Mạng quang được xác định bằng phần mềm (SDON) kết hợp mạng được xác định bằng phần mềm (SDN) và mạng truyền tải. Nó là một điểm nóng nghiên cứu trong lĩnh vực quản lý mạng lưới giao thông. Nó có nhiều ứng dụng trong mạng truyền tải gói (PTN) và mạng truyền tải quang (OTN). Và trong cấu trúc quản lý mạng, mô hình thông tin, giao diện bắc-nam và các khía cạnh khác, đã hình thành một loạt các tiêu chuẩn. Với sự xuất hiện của các yêu cầu điều khiển như công nghệ mạng 5G và đường truyền riêng trên nền tảng đám mây, các yêu cầu tương tác của hệ thống quản lý và điều khiển mạng giao thông và điều phối hợp tác dịch vụ lớp trên rõ ràng hơn và cần có khả năng quản lý phối hợp và tự động hóa điều khiển lát mạng với hệ thống quản lý và điều khiển kinh doanh lớp trên. Từ góc độ nâng cao hiệu quả vận hành và bảo trì, cần có các tính năng mới như quản lý và điều khiển thống nhất và vận hành thông minh và bảo trì hệ thống quản lý và điều khiển mạng truyền dẫn.

Đầu tiên, hệ thống tiêu chuẩn hóa trong nước và quốc tế của SDON về cơ bản là hoàn hảo

Về tiêu chuẩn hóa quốc tế, công việc tiêu chuẩn hóa của mạng truyền dẫn SDON chủ yếu được hoàn thành bởi một số tổ chức tiêu chuẩn hóa như ITU-T, ONF và IETF.

ITU-T chính ITU-T tập trung vào kiến ​​trúc quản lý và điều khiển của mạng truyền tải 5G, điều khiển lát mạng và mô hình thông tin của lớp L0 đến lớp L2. Hiện tại, ITU-T đã hoàn thành hai thông số kỹ thuật cho điều khiển chung G.7701 và kiến ​​trúc điều khiển SDN của mạng vận chuyển ITU-T G.7702 về mặt quản lý và kiến ​​trúc điều khiển; ITU-T G.7711 thông tin chung về mô hình thông tin mạng Mô hình xác định mô hình thông tin độc lập giao thức, ITU-T G.854.1 định nghĩa mô hình mạng lớp L1 và ITU-T G.807 (G.media) định nghĩa Kiến trúc quản lý mạng quang trung bình lớp L0, các chức năng điều hành và chế độ điều khiển của ITU-T G.876 (G.media-mgmt) của loại phương tiện mạng quang được xác định, ITU-T G.807 và G.876 dự kiến ​​sẽ được hoàn thành khoảng tháng 7 năm 2019 và được phát triển thông qua đánh giá. Nhóm làm việc tiếp theo ITU-T Q12 / 14 sẽ tập trung vào nghiên cứu mô hình và kiến ​​trúc quản lý 5G trong quản lý và kiểm soát SDN của mạng truyền dẫn và áp dụng mô hình quản lý mạng ảo (VN) và kiến ​​trúc bối cảnh máy khách / máy chủ để hỗ trợ phân đoạn mạng trên. Để thực hiện điều khiển lát của mạng truyền tải và nghiên cứu công nghệ phục hồi mạng theo kiến ​​trúc bộ điều khiển tập trung.

ONF chủ yếu tập trung vào các công việc liên quan đến mô hình thông tin SDN của mạng truyền tải. Nó chủ yếu được thực hiện bởi nhóm làm việc Mô hình thông tin mạng (OTIM). Nó đã phát triển các tiêu chuẩn có liên quan như Mô hình thông tin lõi TR-512 (CIM) và đặc tả chức năng giao diện TR-527 API giao thông (TAPI). Theo dõi chủ yếu tập trung vào bảo vệ mạng, mô hình thông tin OAM, mô hình thông tin OTSi lớp L0 và các công việc liên quan khác.

