軟件定義光網(wǎng)絡(luò)（SDON）結(jié)合了軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）和傳送網(wǎng)絡(luò)。是傳送網(wǎng)絡(luò)管理與控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前，它在分組傳送網(wǎng)（PTN）和光傳送網(wǎng)（OTN）方面有很多應(yīng)用。在網(wǎng)絡(luò)管控架構(gòu)、信息模型、南北接口等方面已經(jīng)形成了一系列標(biāo)準(zhǔn)。隨著5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云專線等管控需求的出現(xiàn)，交互聯(lián)動的需求傳送網(wǎng)管控系統(tǒng)與上層業(yè)務(wù)協(xié)同編排更加清晰。要求與上層業(yè)務(wù)管控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)協(xié)同管控和自動化網(wǎng)絡(luò)切片管控，簡化操作。從提高運(yùn)維效率的角度來看，傳輸網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)需要具備統(tǒng)一管控、智能運(yùn)維等新特性。

1、SDON國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化體系基本完善。

在國際標(biāo)準(zhǔn)化方面，傳送網(wǎng)SDON的標(biāo)準(zhǔn)化工作主要由ITU-T、ONF、IETF等幾大標(biāo)準(zhǔn)化組織完成。

ITU-T主要關(guān)注5G傳送網(wǎng)絡(luò)的管控架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)切片管控、L0層到L2層的信息模型等相關(guān)內(nèi)容。目前，在ITU-T管控架構(gòu)方面，ITU-T已完成G.7701通用控制和ITU-T G.7702傳送網(wǎng)SDN管控架構(gòu)兩個規(guī)范的制定；在網(wǎng)絡(luò)信息模型方面，ITU-T G.7711通用信息模型定義了與協(xié)議無關(guān)的信息模型。 ITU-T G.854.1定義了L1層的網(wǎng)絡(luò)模型。 ITU-T G.807（G.media）定義了L0層媒體光網(wǎng)絡(luò)的管理和控制架構(gòu)。 ITU-T G.876（G.media-mgmt）定義了媒體光網(wǎng)絡(luò)的管理控制功能和管理模型。 ITU-T G.807和G.876預(yù)計(jì)將于2019年7月左右完成并獲得批準(zhǔn)。后續(xù)ITU-T Q12/14工作組將重點(diǎn)研究傳送網(wǎng)SDN方面的5G管控架構(gòu)和模型管理和控制，采用虛擬網(wǎng)絡(luò)（VN）管控模型和客戶端服務(wù)上下文（Client/Server Context）架構(gòu)來支持上層網(wǎng)絡(luò)切片。實(shí)現(xiàn)傳送網(wǎng)絡(luò)的切片管理和控制，研究集中控制器架構(gòu)下的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)技術(shù)。

ONF主要關(guān)注傳送網(wǎng)SDN信息模型相關(guān)的工作，主要由網(wǎng)絡(luò)信息模型（OTIM）工作組開展。制定并發(fā)布了TR-512核心信息模型（CIM）、TR-527傳輸API（TAPI）接口功能規(guī)范等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。后續(xù)工作將主要圍繞網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、OAM信息建模、L0層OTSi信息建模等相關(guān)工作進(jìn)行。

IETF主要關(guān)注傳送網(wǎng)、IP網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)虛擬化的控制模型，并定義了基于YANG的網(wǎng)絡(luò)模型。其TEAS工作組目前正在完善基于ACTN的虛擬網(wǎng)絡(luò)（VN）控制模型，其流量工程（TE）隧道和TE拓?fù)淠Ｐ鸵鸦就瓿?。這些模型可用于獨(dú)立于協(xié)議的面向連接的網(wǎng)絡(luò)管理和控制。與協(xié)議相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)控制和模型由CCAMP工作組制定，包括OTN隧道、拓?fù)?、業(yè)務(wù)模型等。IETF后續(xù)將制定網(wǎng)絡(luò)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)切片、5G管控等標(biāo)準(zhǔn)，并完善相關(guān)的IETF YANG模型及其應(yīng)用。

總體而言，ITU-T、ONF、IETF等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對SDON的標(biāo)準(zhǔn)化工作已基本完成。目前重點(diǎn)是5G控制技術(shù)的研究和傳送網(wǎng)相關(guān)信息模型的完善。在國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化工作方面，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CCSA）制定了較為完善的軟件定義光網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)體系，包括通用SDON控制技術(shù)、軟件定義光傳送網(wǎng)絡(luò)（SDOTN）和軟件定義分組傳送網(wǎng)絡(luò)（SPTN）相關(guān)系列標(biāo)準(zhǔn)。

