光网络与业务网络的融合与创新

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1、光网络与业务网络的融合与创新李允博中国移动通信有限公司研究院摘要：光网络是现代通信网的基础，为我们提供各种业务服务，与我们的生活息息相关。5G、IoT、VR、高清视频等对带宽的需求将导致通信业自下而上发生一场新的变革。身处其中的光网络，是这场变革的基石，与业务网络的深度融合是光网络下一步发展的目标。关键词：软定义光网络网络安全高效运维快速响应低时延1、引言上层业务对于光通信的需求主要集中在带宽的有效提供，何为有效，一是能够保证带宽可以足够大，二是带宽提供的及时性，再者就是在网络出现各种故障时如何保证带宽的持续供给。在带宽的量级方面，光传输系统其单通道传输速率经历了从2.5Gbit/s→10Gb

2、it/s→40Gbit/s→100Gbit/s的提升，正在实现向400Gbit/s和1TGbit/s的跨越。及时提供带宽、应对各种故障就是组网的责任。更宽、更快而又灵活高效、感知业务需求是光网络发展的方向，也是驱动这场变革的动力。2、光网络发展面临的挑战光网络近几年发展迅速，但目前仍面临诸多挑战。除了满足业务日益增长的带宽需求，如何高效组织、盘活海量的传输资源是光网络的发展重点：首先如何有效消除业务安全隐患，其次是提高网络资源利用效率，实现网络灵活配置，动态响应移动互联网的实时业务，最后如何满足数据中心、视频等业务低时延传输需求，构造传输精品网络。图1光网络面临的挑战应对这些挑战，一方面需要业

3、务网络与光网络融合，另一方面需要引入新技术创新。实现业务网络与光网络融合，可以分为三步走：第一，加载动态GMPLS控制平面，同时硬件升级，引入具备可编程能力的基础网络；第二，用GMPLSUNI扩展光光网络控制到业务网络层；第三，提供基于开放标准的可编程SDN接口。实现了这三步走，预期结果是形成一个集成的多层网络和一个统一的控制平面，达到更好的网络利用率和提升运行效率，弹性、可扩展的光网络是未来部署SDN物理基础。在新技术创新方面，高性能光学器件和光路可编程使得光网络更为灵活。SDN架构下，基于CDC-F（波长无关，方向无关，内容无关，灵活栅格）物理器件和支持多种速率、多种调制方式的线路板卡，实

4、现将任意波长无冲突调度到任意方向，覆盖长距/中距/短距多种应用场景，应对网络变化。光电混合的新型物理架构使得光网络拥有更强的调度能力，且降低整网功耗。3、构建适应业务网络实时需求的光网络安全体系网络安全需要业务网与光网络在保护恢复机制方面的融合，目标是以最经济的方式在合适的层面转发、保护和恢复相对合适的业务。业务网的资源在于端口，光网络的资源除了端口，还有链路。业务网有完善的MPLS恢复机制，光网络有高效的保护和基于GMPLS的恢复机制。多层保护和恢复协同是充分利用整个IP/MPLS和GMPLS保护、动态恢复机制：对于高可用性、需要快速恢复的细小流量，利用MPLSFRR来保护和恢复，例如高价值

5、的EF流量（VoIPtrunks）等，而在光网络层面启动保护和恢复，可以不触发IP层的收敛，例如数据中心上行链路等。图2多层保护在底层基于OTN设备实现承载路由器业务的网络中，路由器有路由收敛协议，OTN设备有ASON恢复机制，二者之间有不同的协同方式：方式一：路由器和光网络各自动作——出现业务层面收敛和光网络层面倒换的冲突，导致业务流量流向不可控；方式二：设置路由器侧不动作，光网络实施保护恢复——最终效果是以IP网络尽量稳定不发起路由切换或收敛为第一目标，且断纤时业务能够容忍几秒的中断时间；方式三：路由器一定延迟下的快速收敛——效果是以业务中断时间时间短为目标，达到快速收敛，且OTN网络仍启

6、动恢复，为路由器提供冗余资源。以上3种方式只能为业务提供业务网与光网络静态协同保护和恢复配置，不能做到业务所需的生存能力的动态配置。现网传输资源有多少之分：初期丰富，可以有大量资源作为冗余，后期承载业务越多，冗余越少；现网传输资源有忙时闲时之分：忙时冗余资源少，闲时冗余资源多。融合的网络应当根据网络资源现状，将自行判断选择是采用光网络的链路资源还是业务网的端口资源作为冗余。此外，个别新增业务对于生存能力的需求与现网现存业务不尽相同的情况下，融合的网络自动识别并做相应调整。能够根据业务需求实时调整业务网和光网络的保护配置，这也是对SDN的诉求。4、资源优化和高效运维需要业务网络与光网络融合业务网

7、络和光网络运维系统各自独立，为提高资源优化和运维效率，需要消除业务/光网络之间的运行管理壁垒，主要实现目标包括：目标一、业务网和光网络协同实现分时动态调整带宽资源目前的业务网和光网络完全分开运维，传送网的业务调度由业务部门的工单触发，耗时以天计，同时人工配置存在较高的错误概率，调测费时费力。未来面向数据中心的组网的重要特征是业务的动态性要求高，业务存续时间可能仅数小时，目前的人工配置速度无法响应这