基于SDN的OTN和UTN網(wǎng)絡融合技術研究

苑海峰++黃業(yè)明++王蘭

摘 要：隨著網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，人們對于網(wǎng)絡的需求更甚。網(wǎng)絡的技術研究方面，也在逐步打破傳統(tǒng)思維找尋新的方向。本文介紹一種全新的技術，基于SDN下OTN與UTN網(wǎng)絡融合的技術較之傳統(tǒng)技術顯得更加智能化。本文將基于SDN下OTN與UTN在融合時的需求分析、融合方式及兩種典型方案的對比。

關鍵詞：SDN；OTN和UTN；網(wǎng)絡融合技術；需求分析；方案

傳輸網(wǎng)絡的架構，對比傳統(tǒng)，SDN帶來的變化可說是帶革命性的。在城域網(wǎng)，OTN、UTN混組時，在保護倒換、端對端OAM及其它方面，基于SDN下能很好地實現(xiàn)這些方面的協(xié)同。在方案上，融合技術有兩種，一種是對現(xiàn)有網(wǎng)絡實施改造，達到漸進式融合；一種是基于轉(zhuǎn)發(fā)、控制，分離式的融合。

1 簡述

1.1 SDN簡述

在控制功能上，傳統(tǒng)方式是連接傳輸設備，因此，不論定義還是編程，只有生產(chǎn)商能操控。基于SDN下最大的特點是，在控制功能上，移至完全獨立的環(huán)境（網(wǎng)絡控制系統(tǒng)），從而脫離傳輸設備，那么控制功能編程，用戶也能直接參與。

1.2 SDN的優(yōu)勢

在計算速度、網(wǎng)絡全局管理、互操作性一系列功能上，集中式的SDN，占據(jù)絕對優(yōu)勢。

2 OTN、UTN融合，需求分析

2.1 OTN、UTN融合原理

在移動業(yè)務中，UTN的作用是匯聚、回傳，而OTN的作用是匯聚、透傳。因此，在城域邊緣，會大量部署UTN，在回傳業(yè)務中，一旦匯聚層升至10G時，有OTN匯聚、透傳能實現(xiàn)以下兩點：第一、傳送成本、光纖資源，得到節(jié)約；第二、加之光傳輸剛性管道，傳送質(zhì)量提高，也更加可靠。

2.2 需求分析

第一，同一城域網(wǎng)絡，不論結構還是層次，都非常復雜。因此，OTN、UTN混組，規(guī)模較大；大量的UTN接入，節(jié)點數(shù)量多，拓撲結構也就復雜；業(yè)務配置上，任務繁重，不論網(wǎng)絡拓展還是業(yè)務發(fā)放，都難有高效率。

第二，兩個管理體系OTN和UTN，分別獨立運轉(zhuǎn)。因此，在回傳業(yè)務中，在端對端管理上面，也提出較大挑戰(zhàn)。

第三，在管理、調(diào)度上，OTN和UTN缺乏互通，兩張網(wǎng)絡一融合，跨層的管理上，也顯得頗為緊迫。

3 融合方案

3.1 漸進式

漸進式融合本質(zhì)原理是就現(xiàn)成的OTN、UTN，兩者的網(wǎng)管系統(tǒng)，直接實施改造。

OTN、UTN兩者的EMS，可作為兩者初步的、現(xiàn)成的控制器，用以控制OTN、UTN兩種完全不同的網(wǎng)絡。OTN、UTN的EMS通過北向接口擴大，兩者的EMS協(xié)同控制器，實現(xiàn)相連。此外，某些調(diào)度、控制功能，EMS不支持，結合GMPLS協(xié)議，OTN、UTN的網(wǎng)元也可與控制器進行通信。

控制器內(nèi)部，具備的功能包括：網(wǎng)絡統(tǒng)一管理、虛擬化管理、多協(xié)議適配、流量感知、業(yè)務配置等[3]。此階段，網(wǎng)絡進行北向開發(fā)，主體是針對運營商，其自身的應用包含：調(diào)度、業(yè)務監(jiān)控、流量工程、保護及開通等功能。而對第三方，并不提供網(wǎng)絡服務，也不開放網(wǎng)絡信息[1]。

3.2 轉(zhuǎn)發(fā)、控制分離式

基于SDN下，關于OTN和UTN，其轉(zhuǎn)發(fā)、控制分離的結構分別是：OTN-NE及UTN-NE。不論是OTN-NE還是UTN-NE，統(tǒng)統(tǒng)只留下OTN、UTN轉(zhuǎn)發(fā)、傳送的平面，兩者的管理、控制的平面，均移至O-Controller及U-Controller中。這樣，通過OTN EMS對OTN-NE調(diào)度、控制的功能，由O-Controller替代；通過UTN EMS對UTN-NE調(diào)度、控制的功能，由U-Controller替代。在NE與控制器間，采用open-flow里面CVNI的接口協(xié)議。

CDPI的作用是：用于Controller，對物理網(wǎng)元進行直接地控制，在相關資源上實現(xiàn)管控。CVNI的作用是：它是一個通信接口，對上層控制器作用，從而在虛擬拓撲中，控制網(wǎng)元及相關連接。而CVNI控制通道，不是與虛擬網(wǎng)元一一對應，而是與虛擬拓撲一一對應，因此，對拓撲發(fā)現(xiàn)，CVNI則不涉及處理。CVNI、CDPI的相似之處是，兩者控制、管理的協(xié)議都基于open-flow，都能作相應拓展。CVNI、CDPI的差別之處在于，同樣基于open-flow，CDPI的主要功能是：對下層網(wǎng)元實施控制，而CVNI的主要功能是：對虛擬網(wǎng)絡實施控制（由下層的Controller進行提供）。

在轉(zhuǎn)發(fā)、控制兩者分離這種結構下，所有OTN、UTN網(wǎng)元只負責相關業(yè)務、流量地轉(zhuǎn)發(fā)，而控制、協(xié)同功能上，由控制器組負責實現(xiàn)。

3.3 對比兩種方案

對比兩種方案，漸進式與轉(zhuǎn)發(fā)、控制分離式架構比較，后者勝過前者。第一，后者在網(wǎng)絡虛擬化上，不管是流量管理，還是配置、管理策略各方面，對比前者，都更靈活。第二，因為后者在北向開發(fā)上，應用種類比前者多[2]，自然功能也比前者強大。

4 結束語

綜上，對于現(xiàn)成網(wǎng)絡，已經(jīng)做過部署，結合OTN、UTN的EMS，把網(wǎng)絡管理升級，便可實現(xiàn)融合、進而控制；而對于未來的網(wǎng)絡，支持轉(zhuǎn)發(fā)、控制的分離，便可基于SDN下融合OTN、UTN，也可實現(xiàn)技術融合。另外，把SDN引入，實施智能控制，在業(yè)務感知、業(yè)務調(diào)度、端對端業(yè)務運行及管理、IP保護協(xié)同諸多方面，已有的難題都能解決。

[參考文獻]

[1]吳文敬.下一代網(wǎng)絡中的軟交換技術[J].鐵路通信信號工程技術.2005（01）.

[2]許祁玉.未來電信網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢探析[J].電信網(wǎng)技術.2006（06）.

[3]TD/GSM網(wǎng)絡融合解決方案[J].通信世界.2007（11）.

[4]鮮偉，李小文.基于IMS實現(xiàn)網(wǎng)絡融合[J].中國新通信.2008（05）.

[5]趙麗.軟交換技術及其應用[J].同煤科技.2008（02）.