2、軟件定義光網(wǎng)絡(luò)（SDON）新研究熱點(diǎn)的出現(xiàn)

隨著5G技術(shù)的到來和云網(wǎng)協(xié)同等應(yīng)用需求的出現(xiàn)，軟件定義光網(wǎng)絡(luò)（SDON）應(yīng)運(yùn)而生，出現(xiàn)了一些新的研究熱點(diǎn)，包括統(tǒng)一協(xié)同管控、多層網(wǎng)絡(luò)管控、網(wǎng)絡(luò)切片管理與控制、智能運(yùn)維、基于控制的設(shè)備保護(hù)與恢復(fù)等。

（1）統(tǒng)一管控成為SDON控制器部署主流方案

從網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)到保護(hù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)投資，在保證網(wǎng)絡(luò)控制器的控制功能與傳統(tǒng)管理功能具有一致的用戶體驗(yàn)的同時，需要對運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一管控。統(tǒng)一管控的主要技術(shù)特點(diǎn)包括：利用統(tǒng)一管控平臺，實(shí)現(xiàn)管理、控制和智能運(yùn)維的統(tǒng)一部署；使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，防止不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)沖突，減少數(shù)據(jù)同步帶來的系統(tǒng)性能下降；采用統(tǒng)一的北向接口，提供基于YANG模型的開放接口，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的可編程性。在統(tǒng)一管控系統(tǒng)的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)部署過程中，網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的劃分可以根據(jù)分布式控制協(xié)議的性能需求，限制協(xié)議擴(kuò)散到某個網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，減少信令對傳輸網(wǎng)絡(luò)資源的消耗，并改善業(yè)務(wù)保護(hù)和恢復(fù)。表現(xiàn)。域控制器可以直接與運(yùn)營商的業(yè)務(wù)編排器連接，實(shí)現(xiàn)控制器的扁平化部署，也可以采用多級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。通過廠商EMS/OMC和域控制器（DC）功能的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)傳送網(wǎng)域內(nèi)資源的統(tǒng)一管控；通過上層資產(chǎn)管理系統(tǒng)和協(xié)同編排器與傳送網(wǎng)絡(luò)的多域協(xié)同控制器（SC）的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)跨域業(yè)務(wù)的統(tǒng)一編排。

（2）SDON需要解決多層網(wǎng)絡(luò)管控問題

下一代傳送網(wǎng)絡(luò)支持多個網(wǎng)絡(luò)層，包括從L0到L3的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。不同的域中可以使用不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)級別，或者同一網(wǎng)絡(luò)域中可以存在多個網(wǎng)絡(luò)技術(shù)級別。軟件定義光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有多層、多域的網(wǎng)絡(luò)管理和控制功能。

多層、多域網(wǎng)絡(luò)的管控可以采用統(tǒng)一的多層管控網(wǎng)絡(luò)模型，可以通過在通用模型架構(gòu)下對模型進(jìn)行剪裁和擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)。 ITU-T G.7711/ONF TR512定義了通用網(wǎng)絡(luò)信息模型。 IETF還定義了統(tǒng)一模型架構(gòu)下技術(shù)無關(guān)的TE網(wǎng)絡(luò)模型和IP網(wǎng)絡(luò)模型，包括ETH、ODU、L3VPN、光層等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。信息建模模型可以基于上述模型進(jìn)行裁剪和擴(kuò)展，為運(yùn)營商定義統(tǒng)一的北向接口信息模型。

此外，傳輸網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)應(yīng)具備多層網(wǎng)絡(luò)資源的規(guī)劃和優(yōu)化功能，實(shí)現(xiàn)多層網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化配置。對于面向連接的業(yè)務(wù)路由策略，可以采用統(tǒng)一的面向連接的業(yè)務(wù)路由策略和約束，包括L0層光通道、L1層ODU/FlexE通道、L2層ETH業(yè)務(wù)、L3層SR-TP隧道等。采用統(tǒng)一的路由計(jì)算策略和路由約束策略，如最小跳數(shù)、最小成本、最小延遲、負(fù)載均衡、網(wǎng)絡(luò)資源的路徑分離/包含/排除、鏈路保護(hù)類型約束等。對于L3層無連接路由策略，如SR-BE、SDN的集中式路由發(fā)布或分布式BGP路由協(xié)議都可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)、自動化的路由分發(fā)。

