软件定义网络在光传送网领域的应用探讨
光传送网技术优化及架构演进研究

光传送网技术优化及架构演进研究作者:王慧杰来源:《大众科学》2023年第11期摘要:随着5G网络的部署、高品质政企专线等业务的开展,现有传送网的技术性能及网络架构都将面临新的挑战。
以业务需求为出发点,详细阐述5G业务、政企专线业务对承载网性能指标的要求,分析现有传送网在承载方面存在的不足以及具体的改进方式,提出不仅需要在技术上优化还要在网络结构上调整,最后预测未来传送网的演进趋势。
关键词:光传送网技术架构演进中图分类号: TP393文献标识码: A文章编号: 1679-3567(2023)11-0040-03光纤通信的发展一共经历了三个阶段。
首先,传输媒介光纤由多模转向单模的探索阶段;其次,充分开发单模光纤传输潜能、光纤代替电缆变成传输主要媒介的发展阶段;第三,以密集波分技术普遍应用为标志,光纤由点对点的通信走向全网络及全连接通信的成熟阶段[1]。
本文的光传送网即是第三阶段的产物,其具有超大容量、便于管理、高灵活性和高透明性等一系列的优势。
21世纪以来,光传送网除了承载传统通信业务以外,越来越多为日益增长的IP 数据业务提供快速、灵活、高效率的传送通道,同时努力减少自身的成本,保障运营商的多业务运营,向着高速率、大容量、融合多业务、智能管控的方向演进。
2.1 主要技术现状运营商主要的传送技术大致分为两类,一类是中低速技术,包括PDH、SDH、MSTP、ASON、PTN、IPRAN;另—类是髙速技术,包括波分技术、OTN技术。
在本地网中,PDH基本已经淘汰,MSTP、SDH正面临被分组传送技术PTN、IPRAN淘汰,ASON尚有一席之地,波分技术、OTN后起勃发;在长途网中,SDH、ASON、波分技术、OTN均有一定占比[2]。
业务的传送大致有3条路径:中低速业务承载于中低速技术上经物理光缆进行近距离传送;高速业务承载于高速技术上经物理光缆进行传送;中低速业务承载于中低速技术上,再承载于髙速技术上,经物理光缆进行远距离传送。
软件定义分组传送网(SPTN)关键技术及应用研究

软件定义分组传送网(SPTN)关键技术及应用研究
程伟强;王磊;王敏学
【期刊名称】《电信网技术》
【年(卷),期】2015(0)7
【摘要】软件定义的分组传送网(Software Defined Packet Transport Network,SPTN)将软件定义网络(Software Defined Network,SDN)与分组传送网络(Packet Transport Network,PTN)进行融合创新,为PTN网络提供智能化控制平面技术,能实现网络资源的灵活调度.本文将从中国移动现网情况出发,介绍SPTN 引入需求,深入讨论SPTN架构及引入策略、层次化控制器架构、功能和性能、标准化北向接口及南向接口等SPTN关键技术,并介绍SPTN应用场景功能及未来发展规划.
