CN113542942A - 一种基于sd-otn的全光网络架构构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于SD‑OTN的全光网络架构构建方法，该方法包括网络重构：不区分区域模式下的全MESH组网，实现路由距离、保护路由和调度能力的管控；SDN部署，实现端到端智能管控；匹配不同的业务需求，基于网络承载能力以及不同的业务需求技术，引入PeOTN、ROADM技术，实现基于不同厂家设备的网络智能化管理。本发明的网络构建方法实现MESH化组网、全程端到端SDN管理的高质量、高可靠、高灵活、高智能、高服务、高效率、有竞争力的SD‑OTN省市一体化政企精品网。实现未来大带宽、低时延、高可靠的政企业务及适应未来万物互联的基础承载诉求。
Description
技术领域
本发明移动通信网络技术领域，具体涉及一种基于SD-OTN的全光网络架构构建方法。
背景技术
全光目标网从带宽驱动、被动适应的配套网向体验驱动、主动规划的业务网演进，已经成为行业共识。全光目标网的定位改变，最本质的原因是来自于业务对网络的诉求，从带宽逐步延伸到时延、抖动、丢包等可预期的确定性承载诉求，要求把超宽、低时延、安全、可靠、低丢包等传送网核心能力对外开放，满足对内、对外业务承载需要。建设在物理光纤基础之上、面向联接的全光底座，更容易提供符合要求的确定性承载能力。
然而现有的光网络还是基于传统的网元级管理系统，难于实现全程全网、端到端智能管理，网络建网成本高，传送质量差，无法满足业务时延要求。同时，现有的骨干光网络只能作为基础承载网服务于上层数据网的波道传送，不具备政企MSTP等高价值大小颗粒业务直接承载能力。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于SD-OTN(software definedoptical transport network)的全光网络架构构建方法，通过去中心化以及MESH化扁平组网减轻中心资源消耗，实现业务随选、网络随选，以达到一张网统一规划、调度，分域运维。
根据本发明的实施例，本发明提出了一种基于SD-OTN的全光网络架构构建方法。该方法包括：
步骤S1.网络重构：不区分区域模式下的全MESH组网，实现路由距离、保护路由和调度能力的管控；
步骤S2.SDN部署，实现端到端智能管控；
步骤S3.匹配不同的业务需求，基于网络承载能力以及不同的业务需求技术，引入PeOTN、ROADM技术，实现基于不同厂家设备的网络智能化管理。
进一步的，所述步骤S1中的网络重建过程还包括：网络构建过程中的业务需求不进行转接，通过端到端直达实现直接业务对接和调控。
进一步的，所述步骤S1中的网络重建过程还包括：采用全光MESH、去中心化、路由随选和统一运维的模式对现有的光网络系统进行升级改造，以实现MESH化组网、全程端到端SDN管理。
进一步的，所述步骤S2中的SDN部署，实现端到端智能管控的过程具体包括：端到端管控、快速业务发放；建立时延圈实现时延管控以及网络健康等级分析，实现提前故障预测。
进一步的，所述端到端管控、快速业务发放包括全网跨域业务统一管控，带宽可调，并提供端到端资源可视、时延可视或者可选，网络架构中开放API业务级接口对接；CPE发放即插即用，免调测自动开通。
进一步的，所述建立时延圈实现时延管控，包括，建立时延实时检测地图，并按照时延设计方式设计套餐产品；根据所述检测地图进行在线路径时延确认并给予计算的时延指导用户建网。
进一步的，所述网络健康等级分析，实现提前故障预测，包括，全网部署eOTDR，监控光纤质量，建立网络监控等级包括健康、亚健康、故障以及业务中断四级模式，实现光纤中断的提前预测，并进行无感知业务倒换。
进一步的，所述步骤S3具体包括：
S31.以DC为中心，网业协同；
S32.布局全光锚点；
S33.网络设备通过光缆建立彼此的光联接，并与电层调度技术有机结合，形成光电协同的资源调度、分配机制，并通过资源数字化，构建高效的数字管控系统，对光电资源进行快速组合和高效调度；
S34.光电协同保护将电层共享保护与光层重路由有机组合在一起，通过电层共享保护实现电信级快速保护倒换，同时通过较慢的光层重路由及时将失效的波长联接重新建立起来，让电层始终处于共享保护状态之下；
S35.适时引入PeOTN、ROADM技术，实现基于不同厂家设备的网络智能化管理。
进一步的，所述适时引入PeOTN、ROADM技术，包括：
所述PeOTN引入原则为以100M起步，100M以上带宽专线承载到PeOTN网络上，接入层原则上采用MSTP延伸接入层接入，或以OTN CPE下沉到用户侧升级改造网络为主流推动模型，MSTP和PeOTN混合组网仅支持业务开通，不提供增值能力；
