胡騫，趙國永，霍曉莉，李俊杰，荊瑞泉，閆飛，武曉鋒

灰盒光傳輸設(shè)備的SDN管控技術(shù)研究及應(yīng)用

胡騫1，趙國永1，霍曉莉1，李俊杰1，荊瑞泉1，閆飛2，武曉鋒2

（1. 中國電信股份有限公司研究院，北京 102209；2. 中國電信集團有限公司，北京 100032）

傳統(tǒng)光傳輸網(wǎng)絡(luò)正逐漸走向開放與解耦，“煙囪式”的單廠商單域管理模式也在軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined network，SDN）理念滲透下向多廠商、多域統(tǒng)一管理模式發(fā)展，考慮到傳輸網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備差異性和協(xié)議復(fù)雜性，對傳送SDN管控提出了一定的要求。首先，提出了介于黑盒設(shè)備與白盒設(shè)備之間的灰盒概念；然后，以灰盒化的接入型光傳送網(wǎng)絡(luò)（optical transport network，OTN）設(shè)備為例，探討了接入型OTN的SDN統(tǒng)一管控關(guān)鍵技術(shù)，包括開放管控架構(gòu)、業(yè)務(wù)模板化、拓撲自動生成、設(shè)備自動上線、設(shè)備遠程升級等；最后，結(jié)合實踐闡述了接入型OTN統(tǒng)一管控系統(tǒng)的實現(xiàn)和現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用情況。

傳輸網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)管理；光傳送網(wǎng)絡(luò)；軟件定義網(wǎng)絡(luò)

1 引言

光傳送網(wǎng)是運營商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，既為無線、IP、云等不同專業(yè)的業(yè)務(wù)網(wǎng)提供穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)承載能力，也為政企客戶提供高品質(zhì)專線服務(wù)。光傳送網(wǎng)絡(luò)（optical transport network，OTN）經(jīng)歷了準(zhǔn)數(shù)字同步體系（plesiochronous digital hierarchy，PDH）、同步數(shù)字體系（synchronous digital hierarchy，SDH）、多業(yè)務(wù)傳送平臺（multi-service transport platform，MSTP）、光傳送網(wǎng)絡(luò)等不同技術(shù)階段的演進，但與數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域的路由器/交換機相比，一直存在網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)化程度差、多廠商各自管理網(wǎng)絡(luò)的“煙囪式”現(xiàn)狀。這種“煙囪式”的單域管理給多廠商統(tǒng)一管控帶來一定難度，端到端管理、跨域跨專業(yè)協(xié)同等目標(biāo)難以實現(xiàn)，且隨著網(wǎng)絡(luò)管理的智能化，單域封閉式管理造成的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)質(zhì)量不統(tǒng)一，也為數(shù)據(jù)分析造成障礙，影響網(wǎng)絡(luò)智能化發(fā)展。

軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined network，SDN）技術(shù)[1]的出現(xiàn)為打破“煙囪式”管理模式，實現(xiàn)多廠商統(tǒng)一管控帶來曙光。隨著SDN的應(yīng)用逐步從IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到光傳送網(wǎng)絡(luò)，傳送SDN技術(shù)迅速成為光網(wǎng)絡(luò)管控領(lǐng)域的熱門研究課題，其管控模式分為分層管理和直控網(wǎng)元兩種。

對于分層管理模式，各設(shè)備廠商仍然采用廠商網(wǎng)管進行設(shè)備管理，但北向會按網(wǎng)絡(luò)運營商要求提供開放統(tǒng)一的應(yīng)用程序接口，網(wǎng)絡(luò)運營商可以在各廠商網(wǎng)管基礎(chǔ)上構(gòu)建多域控制器，實現(xiàn)多廠商統(tǒng)一管控。在分層管理階段，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界最初探索了基于OpenFlow協(xié)議進行光層擴展的方式，以支持OTN管理能力[2]，但由于OpenFlow協(xié)議中存在大量與光傳送網(wǎng)無關(guān)的內(nèi)容，導(dǎo)致協(xié)議復(fù)雜性高且相關(guān)性差，后續(xù)ONF、IETF等標(biāo)準(zhǔn)組織發(fā)展了TAPI、ACTN等新的協(xié)議規(guī)范[3]，CCSA制定了相應(yīng)的控制器層間接口[4]，部分運營商也自行制定了廠商網(wǎng)管北向接口企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。盡管分層管理方式可以實現(xiàn)多廠商統(tǒng)一管理，但它只是通過分層管理的方式屏蔽了多廠商差異，并沒有實現(xiàn)多廠商設(shè)備的管控協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化，比較適合技術(shù)復(fù)雜的骨干傳輸設(shè)備。