【总页数】7页(P8-14)
【作者】程伟强;王磊;王敏学
【作者单位】中国移动通信有限公司研究院;中国移动通信有限公司研究院;中国移动通信有限公司研究院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.SPTN关键技术研究与应用 [J], 王敏学;程伟强;张婷婷
2.软件定义分组传送网关键技术分析 [J], 姚光韬;王霖;熊倩;陈金
3.软件定义边界SDP:概念、技术及应用研究综述 [J], 潘吴斌;任国强
4.软件定义网络匿名通信关键技术研究 [J], 魏占祯;孟莘蕊;李兆斌
5.中科院软件所“恶意软件深度分析与检测关键技术及应用”项目获北京市科学技术奖 [J],
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SDN在传送网络的引入与应用分析

SDN在传送网络的引入与应用分析汤进凯;张奇;徐昕【摘要】认为软件定义网络(SDN)引入传送网可以较为显著地提升资源利用、运维管理等能力,在基站业务、集客业务、家宽业务、光缆网络等应用场景中可通过软件定义网络+分组传送网(SDN+PTN)、软件定义网络+分组传送网+光传送网(SDN+OTN)、软件定义网络+分组传送网+光传送网+无源光网络(SDN+PON)、智能光配线网络(ODN)等实现网络与SDN的结合,实现业务的灵活调度、资源利用率的有效提升、全局性的资源配置.针对每张网络的特点和技术成熟度,对传送网引入SDN的路径进行了分析,尤其针对SPTN(即SDN+PTN)的网络结构和技术要求展开了分析,并对试点情况进行了介绍.最后,对比了SDN引入前后网管的组织架构,并提出SDN引入后各层功能的变化.【期刊名称】《中兴通讯技术》【年(卷),期】2015(021)004【总页数】5页(P25-29)【关键词】软件定义网络;控制器;分组传送网;网管组织架构光网络【作者】汤进凯;张奇;徐昕【作者单位】中国移动通信集团设计院上海分院传输所,上海200060;中国移动通信集团设计院上海分院传输所,上海200060;中国移动通信集团设计院上海分院传输所,上海200060【正文语种】中文【中图分类】TN929.11软件定义网络(SDN)是近年来网络通信领域非常重要的创新,它起源于大学,最早商用于互联网公司,代表了从分布式控制再走向集中控制的技术趋势。
SDN不仅对互联网、数据中心互联等网络产生重要的影响,也将会对传送网络产生深远的影响。
2006年,斯坦福大学一科研团队发明OpenFlow协议,通过Controller集中管控,应用于校园网络的试验创新;2009年,该研究团队首次提出了SDN软件定义网的概念,OpenFlow 1.0规范发布,获得了学术界和工业界的广泛认可和大力支持;2011年3月,开放网络基金会ONF成立,主要致力于推动SDN架构、技术的规范和发展工作。
SDN在传送网络的引入与应用

SDN在传送网络的引入与应用作者:曹曙光来源:《中国新通信》 2018年第11期SDN 也称软件定义网络,是近年来网络通信领域中较为新颖的应用系统,最早为大学所研发,在互联网企业中率先得到应用。
SDN 不仅极大地影响了互联网与数据中心互联网体系,还对传送网络产生了深远影响。
传送网是全程全网的网络系统,在引入SDN 后能够较明显地提升网络对于资源运用于管理的能力。
一、SDN 引入传送网络的必要性传送网络属于全程全网网络,在其中引入SDN 体系,能够将资源的利用率和管理水平显著提高。
对于基站业务来说,通过加强统计服用和带宽资源动态匹配等方式,能够从多方向对流量进行控制。
而对于集客业务而言,在多厂家的大环境下,能够通过SDN 体系实现跨区域的专线互联,并实现业务扩容与路径调整,提高业务的总体响应时间,压缩业务的开通周期[1]。
对于家庭宽带业务而言,SDN 体系有助于实现集中业务的发放,从而提高业务发放率,进一步感知并满足用户的接入需求。
二、SDN 的关键技术及动向2.1 SDN 关键技术作为具有开放性及可编程式的网络架构,SDN 包括了应用层、控制层与基础设施的关键技术。
应用层主要负责发布并收集应用平台与软件;控制层主要对经过处理的资源与数据予以整合;基础设施则主要收集数据内容并进行处理。
2.2 SDN 动向将SDN 技术引用到传送网络中,主要需要以对原有网络结构的保护为基础,但需要根据不同的引入厂家或网络属性调整相应资源。
通过对SDN 技术的实际应用发现,不同运营商之间对于重点内容与培养方向都存在显著区别,针对SDN 技术的应用也有所区别[2]。
因此,SDN 技术的应用具体动向主要由运营商的需求决定,因此具有一定的多样性。