IETF chủ yếu tập trung vào mô hình điều khiển của mạng truyền tải, mạng IP và ảo hóa mạng và xác định mô hình mạng dựa trên YANG. Nhóm làm việc TEAS của nó hiện đang tinh chỉnh mô hình điều khiển mạng ảo dựa trên ACTN (VN). Các mô hình đường hầm và mô hình cấu trúc liên kết TE (TE) đã được hoàn thành về cơ bản. Những mô hình này có thể được sử dụng để quản lý mạng hướng kết nối độc lập với giao thức. Quản lý mạng và các mô hình liên quan đến giao thức được xây dựng trong nhóm làm việc CCAMP, bao gồm các đường hầm OTN, cấu trúc liên kết và mô hình kinh doanh. IETF sẽ tiếp tục phát triển các tiêu chuẩn cho ảo hóa mạng, cắt mạng, quản lý 5G và các khía cạnh khác, đồng thời cải thiện mô hình IETF YANG liên quan và các ứng dụng của nó.

Nhìn chung, các tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế như ITU-T, ONF và IETF về cơ bản đã hoàn thành công việc tiêu chuẩn hóa cho SDON. Hiện tại, nghiên cứu về công nghệ điều khiển 5G và cải tiến mô hình thông tin liên quan của mạng lưới giao thông đang được chú trọng. Về công tác tiêu chuẩn hóa trong nước, Hiệp hội Tiêu chuẩn Truyền thông Trung Quốc (CCSA) đã phát triển một hệ thống tiêu chuẩn mạng quang được xác định bằng phần mềm, bao gồm công nghệ quản lý và điều khiển SDON cho mục đích chung, mạng truyền tải quang được xác định bằng phần mềm (SDOTN) và phần mềm- xác định mạng truyền tải gói (SPTN). Hàng loạt tiêu chuẩn.

Thứ hai, các điểm nóng nghiên cứu mới được định nghĩa bằng phần mềm (SDON) xuất hiện

Với sự ra đời của công nghệ 5G và các ứng dụng cộng tác mạng đám mây, các mạng quang được xác định bằng phần mềm (SDON) đã xuất hiện một số điểm nóng nghiên cứu mới, bao gồm quản lý và điều khiển hợp tác thống nhất, quản lý và điều khiển mạng nhiều lớp, quản lý lát mạng, vận hành và bảo trì thông minh , và kiểm soát. Bảo vệ thiết bị, v.v.

(1) Điều khiển hợp nhất trở thành giải pháp chính cho việc triển khai bộ điều khiển SDON

Sự phát triển mượt mà từ mạng, bảo vệ đầu tư mạng hiện có, đồng thời làm cho chức năng điều khiển của bộ điều khiển mạng và các chức năng quản lý truyền thống có trải nghiệm người dùng nhất quán và mạng của nhà điều hành có nhu cầu quản lý và kiểm soát thống nhất. Các tính năng kỹ thuật chính của quản lý và kiểm soát thống nhất bao gồm việc áp dụng một nền tảng quản lý và kiểm soát thống nhất để đạt được sự triển khai thống nhất về quản lý, kiểm soát và vận hành và bảo trì thông minh; việc áp dụng mô hình dữ liệu thống nhất để ngăn ngừa xung đột dữ liệu giữa các hệ thống khác nhau và giảm sự suy giảm hiệu năng hệ thống do đồng bộ hóa dữ liệu; Giao diện hướng bắc hợp nhất được sử dụng để cung cấp giao diện mở dựa trên mô hình YANG để hiện thực hóa việc lập trình tài nguyên mạng. Hệ thống điều khiển hợp nhất Trong triển khai mạng thực tế, việc phân chia vùng có thể dựa trên yêu cầu hiệu suất mạng của giao thức điều khiển phân tán, giao thức xác định vùng khuếch tán của một phạm vi nhất định của mạng bên trong, để giảm mức tiêu thụ tài nguyên mạng truyền tải, cải thiện dịch vụ bảo vệ Khôi phục hiệu suất. Bộ điều khiển miền có thể truy cập trực tiếp vào bộ điều phối dịch vụ vận chuyển để triển khai triển khai phẳng bộ điều khiển hoặc kiến ​​trúc mạng đa cấp. Thông qua các chức năng thống nhất của nhà sản xuất EMS / OMC và bộ điều khiển miền (DC), việc quản lý và kiểm soát thống nhất các tài nguyên trong miền vận chuyển có thể được thực hiện; thông qua việc thống nhất hệ thống quản lý tài sản cấp trên và bộ điều phối hợp tác và bộ điều khiển hợp tác đa miền (SC) của mạng lưới giao thông, Hợp nhất kinh doanh giữa các miền.

