CN111865671A - 一种基于网络自协商的动态切片管理方法与装置 - Google Patents

一种基于网络自协商的动态切片管理方法与装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于网络自协商的动态切片管理方法，包括：配置各切片的切片配置信息，切片配置信息包括：切片ID、切片功能属性定义、切片的资源范围、切片下的ONU个数限制、切片下的ONU在线数、切片下的流量限制、切片下的峰值流量、切片下的实体ONU能力模型；通过配置通告消息实现OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互，根据OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息执行ONU加入或迁移操作，以动态管理切片资源。本发明可以根据切片的ONU能力模型、切片的ONU个数和切片的配置属性实现动态归集某一相同类型、某一相同功能性能的ONU到同一切片，实现切片的自动编排和管理。本发明还提供了相应的基于网络自协商的动态切片管理装置。

Description

一种基于网络自协商的动态切片管理方法与装置
技术领域
本发明属于通信技术领域，更具体地，涉及一种基于网络自协商的动态切片管理方法与装置。
背景技术
随着人们对宽带业务需求的不断提升，高速互联网、互动电视、3D高清视频、云计算、云存储、物联网等宽带应用的不断涌现，促使传输网络从骨干到城域网络带宽需求成倍增长。同时随着通信技术的不断发展更新，宽带业务也向着综合化、数字化、智能化、虚拟化的方向发展，OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)是PON(Passive OpticalNetwork，无源光纤网络)系统的核心设备，负责普通家宽用户、政企用户等多种业务的综合接入功能，并提供宽带、视频、语音、专线等多种业务。基于ONU细粒度的网络切片技术，将同一ODN(Optical Distribution Network，光分配网络)下的不同ONU划分到多个切片中进行独立转发，每个切片拥有独立的管理对象和硬件表项，切片之间业务的彼此隔离，实现了不同用户不同业务的差异化服务，满足了精细化的切片需求。
目前的ONU切片管理，往往需要通过资源网管进行人工编排，统一对ONU进行切片划分，管理工作量大、配置效率低，切片组网也无法支持ONU加入、迁移的动态改变。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于网络自协商的动态切片管理方法，能够提供更高效、更智能的资源编排和管理功能，通过ONU、OLT双向自协商，识别切片网络的配置和状态信息，自动完成切片的匹配划分并管理切片网络动态变化的场景，让切片网络的管理和运维更加高效。
为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于网络自协商的动态切片管理方法，包括：
配置各切片的切片配置信息，切片配置信息包括：切片ID、切片功能属性定义、切片的资源范围、切片下的ONU个数限制、切片下的ONU在线数、切片下的流量限制、切片下的峰值流量、切片下的实体ONU能力模型；
通过配置通告消息实现OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互，根据OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息执行ONU加入或迁移操作，以动态管理切片资源。
本发明的一个实施例中，所述切片配置信息，具体为：
所述切片ID，用于标识该切片的ID信息；
所述切片功能属性定义，用于标识该切片的功能用途；
所述切片的资源范围，用于标识该切片所在OLT的物理位置，所属的OLT全局\单一槽位、PON口；
所述切片下的ONU个数限制，用于定义该切片下最大ONU的个数，控制超过ONU个数的ONU无法注册到该切片；
所述切片下的ONU在线数，用于标识该切片下在线的ONU个数信息；
所述切片下的流量限制，用于定义该切片最大的流量，控制超过流量的ONU无法注册到该切片；
所述切片下的峰值流量，用于标识该切片下实时的峰值流量信息；
所述切片下的实体ONU能力模型，用于定义该切片下ONU的类型、端口、功能和性能特征。
本发明的一个实施例中，根据OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息执行ONU加入操作，包括：
当ONU在OLT中注册上线时，ONU和OLT发送ONU切片配置通告消息和OLT切片配置通告消息，双方进行OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互：
ONU接收到OLT切片配置通告消息并解析得到OLT的切片配置信息；
当ONU不属于切片时，根据OLT的切片配置信息，按照ONU最优切片选择策略选择最优的切片，并向OLT发送切片加入请求消息，申请加入所选择的最优切片；