三、SDN 在传送网络的应用3.1 基站业务应用在LTE 等技术不断发展进步的今天,基站业务开始呈现出高带宽和低延时的特点,并且能够根据用户的流动性随时变动宽带的接入弹性。
在面向基站业务时,通过运用SDN与PTN 结合的方式,能够实现对PTN 网络的智能化控制,从而有效提高PTN 网络的业务传送能力,充分发挥PTN 网络的可规划能力,提升网络资源的使用效率。
基于OTN技术的大容量高速率光传送网设备中的动态调度策略研究

基于OTN技术的大容量高速率光传送网设备中的动态调度策略研究在基于OTN技术的大容量高速率光传送网设备中,动态调度策略的研究是一项关键任务。
随着信息通信技术的不断发展,网络传输的需求越来越大,大容量高速率的光传送网设备成为了实现高效传输的必备工具。
在这样的环境下,如何有效地利用网络资源,提高网络传输的效率成为了亟待解决的问题。
动态调度策略是指根据网络中的实时信息和资源状态,以最优化的方式分配和调度网络资源,以满足不同用户和应用的需求。
通过动态调度策略,可以有效地优化光传送网设备的运行效率,并提供可靠的服务质量。
有几个关键问题需要在研究中考虑。
首先,动态调度策略需要根据实时的网络流量情况和用户需求进行调整。
传送网设备通常会面临不同用户和应用的多样化需求,如高速率、低时延、高可靠性等。
因此,研究人员需要设计合适的算法和策略,根据不同需求给予不同分配和调度的优先级。
其次,动态调度策略需要结合光传送网设备中的OTN技术特点。
OTN技术是一种高速率、高容量的光传输技术,能够实现多波长复用、光透明传输等功能。
在动态调度策略的研究中,需要充分考虑OTN技术的性能和特点,如波道分配、波长切换、光放大器衰减等,以对网络资源进行合理的分配和调度。
此外,动态调度策略还需要关注网络资源的可靠性和安全性。
光传送网设备中的动态调度策略需要考虑资源的分配和调度对网络传输的可靠性和安全性的影响。
例如,在网络拓扑中进行路由计算时,需要考虑链路的可靠性和安全性,以保证网络的稳定运行。
同时,对于网络中的故障或攻击,动态调度策略也应具备快速响应能力,以最大程度地减少故障对网络传输的影响。
在动态调度策略的研究中,还有一些重要的算法和技术可以帮助改进网络性能。
例如,软件定义网络(SDN)技术可以实现网络资源的灵活分配和动态调度,以满足不同用户和应用的需求。
同时,深度学习等人工智能技术也可以应用于动态调度策略的优化,通过对大量数据的学习和分析,提供更精准的资源分配和调度策略。
软件定义网络技术及未来发展趋势

软件定义网络技术及未来发展趋势作者:黄敏来源:《电子技术与软件工程》2016年第14期摘要软件定义网络是一种可以改变现有网络困局的新兴网络技术,它借鉴了计算机系统的抽象结构,通过控制与转发解耦合后形成基于上层逻辑的集中控制能力与网络可编程能力,在有效简化网络管理的同时也推动了网络技术革命性创新,是近年来互联网学术领域非常看好的一项焦点技术,研究人员更是基于此种理念拓展出了新一代信息技术的各种应用思路及未来发展方向。
【关键词】软件定义 SDN 信息技术发展软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)采用了控制与转发分离架构,能够在控制平面上逻辑集中可编程控制器并掌握全局网络的各种状态信息,抽象后通过开放接口提供给应用层,它拥有灵活调整与实验部署能力,能够实现基于应用的开放式网络体系架构。
1 技术背景与基本架构1.1 技术背景SDN始于2006年斯坦福大学的CleanSlate研究课题,2009年,Mckeown教授正式提出SDN概念,核心思想是通过分层将数据与控制解耦合,以此消除现有网络的局限性,实现可编程网络控制与转发分离。
SDN的开放可编程性提供主动网络(Active Network),能够通过简单转发节点设备来动态执行报文中所携带的应用程序,这也使得SDN能够实现对网络的灵活管控。
另外,SDN的4D架构也将可编程的决策平面从数据平面中完全分离出来,它提高了异构网络的管理能力。
SDN技术在学术界的理论拓展以及企业的广泛推广使其快速成长,诸如美国的GENI、Internet、欧盟的SPARC和日本的JGN2Plus都先后开展了基于SDN的技术研究与工作部署。
在电信领域等方面,德国电信、Google、微软、Yahoo等公司联合成立了开放网络基金会组织(ONF),希望将SDN相关标准化定制工作快速推广。
SDN技术理念打破了传统网络的运行模式及格局,受到了来自于世界各地科研机构与商业领域的青睐,逐步成为网络标准化体系的技术标杆,也体现出作为潜力网络技术的实际价值。
