقييس لشبكة الإرسال SDON بشكل رئيسي من قبل العديد من منظمات التقييس مثل ITU-T و ONF و IETF.

يركز قطاع تقييس الاتصالات الرئيسي لقطاع تقييس الاتصالات على بنية الإدارة والتحكم لشبكة النقل 5G ، والتحكم في شريحة الشبكة ، ونموذج المعلومات للطبقة L0 إلى الطبقة L2. في الوقت الحاضر ، أكمل قطاع تقييس الاتصالات توصيفين للتحكم العام G.7701 وبنية التحكم SDN لشبكة النقل ITU-T G.7702 من حيث معمارية الإدارة والتحكم ؛ معلومات عامة عن ITU-T G.7711 من حيث نموذج معلومات الشبكة يحدد النموذج نموذج معلومات مستقل عن البروتوكول ، ويحدد ITU-T G.854.1 نموذج شبكة الطبقة L1 ، ويحدد ITU-T G.807 (G.media) تحديد معمارية إدارة الشبكة الضوئية المتوسطة الطبقة L0 والوظائف التنفيذية ITU-T G.876 (G.media-mgmt) وطريقة التحكم لنوع وسائط الشبكة البصرية ، ومن المتوقع أن يكتمل ITU-T G.807 و G.876 حوالي يوليو 2019 وتم تطويرها من خلال المراجعة. سيركز فريق العمل المعني بالمتابعة ITU-T Q12 / 14 على معمارية إدارة شبكات الجيل الخامس والبحث النموذجي في إدارة شبكة SDN والتحكم فيها ، واعتماد نموذج إدارة الشبكة الافتراضية (VN) وبنية سياق العميل / الخادم لدعم تجزئة الشبكة العليا. لتحقيق التحكم في شريحة شبكة النقل ، ودراسة تقنية استرداد الشبكة تحت بنية وحدة التحكم المركزية.

يركز ONF بشكل رئيسي على العمل المتعلق بنموذج معلومات SDN لشبكة النقل. يتم تنفيذه بشكل رئيسي من قبل مجموعة عمل نموذج معلومات الشبكة (OTIM). لقد طور المعايير ذات الصلة مثل نموذج المعلومات الأساسية TR-512 (CIM) ومواصفات وظيفة واجهة API TR-527 Transport API (TAPI). تركز المتابعة بشكل أساسي على حماية الشبكة ، ونمذجة معلومات OAM ، ونمذجة معلومات OTSi بطبقة L0 وغيرها من الأعمال ذات الصلة.

يركز IETF بشكل أساسي على نموذج التحكم لشبكة النقل وشبكة IP والشبكة الافتراضية للشبكة ، ويحدد نموذج الشبكة بناءً على YANG. تقوم مجموعة عمل TEAS التابعة لها حاليًا بتحسين نموذج التحكم في الشبكة الافتراضية المستندة إلى ACTN. تم الانتهاء من نفق هندسة المرور (TE) ونماذج طوبولوجيا TE بشكل أساسي. يمكن استخدام هذه النماذج لإدارة الشبكة الموجهة بالاتصال بشكل مستقل عن البروتوكول. تتم صياغة إدارة الشبكة والنماذج المتعلقة بالبروتوكول في مجموعة عمل CCAMP ، بما في ذلك أنفاق OTN والطبولوجيا ونماذج الأعمال. ستواصل IETF تطوير معايير افتراضية الشبكة ، وتقسيم الشبكة ، وإدارة شبكات الجيل الخامس وغيرها من الجوانب ، وتحسين نموذج IETF YANG ذي الصلة وتطبيقاته.

بشكل عام ، أكملت منظمات التقييس الدولية مثل ITU-T و ONF و IETF بشكل أساسي أعمال التقييس لـ SDON. في الوقت الحالي ، يركز البحث على تكنولوجيا التحكم 5G وتحسين نموذج المعلومات ذات الصلة لشبكة النقل. من حيث أعمال التقييس المحلية ، طورت جمعية معايير الاتصالات الصينية (CCSA) نظامًا قياسيًا لشبكة بصرية محددة نسبيًا ومحددة بالبرمجيات ، بما في ذلك إدارة SDON للأغراض العامة وتكنولوجيا التحكم وشبكة النقل البصري المعرفة بالبرمجيات (SDOTN) والبرمجيات- شبكة نقل الرزم المعرفة (SPTN). سلسلة المعايير.

ثانيًا ، تظهر نقاط بحثية ساخنة جديدة للشبكة الضوئية المعرفة بالبرمجيات (SDON)

مع ظهور تكنولوجيا 5G وتطبيقات تعاون الشبكة السحابية ، ظهرت الشبكات الضوئية المعرفة بالبرمجيات (SDON) بعض النقاط الساخنة البحثية الجديدة ، بما في ذلك الإدارة والتحكم التعاوني الموحد ، وإدارة الشبكة متعددة الطبقات والتحكم ، وإدارة شريحة الشبكة ، والتشغيل الذكي للصيانة ، والسيطرة. حماية الجهاز ، إلخ.