ROADM引入原则：在省内局间层面、本地网核心汇聚层面4个以上光方向的节点逐步引入ROADM构建全光交换网。
进一步的，所述引入PeOTN、ROADM技术，实现基于不同厂家设备的网络智能化管理，还包括引入SDN、OXC、超100G技术、C++/C+L技术、OSUflex技术实现基于不同厂家设备的网络智能化管理。
本发明提出了一种基于SD-OTN的全光网络架构构建方法，该方法包括网络重构：以环网、点对点为主导的OTN网络系统，传送、管理、调度相对分离，均以流量汇聚转接中心进行网络构建；SDN部署，实现端到端智能管控；匹配不同的业务需求，基于网络承载能力以及不同的业务需求技术，引入PeOTN、ROADM技术，实现基于不同厂家设备的网络智能化管理。本发明的网络构建方法实现MESH化组网、全程端到端SDN管理的高质量、高可靠、高灵活、高智能、高服务、高效率、有竞争力的SD-OTN省市一体化政企精品网。实现未来大带宽、低时延、高可靠的政企业务及适应未来万物互联的基础承载诉求。
附图说明
图1为本发明提出的基于SD-OTN的全光网络架构构建方法流程图。
具体实施方式
为便于理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提出了一种基于SD-OTN的全光网络架构构建方法。该方法包括：
步骤S1.网络重构：不区分区域模式下的全MESH组网，实现路由距离、保护路由和调度能力的管控。
网络重构前，以环网、点对点为主的OTN网络系统，传送、管理、调度相对分离，均以广州为流量汇聚转接中心进行的构建。因采用省干+本地网络分域构建、管理，需结合本地网局间OTN系统进行大量电层转接实现业务的端到端开通，成本高，安全性低。
网络重构后，网络构建过程中的业务需求不进行转接，通过端到端直达实现直接业务对接和调控。采用全光MESH、去中心化、路由随选和统一运维的模式对现有的光网络系统进行升级改造，以实现MESH化组网、全程端到端SDN管理。成功打造一张实现MESH化组网、全程端到端SDN管理的高质量、高可靠、高灵活、高智能、高服务、高效率、有竞争力的SD-OTN省市一体化政企精品网。实现未来大带宽、低时延、高可靠的政企业务及适应未来万物互联的基础承载诉求。
步骤S2.SDN部署，实现端到端智能管控。
实现端到端智能管控的过程具体包括：端到端管控、快速业务发放；建立时延圈实现时延管控以及网络健康等级分析，实现提前故障预测。
端到端管控、快速业务发放包括全网跨域业务统一管控，带宽可调，并提供端到端资源可视、时延可视或者可选，网络架构中开放API业务级接口对接；CPE发放即插即用，免调测自动开通。
建立时延圈实现时延管控，包括，建立时延实时检测地图，并按照时延设计方式设计套餐产品；根据所述检测地图进行在线路径时延确认并给予计算的时延指导用户建网。
网络健康等级分析，实现提前故障预测，包括，全网部署eOTDR，监控光纤质量，建立网络监控等级包括健康、亚健康、故障以及业务中断四级模式，实现光纤中断的提前预测，并进行无感知业务倒换。
步骤S3.匹配不同的业务需求，基于网络承载能力以及不同的业务需求技术，引入PeOTN、ROADM技术，实现基于不同厂家设备的网络智能化管理。
本发明的网络构建方法中，还具体包括：
S31.以DC为中心，网业协同；
S32.布局全光锚点；
S33.网络设备通过光缆建立彼此的光联接，并与电层调度技术有机结合，形成光电协同的资源调度、分配机制，并通过资源数字化，构建高效的数字管控系统，对光电资源进行快速组合和高效调度；
S34.光电协同保护将电层共享保护与光层重路由有机组合在一起，通过电层共享保护实现电信级快速保护倒换，同时通过较慢的光层重路由及时将失效的波长联接重新建立起来，让电层始终处于共享保护状态之下；
S35.适时引入PeOTN、ROADM技术，实现基于不同厂家设备的网络智能化管理。
PeOTN(分组增强型光传送网)设备是在传统WDM/OTN设备的基础上融合了MSTP、MPLS-TP功能的增强型产品，支持光层(WDM/ROADM)、OTN和SDH层、分组传送层(以太网和MPLS-TP)的全部网络功能，可以对TDM(ODUk和VC)、分组(MPLS-TP和以太网)以及波长进行交换调度，并支持多层间的层间适配和映射复用，实现对分组、OTN、SDH、波长等各类业务的统一灵活传送功能，并具备传送特征的OAM、保护和管理功能的网络。PeOTN基于统一的网络架构，可满足低时延、高可靠性和高安全性等专线基本需求，实现大小颗粒、刚性管道与弹性管道专线共承载，同时可与MSTP端到端对接组网，满足专线用户的各种个性化需求。