浅谈PTN和OTN传输设备的优劣势及发展趋势
DCWTechnology Study技术研究23数字通信世界2023.101 PTN和OTN的基本概念和架构1.1 PTN的基本概念和架构PTN (Protocol Termination N ×32)协议是一种用于传输多个通信流的传输协议,主要应用于传输语音、数据、视频等多种类型的通信流。
PTN 是一种基于MPLS (Multiprotocol Label Switching )技术的包交换网络,可以在传输层和网络层之间提供高效的传输服务。
P T N 主要由三个部分组成:用户侧接口、M PLS 核心和网络侧接口。
其中,用户侧接口提供各种不同类型的接口,包括SDH (Synchronous Digital Hierarchy )、ATM (Asynchronous Transfer Mode )、Ether net 等接口;MPLS 核心负责实现数据包的转发和路由;网络侧接口将(数据包)转换为光信号,实现光纤传输[1]。
1.2 OTN的基本概念和架构OTN (Optical Transport Network )协议是一种基于光纤的传输网络,适用于广域网和局域网等大规模、高速率的通信应用场景。
OT N 协议支持多个通信流的传输,并提供了灵活的网络管理和管理维护功能。
OTN 是一种基于光传输技术的传输网络,主要用于传输大容量数据。
O T N 主要由三个部分组成:ODU (O pt ical Data Unit )、OTU (Optical Transport Unit )和光信道。
其中,ODU 是数据传输的基本单元,用于处理不同类型的数据;OTU 用于将ODU 转换为光信号进行传输;光信道则负责将光信号传输到接收端[2]。
2 PTN和OTN的技术原理2.1 PTN和OTN的技术原理略有不同(1)传输方式不同:OTN 传输方式为点到多点模式,采用分组交换技术,通过在线路上插入多个站点,实现多个通信流的传输。
铁路通信承载网技术发展与应对策略研究
铁路通信承载网技术发展与应对策略研究摘要:铁路通信媒体网络主要由传输网络、数据网络和干线光缆组成。
它主要负责以下铁路业务:CTC/TDCS、个人计算机监测、铁路特别规划通信、无线通信、自动电话、会议电视、视频监测、电力环境监测、SCADA、5T、减灾、客票、货运票、管理由此可见,铁路通信支撑网是铁路的重要基础平台。
但是,随着近年铁路建设和中国铁路的分离,铁路通信支撑网的容量不足和不同模式的问题逐渐出现,逐渐成为铁路运输的短板。
关键词:铁路通信;承载网技术;应对策略引言铁路通信承载网是铁路通信及铁路各业务系统共用的基础承载平台;主要包括传输网和数据通信网(含外部服务数据通信网);主要作用是为各专业提供承载通道和网络接入。
近年来,随着大数据、云计算、软件定义网络(Software Defined Network,SDN)、人工智能(Artificial Intelligence,AI)、数字孪生等为代表的新兴信息通信技术(Information and Communication Technologies,ICT)在铁路各领域的发展和应用,在推动铁路从自动化、数字化、网络化向智能化发展的同时,也为铁路通信承载网带来了新的需求和挑战。
在业务需求和技术创新的并行驱动下,铁路通信承载网也需要进行技术制式、网络架构的演进和发展,只有采用适应新增业务需求的新技术,才能更好地推动新时代铁路高质量发展。
1铁路承载网技术铁路运输网包括一个基层、一个聚合层和一个接入层,基层/聚合层从旧的密集波分多路复用(Dense Wavelength pision Multiplexing,DWDM)系统转换为光传输网络(Optical Transport Network,OTN),以支持在单个波中透明传输100 GB/秒的高粒度操作。
随着高速铁路网的密集组网,网络结构更加合理,绕行道路更加丰富,网络传输更加可靠。
根据企业的宽带发展需求和极低的铁路延迟时间,可以构建一个支持400Gb/s的单层OTN系统,以满足未来的铁路需求,在全国范围内构建数据中心宽带互联通道;同时采用OXC(光交叉连接)技术,实现了大规模的光交换和交通规划,实现了光层的直接跳跃,减少了电层过渡,减少了支撑网络的延迟。
软件定义网络(SDN)及电信生态的未来
软件定义网络(SDN)及电信生态的未来摘要:软件定义网络sdn(software defined network)正脱颖而出,这种新技术将改变市场游戏规则,对整个电信业的生态系统产生深远影响。
软件定义网络两个主要吸引人的魅力之处在于:控制投资规模和降低运营成本的潜能、网络虚拟化的能力。