OLT接收到ONU的切片加入请求消息，根据OLT的切片配置信息审核ONU是否满足切片所属的ONU能力模型，如果满足则向ONU发送OLT切片配置消息，OLT切片配置消息内容包括：ONU ID、OLT侧已生效的切片ID；
ONU接收OLT切片配置消息后，ONU更新本地的切片配置，完成后向OLT发送ONU切片配置消息，ONU切片配置消息的内容包括：ONU ID、ONU侧已生效的切片ID；
OLT接收到ONU切片配置消息后，更新相应的切片配置信息。
本发明的一个实施例中，当ONU不属于切片时，根据OLT的切片配置信息，按照ONU最优切片选择策略选择最优的切片，并向OLT发送切片加入请求消息，申请加入所选择的最优切片，包括：
根据OLT的切片配置信息，获取OLT的各切片的ONU在线数、切片下的峰值流量信息；
按照ONU最优切片选择策略，优选ONU在线数少、峰值流量低的切片；
向OLT发送切片加入请求消息，申请加入所选择的最优切片。
本发明的一个实施例中，根据OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息执行ONU迁移操作为：
ONU主动向OLT发起切片网络的迁移；或者，
OLT主动向ONU发起切片网络的迁移。
本发明的一个实施例中，所述ONU主动向OLT发起切片网络的迁移，包括：
ONU侧主动发起切片配置通告消息，OLT和ONU双方进行OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互；
ONU侧主动向OLT侧申请发起切片的迁移，向OLT发送ONU切片迁移请求消息，ONU切片迁移请求消息的内容包括：ONU ID、目前所在的切片ID、申请迁移的切片ID；
OLT接收到ONU发送的ONU切片迁移请求消息后，根据切片配置信息审核ONU是否满足切片所属的ONU能力模型，如果满足则向ONU发送OLT切片配置消息，OLT切片配置消息内容包括：ONU ID、OLT侧已生效的切片ID；
ONU接收OLT切片配置消息后，ONU按照切片ID更新本地的配置，完成后向OLT发送ONU切片配置消息，ONU切片配置消息的内容包括：ONU ID、ONU侧已生效的切片ID；
OLT接收到ONU切片配置消息后，更新相应的切片配置信息。
本发明的一个实施例中，所述OLT主动向ONU发起切片网络的迁移，包括：
OLT侧主动发起切片配置通告消息，OLT和ONU双方进行OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互；
OLT侧主动向ONU侧申请发起切片的迁移，向ONU发送OLT切片迁移请求消息，OLT切片迁移请求消息的内容包括：ONU ID、目前所在的切片ID、申请迁移的切片ID；
ONU接收到OLT发送的OLT切片迁移请求消息后，根据切片配置信息审核ONU是否满足切片所属的ONU能力模型，如果满足则按照切片ID更新本地的配置，完成后向OLT发送ONU切片配置消息，ONU切片配置消息的内容包括：ONU ID、ONU侧已生效的切片ID；
OLT接收到ONU切片配置消息后，更新相应的切片配置信息。
本发明的一个实施例中，所述ONU和OLT通过OAM\OMCI协议实现配置通告消息的通告交互。
本发明的一个实施例中，所述ONU的切片状态信息包括：切片ID、切片功能属性定义、切片下的实体ONU的能力。
按照本发明的另一方面，还提供了一种基于网络自协商的动态切片管理装置，包括切片配置单元和切片管理单元，其中：
所述切片配置单元，用于配置各切片的切片配置信息，切片配置信息包括：切片ID、切片功能属性定义、切片的资源范围、切片下的ONU个数限制、切片下的ONU在线数、切片下的流量限制、切片下的峰值流量、切片下的实体ONU能力模型；
所述切片管理单元，用于通过配置通告消息实现OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互，根据OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息执行ONU加入或迁移操作，以动态管理切片资源。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明技术方案可以实现切片的动态管理：根据切片的功能和性能指标要求进行切片网络的定制化，根据切片的ONU能力模型、切片的ONU个数和切片的配置属性实现动态归集某一相同类型、某一相同功能性能的ONU到同一切片，实现切片的自动编排和管理；
(2)本发明技术方案可以实现切片的自协商服务：ONU可根据当前切片的链路状态、切片配置功能进行切片网络的选路协商，可实现ONU切片业务管理和切片网络的迁移功能。
附图说明
图1为本发明实施例中一种基于网络自协商的动态切片管理方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中一种ONU加入切片的流程示意图；
图3为本发明实施例中一种ONU侧发起切片迁移的流程示意图；
图4为本发明实施例中一种OLT侧发起切片迁移的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在目前的OLT应用中，基于ONU的细粒度的网络切片在应用上存在如下问题：