為了協(xié)調(diào)多層路由策略，首先應(yīng)在不同網(wǎng)絡(luò)層之間傳遞路由參數(shù)，如服務(wù)層的路由代價(jià)、SRLG等參數(shù)，可以傳遞給客戶層，鏈路路由代價(jià)參數(shù)為服務(wù)層可供客戶端使用。層路由計(jì)算。其次，多層路由聯(lián)合優(yōu)化應(yīng)定義多層聯(lián)合路由優(yōu)化目標(biāo)、策略和約束，以實(shí)現(xiàn)多層路由優(yōu)化。

（3）自動化全周期運(yùn)維是網(wǎng)絡(luò)切片管控的基本要求

5G承載網(wǎng)切片需求逐漸清晰。需要針對eMBB、uRLLC、mMTC等不同業(yè)務(wù)類型提供承載網(wǎng)絡(luò)切片。網(wǎng)絡(luò)切片的管控已成為管控系統(tǒng)的重要組成部分。首先，對于切片管控架構(gòu)，現(xiàn)有的承載網(wǎng)管控架構(gòu)、信息模型、接口交互流程都支持切片網(wǎng)管控功能；其次，網(wǎng)絡(luò)切片需要智能規(guī)劃，網(wǎng)絡(luò)切片管控具有網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的特點(diǎn)。承載網(wǎng)管控系統(tǒng)應(yīng)引入新的切片規(guī)劃和優(yōu)化部署功能；對于切片管控流程來說，自動化部署和監(jiān)控是5G網(wǎng)絡(luò)切片的基本要求。形成切片資源發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)建、運(yùn)營的閉環(huán)流程，實(shí)現(xiàn)切片網(wǎng)絡(luò)的自動化部署和運(yùn)營。維度上，承載網(wǎng)應(yīng)支持手動切片功能；最后，根據(jù)上層控制器和編排系統(tǒng)的要求、各層網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點(diǎn)、上層網(wǎng)絡(luò)的切片要求和承載網(wǎng)的技術(shù)，對多層網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行管理和控制。功能可在這一層實(shí)現(xiàn)切片網(wǎng)絡(luò)管理和控制。

(4)智能運(yùn)維為SDON技術(shù)帶來新特性

人工智能（AI）技術(shù)給網(wǎng)絡(luò)管理和控制帶來了新的特點(diǎn)。通過對承載網(wǎng)的大數(shù)據(jù)分析并引入機(jī)器學(xué)習(xí)能力，可以實(shí)現(xiàn)以業(yè)務(wù)為中心的智能故障排除、基于AI的智能故障分析、智能故障自動化。基于業(yè)務(wù)性能監(jiān)控的修復(fù)、規(guī)劃優(yōu)化等智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維能力。智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維功能應(yīng)支持整個網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維生命周期的自動化、閉環(huán)、智能化運(yùn)維。在多廠商、多地域、多技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，需要定義統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，從承載網(wǎng)絡(luò)中提取數(shù)據(jù)，分析網(wǎng)絡(luò)行為。此外，還應(yīng)定義行為模型，如故障處理模板、流量預(yù)警模型等，指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的智能運(yùn)維。

三、總結(jié)

隨著5G技術(shù)的到來以及云專線等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求的出現(xiàn)，軟件定義光網(wǎng)絡(luò)帶來了許多新的研究熱點(diǎn)。從目前的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀來看，國際國內(nèi)已經(jīng)形成了較為完善的軟件定義光網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)體系。下一步的研究熱點(diǎn)將是多層網(wǎng)絡(luò)管控架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)切片管控、多層網(wǎng)絡(luò)信息模型、基于控制器的保護(hù)與恢復(fù)等。軟件定義光網(wǎng)絡(luò)（SDON）將向統(tǒng)一協(xié)同演進(jìn)管理、智能化運(yùn)維等趨勢，進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的智能化管控能力和運(yùn)維效率。

關(guān)于作者

徐云斌，北京郵電大學(xué)工學(xué)博士，中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所總工程師。主要從事智能光網(wǎng)絡(luò)管理與控制器技術(shù)研究。

聯(lián)系方式：[email protected]

孟海軍現(xiàn)就職于中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所寬帶網(wǎng)絡(luò)研究室。

聯(lián)系方式：[email protected]

趙星現(xiàn)就職于中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所寬帶網(wǎng)絡(luò)研究室。

聯(lián)系方式：[email protected]

校對員|陳莉、杉杉

編輯|凌霄

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