(2) SDON cần giải quyết vấn đề quản lý và điều khiển mạng nhiều lớp

Mạng truyền tải thế hệ tiếp theo hỗ trợ nhiều lớp mạng, bao gồm các công nghệ mạng lớp L0 đến L3. Các công nghệ mạng khác nhau có thể được sử dụng trong các miền khác nhau hoặc nhiều lớp công nghệ mạng trong cùng một miền mạng. Mạng quang được xác định bằng phần mềm nên có chức năng quản lý mạng nhiều lớp, đa miền.

Việc quản lý mạng nhiều lớp và đa miền có thể áp dụng mô hình mạng quản lý đa lớp thống nhất, có thể được thực hiện bằng cách cắt và mở rộng mô hình theo kiến ​​trúc mô hình chung. ITU-T G.7711 / ONF TR512 định nghĩa một mô hình thông tin mạng phổ biến. IETF cũng định nghĩa các mô hình mạng TE độc lập với công nghệ và các mô hình mạng IP theo kiến ​​trúc mô hình thống nhất, ETH, ODU, L3VPN, lớp quang học và các công nghệ mạng khác. Mô hình mô hình thông tin có thể được thực hiện trên cơ sở mô hình trên, điều chỉnh và mở rộng và xác định mô hình thông tin giao diện hướng bắc thống nhất của nhà điều hành.

Ngoài ra, hệ thống quản lý và điều khiển mạng giao thông cần có chức năng lập kế hoạch và tối ưu hóa tài nguyên mạng nhiều lớp để đạt được cấu hình tối ưu của tài nguyên mạng nhiều lớp. Đối với chính sách định tuyến dịch vụ hướng kết nối, chính sách và ràng buộc định tuyến dịch vụ hướng kết nối thống nhất, bao gồm kênh quang lớp L0, kênh ODU / FlexE lớp L1, dịch vụ ETH lớp L2, đường hầm SR-TP lớp L3, v.v. con nuôi. Chiến lược tính toán định tuyến thống nhất và chính sách ràng buộc định tuyến, chẳng hạn như số bước nhảy tối thiểu, chi phí tối thiểu, độ trễ tối thiểu, cân bằng tải, tài nguyên mạng tách / bao gồm / loại trừ đường dẫn và ràng buộc loại bảo vệ liên kết được áp dụng. Đối với các chính sách định tuyến không kết nối của lớp L3, chẳng hạn như SR-BE, định tuyến động có thể được thực hiện bằng cách sử dụng định tuyến tập trung SDN hoặc giao thức định tuyến BGP phân tán.

Để phối hợp các chiến lược định tuyến nhiều lớp, trước tiên, các tham số định tuyến phải được truyền giữa các lớp mạng khác nhau, chẳng hạn như chi phí định tuyến của lớp dịch vụ, SRLG và các tham số khác, có thể được chuyển đến lớp máy khách. Các tham số chi phí định tuyến liên kết của lớp dịch vụ có thể được sử dụng cho máy khách. Tính toán định tuyến lớp. Thứ hai, nhiều cấp độ tối ưu hóa tuyến đường nên xác định các mục tiêu, chiến lược và ràng buộc tối ưu hóa tuyến đường nhiều lớp để đạt được tối ưu hóa tuyến đường nhiều lớp.