尽管当前sdn非常火热,但对于运营商而言,sdn还处于发展的初级阶段。
现有的电信设备厂商在软件定义网络中的定位,将面临市场的挑战。
sdn将成为云业务的关键可行技术,成为下一代运营商网络和业务的重要基础部分。
尽管对于sdn而言还有很多的问题需要解决,目前对这种新技术有一个基本的了解,以及理解为什么这一技术被电信网络视为市场游戏规则的改变者是非常关键的。
本报告对以下四个方面进行展望和分析:sdn在电信运营商传送网络的应用、sdn 及openflow对光传输网络的重要性、sdn在基于云计算的服务中所扮演的角色、sdn技术在运营商数据中心业务交付优化的应用。
关键词:软件定义网络;电信生态系统;云计算;数据中心1.前言sdn是一个关于体系架构的概念,实现对多个网络层次的可编程和软件化,包括网络管理、网络服务、控制、转发和传送层面。
其目的主要是为了优化对网络资源的使用,增强网络的灵活性,释放业务创新的能力,加快业务推向市场,利用数据抽取以实现商务智能并最终实现动态的、业务驱动的虚拟网络。
sdn之所以能够吸引全世界主要网络运营商的关注,有两个方面的原因:一方面是sdn允许运营商以前所未有的方式利用软件化的能力对控制网络投资和降低运营成本产生实质的影响;另一方面是通过sdn的网络虚拟化,打开了改变市场游戏规则的机会之门,通过差异化的业务组合来实现运营商在资产投资回报中的最大化收益。
尽管在过去的一年里与sdn相关的各种活动爆发性增长,但想要让具备sdn的平台进入市场并且让运营商有信心大规模部署sdn解决方案,还有很多工作要做,以实现行业生态系统标准的成熟。
分组增强型光传送网(POTN)技术研究
分组增强型光传送网(POTN)技术研究刘红捷【摘要】Packet enhanced OTN (POTN) is based on the OTN multi service mapping multiplexing and large pipeline transport scheduling. The PTN Ethernet, MPLS-TP packet switching and processing functions are introduced to realize the high efficiency and flexi-bility of telecom level packet service, and it is com-patible with the traditional SDH business processing functions. POTN has a rigid pipeline based on ODUk, and has a flexible pipeline based on MPLS_TP. The development of SDN, 100G and ultra high speed 100G based ultra high speed POTN is the direction of the optical transport network.%分组增强型光传送网(POTN)是以光传送网(OTN)的多业务映射复用和大管道传送调度为基础,引入分组传送网(PTN)的以太网、MPLS-TP的分组交换和处理功能,来实现电信级分组业务的高效灵活承载,并兼容传统SDH业务处理功能。
POTN既具有基于光数据单元(ODUk)的刚性管道,又具有基于 MPLS_TP 的弹性管道。
建立向软件定义网络(SDN)演进的、以100 Gbit/s、超100 Gbit/s为基础的超高速POTN是光传送网的发展方向。
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( C h i n a M o b i l e R e s e a r c h I n s t i t u t e , B e i j i n g 1 0 0 0 5 3 , C h i n a )
A b s t r a c t :I n o r d e r t o s t u d y t h e f e a s i b i l i t y o f s o f t w a r e d e i f n e d n e t w o r k( S D N )a p p l i c a t i o n i n o p t i c a l t r a n s mi s s i o n
电信网的发展已经为全人类带来了便利的通信, 但电
媛 赣 翻 瀚 沦 坛
信网发展至今。 是一个涉及观念、 理念、 技术、 服务、 体制、 组