(1)在网络切片的资源划分和编排上，仅依靠网管资源系统对指定ONU授权号通过手工或脚本批量的方法进行切片划分，ONU无法自动匹配到OLT现有的切片网络，也无法根据网络当前的状态、组网应用的功能、ONU的类型、ONU的功能性能等进行不同切片应用的资源编排；
(2)在网络切片的资源分配和管理上，仅通过对在线的ONU这种固定的网络资源进行切片组网。若OLT系统切片网络存在拥塞、新ONU上线加入、用户ONU拆机离开等ONU动态变化的情况，需要通过资源管理工具进行手动更新来维护现有的切片组网。
实施例1
本发明的目的是为了解决上述的问题，提供一种基于网络自协商的动态切片管理方法。该方法可根据ONU和OLT的双向网络协商，自动完成切片网络的成员加入和成员迁移的动态切片的网络管理和维护。如图1所示，本发明提供了一种实现在OLT网络切片管理的方法，包括：
S1、进行切片配置信息，切片配置信息包括：切片ID、切片功能属性定义、切片的资源范围、切片下的ONU个数限制、切片下的ONU在线数、切片下的流量限制、切片下的峰值流量、切片下的实体ONU能力模型；
具体地，切片配置信息的定义为：
所述切片ID，用于标识该切片的ID信息；
所述切片功能属性定义，用于标识该切片的功能用途；
所述切片的资源范围，用于标识该切片所在OLT的物理位置，所属的OLT全局\单一槽位、PON口；
所述切片下的ONU个数限制，用于定义该切片下最大ONU的个数，控制超过ONU个数的ONU无法注册到该切片；
所述切片下的ONU在线数，用于标识该切片下在线的ONU个数信息；
所述切片下的流量限制，用于定义该切片最大的流量，控制超过流量的ONU无法注册到该切片；
所述切片下的峰值流量，用于标识该切片下实时的峰值流量信息；
所述切片下的实体ONU能力模型，用于定义该切片下ONU的类型、端口、功能和性能特征。
S2、通过配置通告消息实现OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互，根据OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息执行ONU加入或迁移操作，以动态管理切片资源。
实施例2
如图2所示，为本发明实施例中ONU加入的流程示意图，按照以下方案让OLT与ONU进行切片网络的协商，并动态管理切片资源，包括：
当ONU在OLT中注册上线时，ONU和OLT通过OAM(Operation Administration andMaintenance，操作维护和管理)\OMCI(ONU Management and Control Interface，光网络单元管理控制接口)协议发送ONU切片配置通告消息(VS_ONU_NOTIFY)和OLT切片配置通告消息(VS_OLT_NOTIFY)，双方进行OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互：
OLT切片配置通告消息(VS_OLT_NOTIFY)包括OLT的切片配置信息，具体为：切片ID、切片功能属性定义、切片的资源范围、切片下的ONU个数限制、切片下的ONU在线数、切片下的流量限制、切片下的峰值流量、切片下的实体ONU能力模型；
ONU切片配置通告消息(VS_ONU_NOTIFY)包括ONU的切片状态信息，具体为：切片ID、切片功能属性定义、切片下的实体ONU的能力；
ONU接收到OLT切片配置通告消息并解析得到OLT的切片配置信息；
当ONU不属于切片时，ONU侧上报的切片配置通告消息(VS_ONU_NOTIFY)中切片ID值为0xFF，根据OLT的切片配置信息，按照ONU最优切片选择策略选择最优的切片，并向OLT发送切片加入请求消息，申请加入所选择的最优切片；
具体地，当ONU不属于切片时，根据OLT的切片配置信息(切片下的ONU在线数、切片下的峰值流量)，按照ONU最优切片选择策略(采用切片流量少、采用在线ONU个数少)向OLT发送切片加入请求消息(VS_ONU_REQ)，切片加入请求消息的内容包括：ONU ID、要申请加入切片ID，选择的最优切片；
OLT接收到ONU的切片加入请求消息，根据OLT的切片配置信息审核ONU是否满足切片所属的ONU能力模型，如果满足则通过OMCI\OAM协议向ONU发送OLT切片配置消息(VS_OLT_INFO)，OLT切片配置消息内容包括：ONU ID、OLT侧已生效的切片ID；
ONU接收OLT切片配置消息后，ONU按照切片ID更新本地的配置，完成后向OLT发送ONU切片配置消息(VS_ONU_INFO)，ONU切片配置消息的内容包括：ONU ID、ONU侧已生效的切片ID；
OLT接收到ONU切片配置消息后，更新相应的切片配置信息。
实施例3
如图3所示，为本发明实施例中ONU侧发起切片迁移的流程示意图，按照以下方案让ONU本地主动向OLT发起切片网络的迁移，包括：