PeOTN引入原则为以100M起步，100M以上带宽专线承载到PeOTN网络上，接入层原则上采用MSTP延伸接入层接入，或以OTN CPE下沉到用户侧升级改造网络为主流推动模型，MSTP和PeOTN混合组网仅支持业务开通，不提供增值能力；
传统波系统开通业务需要手工逐站连纤建立穿通通道，业务开通速度慢。基于ROADM可快速建立波长连接，快速业务调整，减少人为连纤，网络维护更方便，帮助政企业务快速开通。ROADM引入原则：在省内局间层面、本地网核心汇聚层面4个以上光方向的节点逐步引入ROADM构建全光交换网。
引入PeOTN、ROADM技术，实现基于不同厂家设备的网络智能化管理，还包括引入SDN、OXC、超100G技术、C++/C+L技术、OSUflex技术实现基于不同厂家设备的网络智能化管理。
传统网络存网络资源不实时可视，无法指导精准扩容，引起紧急扩容；业务SLA无法实时感知，用户感知差；业务开通流程环节多，开通慢；业务调整复杂，人工调整，带宽不灵活；超大网络大量告警，无效工单多，定位慢等问题。SDN的核心价值在于能够比传统网络做得更快捷、更可靠、更省力，集中管控，拉通资源开放能力，支撑网络转型。软件定义网络(Sofeware-DefindeNetworking，SDN)是一种全新的网络技术，SDN的提出，就是要解决现有IP网络架构存在的问题，并承载未来网络的理想。SDN通过分离网络设备的控制平面与数据平面，将网络的能力抽象为API提供给应用层。在对底层各种网络资源虚拟化的基础上，实现对网络的集中控制和管理。SDN引入原则：智能化，云化，虚拟化和SDN化是网络发展的必由之路，SDN实现控制和转发分离，业务统一快速部署，应尽快完成部署。
OXC即下一代ROADM，全光交换OXC构筑极简光网络。32维调度能力使能网络的全光演进，8倍集成度于传统ROADM方案，大大节省空间和电源。骨干网MESH化重构、波长一跳直达、全光交换对网络波长资源的调度、管理提出更高要求，OXC的出现既可以满足网络MESH化，一跳直达的要求，又可以简化网络，降低运维难度。OXC实现一维度一单板，应对高维度ROADM集成度挑战。OXC引入原则：针对省级枢纽节点及核心几楼考虑部署OXC。
由于流量需求的持续增长，未来100G端口将继续呈下降趋势，200G/400G端口需求将继续提升。(据Omdia预测，预计2022年200G端口需求将超过100G端口，成为光通信市场主流速率)。200G技术成熟，可满足本地网所有传输场景；400G可传输200km，能满足本地网核心节点、IDC/DC之间短距离的传输场景；800G/1T技术正在研究中。超100G技术引入原则：建议在省干及超大城市部分节点间适时引入200G/400G技术。
由于C波段一直提速、供货量较大等原因，C++技术发展迅速，相比之下L波段技术发展相对缓慢。目前在设备成本、性能指标、200G技术等方面C++均优于C+L。C++/C+L技术引入原则：跟随超100G技术逐步引入C++/C+L技术，现阶段推荐采用C++技术。
随着精品网规模商用和MSTP退网，越来越多小颗粒政企业务将在SD-OTN政企精品网端到端承载。但传统OTN网络，在小颗粒业务承载中面临诸多挑战。面对小颗粒业务承载的挑战，各家运营商探索高品质低成本承载技术，随着SDH退网，OTN需要兼顾SDH的功能，正在向承载业务颗粒更小、承载效率更高的方向演进，而OSUflex技术恰好适应此演进方向，因为OSUflex技术定义了更低速率(2M/10M)的OSUflex容器和对应的业务映射方案，匹配小带宽、高品质的专线业务诉求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明实施例不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明实施例的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明实施例。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明实施例的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明实施例内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统、装置或终端权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也可以由同一个单元、模块或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明实施例的技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于SD-OTN的全光网络架构构建方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1.网络重构：不区分区域模式下的全MESH组网，实现路由距离、保护路由和调度能力的管控；