瞬时调整, 逐步演进为一个“ 动态的高速传输网络” 。
织乃至监管等的庞大系统【 1 1 。面对互联网的挑战. 电信网软 硬件复杂度居高不下: 在数据通信领域, 大量的路由器特性 需要支持 , 与此对应需要万余篇 R F C文稿作为标准 , 并开
n e t wo r k ,t h e c o n c e p t a n d b a c k g r o u n d o f S DN w e r e p r e s e n t e d ,t h e d i f v e  ̄ a n d i s s u e s o f t h e a p p l i c a t i o n o f S DN i n o p t i c a l t r a n s p o r t n e t wo r k s w e r e a n a l y z e d , a n d i f n a l l y s e v e r a l s u g g e s t i o n s f o r t h e a p p l i c a t i o n s o f S DN w e r e p r o p o s e d . Ke y wo r d s :s o t f d e i f n e d n e t w o r k ,a u t o ma t i c ll a y s wi t c h e d o p t i c a l n e t wo r k ,a p p l i c a t i o n p r o g r a mmi n g i n t e r f a c e ,p a t h
运营创新论坛
软 件定义 网络在光传 送 网领域 的应用探讨
李允博 , 李 晗, 柳 晟
( 中 国移 动 通信 有 限公 司研 究 院 北 京 1 0 0 0 5 3 )
摘 要 : 为 研 究 软 件 定 义 网络 ( S D N) 在 光 传 送 网领 域 应 用 的 可 行 性 , 首先简要介绍 了 S D N的概念和背景 , 分 析
了S D N技 术 应 用 于 光 传 送 网络 的 驱 动 力 , 探讨 S D N在 光 传 送 网 络 中应 用 所N
在光传送 网领域的应用提 出若干建议 。 关键词 : 软件定义 网络 ; 自动 交 换 光 网络 ; 应用 编程接 口; 路 径 计 算 单 元 d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 - 0 8 0 1 . 2 0 1 3 . 0 9 . 0 3 7
Re s e a r c h o n S o twa f r e De i f n e d Ne t wo r k Ap p l i c a t i o n i n Op t i c a l Tr a n s mi s s i o n Ne t wo r k
L i Yu n b o , L i Ha n ,L i u S h e n g
业务网正常运行, 提高全网服务质量而形成的网络。物理 网、 业务网和支撑管理网之间紧密配合 , 才能提供电信级
的服务。
复杂 , 可扩展性降低, 电信网的新业务开发能力、 速度慢慢
落后于互联网应用的发展。
世易时移, 电信网需要适度引入一些新的理念以适应互
联网的发展。 一种将网络控制平面与转发平面相分离的理念
S D N ) , 向应用层开放编程接 口, 通过软件编程方式满足客 户化定制需求, 同时为网络及应用创新提供平台。
网、 业务网和支撑管理网. 三网之间相互配合为用户提供
2 电信 网 发 展 面 临 的 挑 战
电信网的物理网是由用户终端、 交换系统、 传输系统
等电信设备组成的实体结构 , 是电信网的物理基础: 业务
c o mpu t a t i o n e l e me n t
1 前 言
传统意义上的电信网是 由传输、 交换、 终端设备和相
应的运营支撑系统组成的综合系统, 从概念上可分为物理
逐步浮现,这就是软件定义网络 ( s o f t w a r e d e i f n e d n e t w o r k .
发百万甚至千万行代码 ; 在硬件实现方面,芯片性能要求
3 控 制 平 面 在 传 送 网应 用 的演 进
高质量的电信级服务。 随着网络从语音通信时代走向宽带 通信和以视频为主的互联网通信时代, 一方面用户数量增 长缓慢, 另一方面流量增长处于持续爆炸期。传统电信网
虽然在一定程度上提供了高质量服务 , 但使整个网络变得
网是为疏通各种不同类型的电信业务所形成的网络: 包括 信令网、 同步网和管理网要素在内的支撑管理网是为保证