(1) يصبح التحكم الموحد هو الحل السائد لنشر وحدة تحكم SDON

تطور سلس من الشبكة ، وحماية الاستثمار الحالي في الشبكة ، وفي الوقت نفسه جعل وظيفة التحكم في وحدة التحكم في الشبكة ووظائف الإدارة التقليدية لديها تجربة مستخدم متسقة ، وشبكة المشغل بحاجة إلى إدارة وتحكم موحدين. تشمل الميزات التقنية الرئيسية للإدارة والمراقبة الموحدة اعتماد منصة إدارة وتحكم موحدة لتحقيق نشر موحد للإدارة والتحكم والتشغيل الذكي والصيانة ؛ اعتماد نموذج بيانات موحد لمنع تعارض البيانات بين الأنظمة المختلفة وتقليل تدهور أداء النظام الناجم عن مزامنة البيانات ؛ يتم استخدام الواجهة الموحدة شمالاً لتوفير واجهة مفتوحة تستند إلى نموذج YANG لتحقيق برمجة موارد الشبكة. نظام تحكم موحد في النشر الفعلي للشبكة ، قد يعتمد تقسيم المنطقة على متطلبات أداء الشبكة لبروتوكول التحكم الموزع ، يحدد البروتوكول منطقة انتشار لمجموعة معينة من الشبكة الداخلية ، لتقليل استهلاك موارد شبكة نقل الإشارات ، وتحسين الخدمة حماية استعادة الأداء. يمكن لوحدة تحكم المجال الوصول مباشرةً إلى منسق خدمة شركة النقل لتنفيذ النشر المسطح لوحدة التحكم ، أو بنية شبكة متعددة المستويات. من خلال الوظائف الموحدة للشركة المصنعة EMS / OMC ووحدة تحكم المجال (DC) ، يمكن تحقيق الإدارة والتحكم الموحد للموارد في مجال النقل ؛ من خلال توحيد نظام إدارة الأصول من المستوى الأعلى والمنسق التعاوني والمراقب التعاوني متعدد المجالات (SC) لشبكة النقل ، والتوحيد الموحد للأعمال عبر النطاقات.

(2) يحتاج نظام SDON إلى حل مشكلة إدارة الشبكات متعددة الطبقات والتحكم فيها

تدعم شبكة النقل من الجيل التالي طبقات شبكة متعددة ، بما في ذلك تقنيات شبكة L0 إلى L3. يمكن استخدام تقنيات الشبكة المختلفة في مجالات مختلفة ، أو طبقات متعددة من طبقات تكنولوجيا الشبكة في نفس مجال الشبكة. يجب أن يكون للشبكات الضوئية المعرفة بالبرمجيات وظائف إدارة شبكة متعددة الطبقات ومتعددة المجالات.

يمكن لإدارة الشبكات متعددة الطبقات والمجالات المتعددة أن تتبنى نموذجًا موحدًا لشبكة إدارة متعددة الطبقات ، والذي يمكن تحقيقه من خلال قطع النموذج وتوسيعه تحت بنية النموذج المشترك. يحدد ITU-T G.7711 / ONF TR512 نموذجًا مشتركًا لمعلومات الشبكة. تحدد IETF أيضًا نماذج شبكة TE المستقلة ونماذج شبكة IP تحت بنية النموذج الموحد ، ETH ، ODU ، L3VPN ، الطبقة البصرية ، وتقنيات الشبكة الأخرى. يمكن تنفيذ نموذج نمذجة المعلومات على أساس النموذج أعلاه ، وتفصيله وتوسيعه ، وتعريف نموذج معلومات الواجهة الموحدة للجهة الشمالية.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون لنظام إدارة ومراقبة شبكة النقل وظائف التخطيط والتحسين لموارد الشبكة متعددة الطبقات لتحقيق التكوين الأمثل لموارد الشبكة متعددة الطبقات. بالنسبة لسياسة توجيه الخدمة الموجهة نحو الاتصال ، قد تكون هناك سياسة وقيود موحدة لتوجيه الخدمة الموجهة نحو الاتصال ، بما في ذلك القناة الضوئية للطبقة L0 ، وقناة ODU / FlexE للطبقة L1 ، وخدمة ETH للطبقة L2 ، ونفق SR-TP للطبقة L3 ، إلخ. اعتمد. تم اعتماد إستراتيجية حسابية موحدة للتوجيه وسياسات تقييد التوجيه ، مثل الحد الأدنى لعدد القفزات والحد الأدنى للتكلفة والحد الأدنى من التأخير وموازنة الحمل وفصل المسار / التضمين / استبعاد موارد الشبكة وقيود نوع حماية الارتباط. بالنسبة لسياسات التوجيه غير المتصلة بطبقة L3 ، مثل SR-BE ، يمكن تنفيذ التوجيه الديناميكي باستخدام التوجيه المركزي لـ SDN أو بروتوكولات التوجيه BGP الموزعة.