ONU侧主动发起切片配置通告消息，ONU和OLT通过OAM\OMCI协议发送ONU切片配置通告消息(VS_ONU_NOTIFY)和OLT切片配置通告消息(VS_OLT_NOTIFY)，双方进行OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互；
ONU侧可以主动向OLT侧申请发起切片的迁移，通过OAM\OMCI协议向OLT发送ONU切片迁移请求消息(VS_ONU_SW)，ONU切片迁移请求消息的内容包括：ONU ID、目前所在的切片ID、申请迁移的切片ID；
OLT接收到ONU发送的ONU切片迁移请求消息后，根据切片配置信息审核ONU是否满足切片所属的ONU能力模型，如果满足则通过OMCI\OAM协议向ONU发送OLT切片配置消息(VS_OLT_INFO)，OLT切片配置消息内容包括：ONU ID、OLT侧已生效的切片ID；
ONU接收OLT切片配置消息后，ONU按照切片ID更新本地的配置，完成后向OLT发送ONU切片配置消息(VS_ONU_INFO)，ONU切片配置消息的内容包括：ONU ID、ONU侧已生效的切片ID；
OLT接收到ONU切片配置消息后，更新相应的切片配置信息。
实施例4
如图4所示，为本发明实施例中OLT侧发起切片迁移的流程示意图，按照以下方案让OLT主动迁移ONU所属的切片网络，包括：
OLT侧主动发起切片配置通告消息，ONU和OLT可以通过OAM\OMCI协议发送ONU切片配置通告消息(VS_ONU_NOTIFY)和OLT切片配置通告消息(VS_OLT_NOTIFY)，双方进行OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互：
OLT侧可以主动向ONU侧发起切片网络的迁移，通过OMCI\OAM协议向ONU发送OLT切片迁移请求消息(VS_OLT_SW)，OLT切片迁移请求消息的内容包括：ONU ID、目前所在的切片ID、申请迁移的切片ID；
ONU接收到OLT发送的OLT切片迁移请求消息后，根据切片配置信息审核ONU是否满足切片所属的ONU能力模型，如果满足则按照切片ID更新本地的配置，完成后向OLT发送ONU切片配置消息(VS_ONU_INFO)，ONU切片配置消息的内容包括：ONU ID、ONU侧已生效的切片ID；
OLT接收到ONU切片配置消息后，更新相应的切片配置信息。
实施例5
本发明实施例提供了一种基于网络自协商的动态切片管理装置，包括切片配置单元和切片管理单元，其中：
所述切片配置单元，用于配置各切片的切片配置信息，切片配置信息包括：切片ID、切片功能属性定义、切片的资源范围、切片下的ONU个数限制、切片下的ONU在线数、切片下的流量限制、切片下的峰值流量、切片下的实体ONU能力模型；
所述切片管理单元，用于通过配置通告消息实现OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互，根据OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息执行ONU加入或迁移操作，以动态管理切片资源。
实施例6
进一步地，本发明还提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述基于网络自协商的动态切片管理方法。
实施例7
进一步地，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序(指令)，该计算机程序(指令)被处理器执行时实现上述基于网络自协商的动态切片管理方法步骤。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于网络自协商的动态切片管理方法，其特征在于，包括：
配置各切片的切片配置信息，切片配置信息包括：切片ID、切片功能属性定义、切片的资源范围、切片下的ONU个数限制、切片下的ONU在线数、切片下的流量限制、切片下的峰值流量、切片下的实体ONU能力模型；
通过配置通告消息实现OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互，根据OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息执行ONU加入或迁移操作，以动态管理切片资源。
2.如权利要求1所述的基于网络自协商的动态切片管理方法，其特征在于，所述切片配置信息，具体为：
所述切片ID，用于标识该切片的ID信息；
所述切片功能属性定义，用于标识该切片的功能用途；
所述切片的资源范围，用于标识该切片所在OLT的物理位置，所属的OLT全局\单一槽位、PON口；
所述切片下的ONU个数限制，用于定义该切片下最大ONU的个数，控制超过ONU个数的ONU无法注册到该切片；
所述切片下的ONU在线数，用于标识该切片下在线的ONU个数信息；
所述切片下的流量限制，用于定义该切片最大的流量，控制超过流量的ONU无法注册到该切片；
所述切片下的峰值流量，用于标识该切片下实时的峰值流量信息；
所述切片下的实体ONU能力模型，用于定义该切片下ONU的类型、端口、功能和性能特征。