步骤S2.SDN部署，实现端到端智能管控；
步骤S3.匹配不同的业务需求，基于网络承载能力以及不同的业务需求技术，引入PeOTN、ROADM技术，实现基于不同厂家设备的网络智能化管理。
2.根据权利要求1所述的基于SD-OTN的全光网络架构构建方法，其特征在于，所述步骤S1中的网络重建过程还包括：网络构建过程中的业务需求不进行转接，通过端到端直达实现直接业务对接和调控。
3.根据权利要求2所述的基于SD-OTN的全光网络架构构建方法，其特征在于，所述步骤S1中的网络重建过程还包括：采用全光MESH、去中心化、路由随选和统一运维的模式对现有的光网络系统进行升级改造，以实现MESH化组网、全程端到端SDN管理。
4.根据权利要求1所述的基于SD-OTN的全光网络架构构建方法，其特征在于，所述步骤S2中的SDN部署，实现端到端智能管控的过程具体包括：端到端管控、快速业务发放；建立时延圈实现时延管控以及网络健康等级分析，实现提前故障预测。
5.根据权利要求4所述的基于SD-OTN的全光网络架构构建方法，其特征在于，所述端到端管控、快速业务发放包括全网跨域业务统一管控，带宽可调，并提供端到端资源可视、时延可视或者可选，网络架构中开放API业务级接口对接；CPE发放即插即用，免调测自动开通。
6.根据权利要求4所述的基于SD-OTN的全光网络架构构建方法，其特征在于，所述建立时延圈实现时延管控，包括，建立时延实时检测地图，并按照时延设计方式设计套餐产品；根据所述检测地图进行在线路径时延确认并给予计算的时延指导用户建网。
7.根据权利要求4所述的基于SD-OTN的全光网络架构构建方法，其特征在于，所述网络健康等级分析，实现提前故障预测，包括，全网部署eOTDR，监控光纤质量，建立网络监控等级包括健康、亚健康、故障以及业务中断四级模式，实现光纤中断的提前预测，并进行无感知业务倒换。
8.根据权利要求1所述的基于SD-OTN的全光网络架构构建方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
S31.以DC为中心，网业协同；
S32.布局全光锚点；
S33.网络设备通过光缆建立彼此的光联接，并与电层调度技术有机结合，形成光电协同的资源调度、分配机制，并通过资源数字化，构建高效的数字管控系统，对光电资源进行快速组合和高效调度；
S34.光电协同保护将电层共享保护与光层重路由有机组合在一起，通过电层共享保护实现电信级快速保护倒换，同时通过较慢的光层重路由及时将失效的波长联接重新建立起来，让电层始终处于共享保护状态之下；
S35.适时引入PeOTN、ROADM技术，实现基于不同厂家设备的网络智能化管理。
9.根据权利要求8所述的基于SD-OTN的全光网络架构构建方法，其特征在于，所述适时引入PeOTN、ROADM技术，包括：
所述PeOTN引入原则为以100M起步，100M以上带宽专线承载到PeOTN网络上，接入层原则上采用MSTP延伸接入层接入，或以OTN CPE下沉到用户侧升级改造网络为主流推动模型，MSTP和PeOTN混合组网仅支持业务开通，不提供增值能力；
ROADM引入原则：在省内局间层面、本地网核心汇聚层面4个以上光方向的节点逐步引入ROADM构建全光交换网。
10.根据权利要求9所述的基于SD-OTN的全光网络架构构建方法，其特征在于，所述引入PeOTN、ROADM技术，实现基于不同厂家设备的网络智能化管理，还包括引入SDN、OXC、超100G技术、C++/C+L技术、OSUflex技术实现基于不同厂家设备的网络智能化管理。
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- 2021-08-20 CN CN202110961922.9A patent/CN113542942B/zh active Active
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