لتنسيق استراتيجيات التوجيه متعدد الطبقات ، يجب إرسال معلمات التوجيه بين طبقات الشبكة المختلفة أولاً ، مثل تكلفة التوجيه لطبقة الخدمة و SRLG والمعلمات الأخرى ، والتي يمكن تمريرها إلى طبقة العميل. يمكن استخدام معلمات تكلفة توجيه الارتباط لطبقة الخدمة للعميل. حساب توجيه الطبقة. ثانيًا ، يجب أن تحدد المستويات المتعددة لتحسين مسار الطريق أهداف واستراتيجيات وقيود تحسين المسار المشترك متعدد الطبقات لتحقيق تحسين مسار متعدد الطبقات.

(ثالثا) التشغيل والصيانة دورة كاملة الآلي هو الشرط الأساسي للتحكم في شريحة الشبكة

إن متطلبات التقسيم لشبكة حامل 5G واضحة تدريجيًا. من الضروري توفير حامل الشبكة الحاملة لأنواع الخدمة المختلفة مثل eMBB و uRLLC و mMTC. يصبح التحكم في شريحة الشبكة جزءًا مهمًا من نظام التحكم. أولاً ، بالنسبة لهندسة إدارة الشرائح ، فإن هيكل إدارة الشبكة الحامل الحالي ونموذج المعلومات وعملية تفاعل الواجهة تدعم إدارة شبكة الشرائح ووظيفة التحكم ؛ ثانيًا ، تتطلب شريحة الشبكة تخطيطًا ذكيًا ، وتتميز شريحة شريحة الشبكة بخصائص تخطيط الشبكة وتحسينها. ينبغي لنظام إدارة الشبكة والتحكم فيها أن يقدم تخطيطًا جديدًا للشرائح ووظائف النشر المثلى ؛ بالنسبة لعملية إدارة الشرائح ، فإن النشر التلقائي والمراقبة هي المتطلبات الأساسية لتقطيع شبكة 5G ، ويجب تشكيل عملية حلقة مغلقة من اكتشاف وإنشاء وتشغيل وصيانة موارد الشريحة لتحقيق النشر والتشغيل التلقائي لشبكة الشرائح. الأبعاد ، يجب أن تدعم الشبكة الحاملة وظيفة التقطيع اليدوي ؛ أخيرًا ، استنادًا إلى متطلبات وحدة التحكم العلوية ونظام التنسيق ، استنادًا إلى الخصائص التقنية لكل شبكة طبقة ، وإدارة الشريحة والتحكم في موارد الشبكة متعددة الطبقات ، بناءً على متطلبات التقطيع لشبكة الطبقة العليا و تكنولوجيا ميزات الشبكة الحاملة تنفذ إدارة شبكة شرائح هذه الطبقة.

(4) يجلب التشغيل والصيانة الذكية ميزات جديدة لتقنية SDON

توفر تقنية الذكاء الاصطناعي (AI) ميزات جديدة لإدارة الشبكة والتحكم فيها. من خلال تقديم تحليل البيانات الضخمة إلى الشبكة الحاملة وإدخال إمكانات التعلم الآلي ، يمكنها تحقيق استكشاف الأخطاء الذكية التي تتمحور حول الأعمال ، وتحليل الأخطاء الذكية القائمة على الذكاء الاصطناعي ، وقدرات التشغيل والصيانة الذكية للشبكات الذكية ذات الأخطاء الذكية مثل التخطيط والتحسين بناءً على الأعمال مراقبة الاداء. يجب أن تدعم وظيفة التشغيل والصيانة الذكية للشبكة الأتمتة والحلقة المغلقة والتشغيل الذكي للصيانة وتشغيل الشبكة ودورة حياة الصيانة. في بيئة شبكة متعددة البائعين ومتعددة المناطق ومتعددة التقنيات ، يجب تحديد نموذج بيانات موحد لاستخراج البيانات من الشبكة الحاملة لتحليل سلوك الشبكة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تحديد النماذج السلوكية ، مثل تطوير قوالب إدارة الأخطاء ونماذج التحذير المروري لتوجيه التشغيل الذكي للشبكة وصيانتها.

ثالثا ، ملخص

مع ظهور تقنية 5G وظهور متطلبات تطبيق الشبكة مثل الخطوط المخصصة للسحابة ، جلبت الشبكات البصرية المعرفة بالبرمجيات العديد من النقاط الساخنة البحثية الجديدة. من الوضع الحالي للتوحيد القياسي ، تم تشكيل كل من أنظمة المعايير الدولية والمحلية مع الشبكات الضوئية المعرفة بالبرمجيات. ستكون النقطة الساخنة البحثية التالية هي إدارة الشبكة متعددة الطبقات وبنية التحكم ، وإدارة شرائح الشبكة ، ونموذج معلومات الشبكة متعدد الطبقات ، ووحدات التحكم المستندة إلى وحدة التحكم. استرداد الحماية ، وما إلى ذلك. ستتطور الشبكة الضوئية المعرفة بالبرمجيات (SDON) إلى إدارة تعاونية موحدة ، وتشغيل وصيانة ذكية ، وتحسين إمكانات الإدارة والتحكم الذكيين للشبكة وكفاءة التشغيل والصيانة.