3.如权利要求1或2所述的基于网络自协商的动态切片管理方法，其特征在于，所述根据OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息执行ONU加入操作，包括：
当ONU在OLT中注册上线时，ONU和OLT发送ONU切片配置通告消息和OLT切片配置通告消息，双方进行OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互：
ONU接收到OLT切片配置通告消息并解析得到OLT的切片配置信息；
当ONU不属于切片时，根据OLT的切片配置信息，按照ONU最优切片选择策略选择最优的切片，并向OLT发送切片加入请求消息，申请加入所选择的最优切片；
OLT接收到ONU的切片加入请求消息，根据OLT的切片配置信息审核ONU是否满足切片所属的ONU能力模型，如果满足则向ONU发送OLT切片配置消息，OLT切片配置消息内容包括：ONUID、OLT侧已生效的切片ID；
ONU接收OLT切片配置消息后，ONU更新本地的切片配置，完成后向OLT发送ONU切片配置消息，ONU切片配置消息的内容包括：ONU ID、ONU侧已生效的切片ID；
OLT接收到ONU切片配置消息后，更新相应的切片配置信息。
4.如权利要求3所述的基于网络自协商的动态切片管理方法，其特征在于，所述当ONU不属于切片时，根据OLT的切片配置信息，按照ONU最优切片选择策略选择最优的切片，并向OLT发送切片加入请求消息，申请加入所选择的最优切片，包括：
根据OLT的切片配置信息，获取OLT的各切片的ONU在线数、切片下的峰值流量信息；
按照ONU最优切片选择策略，优选ONU在线数少、峰值流量低的切片；
向OLT发送切片加入请求消息，申请加入所选择的最优切片。
5.如权利要求1或2所述的基于网络自协商的动态切片管理方法，其特征在于，所述根据OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息执行ONU迁移操作为：
ONU主动向OLT发起切片网络的迁移；或者，
OLT主动向ONU发起切片网络的迁移。
6.如权利要求5所述的基于网络自协商的动态切片管理方法，其特征在于，所述ONU主动向OLT发起切片网络的迁移，包括：
ONU侧主动发起切片配置通告消息，OLT和ONU双方进行OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互；
ONU侧主动向OLT侧申请发起切片的迁移，向OLT发送ONU切片迁移请求消息，ONU切片迁移请求消息的内容包括：ONUID、目前所在的切片ID、申请迁移的切片ID；
OLT接收到ONU发送的ONU切片迁移请求消息后，根据切片配置信息审核ONU是否满足切片所属的ONU能力模型，如果满足则向ONU发送OLT切片配置消息，OLT切片配置消息内容包括：ONU ID、OLT侧已生效的切片ID；
ONU接收OLT切片配置消息后，ONU按照切片ID更新本地的配置，完成后向OLT发送ONU切片配置消息，ONU切片配置消息的内容包括：ONU ID、ONU侧已生效的切片ID；
OLT接收到ONU切片配置消息后，更新相应的切片配置信息。
7.如权利要求5所述的基于网络自协商的动态切片管理方法，其特征在于，所述OLT主动向ONU发起切片网络的迁移，包括：
OLT侧主动发起切片配置通告消息，OLT和ONU双方进行OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互；
OLT侧主动向ONU侧申请发起切片的迁移，向ONU发送OLT切片迁移请求消息，OLT切片迁移请求消息的内容包括：ONUID、目前所在的切片ID、申请迁移的切片ID；
ONU接收到OLT发送的OLT切片迁移请求消息后，根据切片配置信息审核ONU是否满足切片所属的ONU能力模型，如果满足则按照切片ID更新本地的配置，完成后向OLT发送ONU切片配置消息，ONU切片配置消息的内容包括：ONU ID、ONU侧已生效的切片ID；
OLT接收到ONU切片配置消息后，更新相应的切片配置信息。
8.如权利要求1或2所述的基于网络自协商的动态切片管理方法，其特征在于，所述ONU和OLT通过OAM\OMCI协议实现配置通告消息的通告交互。
9.如权利要求1或2所述的基于网络自协商的动态切片管理方法，其特征在于，所述ONU的切片状态信息包括：切片ID、切片功能属性定义、切片下的实体ONU的能力。
10.一种基于网络自协商的动态切片管理装置，其特征在于，包括切片配置单元和切片管理单元，其中：
所述切片配置单元，用于配置各切片的切片配置信息，切片配置信息包括：切片ID、切片功能属性定义、切片的资源范围、切片下的ONU个数限制、切片下的ONU在线数、切片下的流量限制、切片下的峰值流量、切片下的实体ONU能力模型；
所述切片管理单元，用于通过配置通告消息实现OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息的通告交互，根据OLT的切片配置信息和ONU的切片状态信息执行ONU加入或迁移操作，以动态管理切片资源。
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