(III) Vận hành và bảo trì toàn chu kỳ tự động là yêu cầu cơ bản của điều khiển lát mạng

Các yêu cầu phân khúc của mạng không dây 5G đang dần rõ ràng. Cần cung cấp cho người mang mạng lưới mang cho các loại dịch vụ khác nhau, chẳng hạn như eMBB, uRLLC và mMTC. Việc kiểm soát lát mạng trở thành một phần quan trọng của hệ thống điều khiển. Đầu tiên, đối với kiến ​​trúc quản lý lát, cấu trúc quản lý mạng hiện tại, mô hình thông tin và quy trình tương tác giao diện hỗ trợ chức năng quản lý và điều khiển mạng lát; Thứ hai, lát mạng yêu cầu lập kế hoạch thông minh và điều khiển lát mạng có các đặc điểm của quy hoạch và tối ưu hóa mạng. Hệ thống quản lý và điều khiển mạng không ghi tên nên giới thiệu các chức năng triển khai lập kế hoạch và tối ưu hóa lát cắt mới; đối với quy trình quản lý lát, triển khai và giám sát tự động là các yêu cầu cơ bản của cắt mạng 5G và quy trình khám phá, tạo, vận hành và bảo trì các tài nguyên lát được thực hiện để triển khai tự động và vận hành mạng lát. Kích thước, mạng không ghi tên phải hỗ trợ chức năng cắt thủ công; cuối cùng, dựa trên các yêu cầu của bộ điều khiển trên và hệ thống điều phối, dựa trên các đặc tính kỹ thuật của từng mạng lớp, việc quản lý và kiểm soát các tài nguyên mạng nhiều lớp, dựa trên các yêu cầu cắt của mạng lớp trên và công nghệ của mạng không dây Các tính năng thực hiện quản lý mạng lớp lát này.

(4) Vận hành và bảo trì thông minh mang lại các tính năng mới cho công nghệ SDON

Công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) mang lại các tính năng mới cho quản lý và kiểm soát mạng. Bằng cách giới thiệu phân tích dữ liệu lớn cho mạng không dây và giới thiệu khả năng học máy, nó có thể nhận ra xử lý sự cố thông minh tập trung vào kinh doanh, phân tích lỗi thông minh dựa trên AI và khả năng vận hành và bảo trì mạng thông minh như lập kế hoạch và tối ưu hóa dựa trên kinh doanh giám sát hiệu suất. Chức năng vận hành và bảo trì thông minh của mạng phải hỗ trợ tự động hóa, vòng kín và vận hành thông minh và bảo trì vòng đời vận hành và bảo trì mạng. Trong môi trường mạng đa nhà cung cấp, đa khu vực, đa công nghệ, cần xác định mô hình dữ liệu thống nhất để trích xuất dữ liệu từ mạng không ghi tên để phân tích hành vi mạng. Ngoài ra, các mô hình hành vi nên được xác định, chẳng hạn như phát triển các mẫu quản lý lỗi và mô hình cảnh báo lưu lượng để hướng dẫn vận hành và bảo trì mạng thông minh.

Thứ ba, tóm tắt

Với sự ra đời của công nghệ 5G và sự xuất hiện của các yêu cầu ứng dụng mạng như các đường dành riêng cho đám mây, các mạng quang được xác định bằng phần mềm đã mang lại nhiều điểm nóng nghiên cứu mới. Từ tình trạng tiêu chuẩn hóa hiện nay, cả hệ thống tiêu chuẩn quốc tế và trong nước đã được hình thành với các mạng quang được xác định bằng phần mềm. Điểm nóng nghiên cứu tiếp theo sẽ là kiến ​​trúc quản lý và điều khiển mạng nhiều lớp, quản lý lát mạng, mô hình thông tin mạng nhiều lớp và bộ điều khiển dựa trên bộ điều khiển. Phục hồi bảo vệ, v.v. Mạng quang được xác định bằng phần mềm (SDON) sẽ phát triển theo hướng quản lý hợp tác thống nhất, vận hành và bảo trì thông minh, và cải thiện hơn nữa khả năng quản lý và kiểm soát thông minh của mạng và hiệu quả vận hành và bảo trì.