隨著光網(wǎng)絡(luò)開放與解耦概念的提出[5]，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界對傳送SDN的研究逐漸開始擴展到直控網(wǎng)元模式。光網(wǎng)絡(luò)的開放與解耦概念中，開放主要指縱向開放，即光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要遵循SDN理念實現(xiàn)接口統(tǒng)一開放、傳送平面與控制平面分離；而解耦主要指橫向的、數(shù)據(jù)平面硬件之間的解耦，如實現(xiàn)光電分離、模塊解耦等。實現(xiàn)開放解耦光網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)是設(shè)備白盒化、管控SDN化，但應(yīng)當(dāng)指出，與路由器/交換機不同，傳輸設(shè)備的白盒化因芯片、模塊、器件和協(xié)議的諸多復(fù)雜性，較難在短期內(nèi)實現(xiàn)。但是，相較于復(fù)雜的骨干傳輸設(shè)備，位于傳輸網(wǎng)絡(luò)末端的設(shè)備一般在功能、形態(tài)和性能方面更為輕量級，適合作為光網(wǎng)絡(luò)開放解耦的對象，如接入型OTN設(shè)備、盒式波分設(shè)備等。

本文首先提出灰盒傳輸設(shè)備的概念，然后以灰盒化的接入型OTN為例，闡述對其進行SDN統(tǒng)一管控的關(guān)鍵技術(shù)，包括管控架構(gòu)、業(yè)務(wù)模板化、拓撲自動生成、設(shè)備自動上線、設(shè)備遠程升級等，最后結(jié)合實踐闡述接入型OTN統(tǒng)一管控系統(tǒng)在現(xiàn)網(wǎng)中的應(yīng)用情況。如無特殊說明，本文所述灰盒傳輸設(shè)備均指灰盒光傳輸設(shè)備。

2 灰盒傳輸設(shè)備

在討論灰盒傳輸設(shè)備之前，首先要明確黑盒、白盒與灰盒的區(qū)別。在SDN應(yīng)用到傳送網(wǎng)之前，傳輸設(shè)備基本是黑盒化的，即設(shè)備不解耦、管控不開放或開放能力有限，不僅容易出現(xiàn)異廠商互通問題，網(wǎng)絡(luò)運營商在使用黑盒傳輸設(shè)備組網(wǎng)時也很難做到對網(wǎng)絡(luò)的自主可控；白盒設(shè)備的概念在服務(wù)器、交換機等IT領(lǐng)域出現(xiàn)較早，它不僅要對設(shè)備的功能、性能和接口提出要求，還需要對設(shè)備的板卡、模塊甚至芯片設(shè)計進行深度定制，是一種完全開放解耦的設(shè)備形態(tài)。供應(yīng)商在提供白盒設(shè)備時具有更好的一致性，網(wǎng)絡(luò)運營商可降低規(guī)范接口難度，減少廠商適配工作，有利于專注實現(xiàn)管控功能創(chuàng)新。AT&T主導(dǎo)的開放可重構(gòu)光分插復(fù)用器（open reconfigurable optical add/drop multiplexer，OpenROADM）項目[6]對白盒化可重構(gòu)光分插復(fù)用器（reconfigurable optical add/drop multiplexer，ROADM）做出了探索與嘗試，但目前尚未得到廣泛應(yīng)用。筆者認(rèn)為，白盒設(shè)備的深度定制化能夠更好地滿足網(wǎng)絡(luò)運營商需求，但傳輸設(shè)備涉及的光電交叉能力、板卡模塊設(shè)計和底層芯片實現(xiàn)都相對復(fù)雜，在光傳輸領(lǐng)域完全復(fù)制服務(wù)器、交換機的白盒化模式目前階段尚難實現(xiàn)。

當(dāng)前乃至未來較長的時期，灰盒模式是一種更符合傳輸設(shè)備特性的實現(xiàn)方式，即網(wǎng)絡(luò)運營商對設(shè)備提出功能和性能要求，并定義統(tǒng)一接口規(guī)范，由供應(yīng)商遵循網(wǎng)絡(luò)運營商提出的規(guī)范進行設(shè)備實現(xiàn)和接口開放?；液械谋举|(zhì)是部分開放解耦，網(wǎng)絡(luò)運營商不必深入關(guān)注設(shè)備的板卡、模塊等內(nèi)部設(shè)計，只需要在功能、性能和接口層面提出要求，因此更符合傳輸設(shè)備特點，易于實現(xiàn)設(shè)備開放能力和網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管控之間的需求匹配。

3 灰盒傳輸設(shè)備的SDN統(tǒng)一管控關(guān)鍵技術(shù)

接入型OTN設(shè)備是框式OTN設(shè)備的小型化、盒式化演進，它降低了OTN設(shè)備的成本并實現(xiàn)了與框式OTN設(shè)備的物理層互通與解耦，允許利用OTN線路接口提供的通用通信通路（general communication channel，GCC）接入城域/骨干OTN的帶內(nèi)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)（data communication network，DCN），同時可提供標(biāo)準(zhǔn)的Netconf/YANG接口實現(xiàn)統(tǒng)一納管，是一種典型的部分開放解耦的灰盒傳輸設(shè)備。灰盒傳輸設(shè)備采用SDN架構(gòu)實現(xiàn)統(tǒng)一管控，因為SDN技術(shù)與設(shè)備灰盒/白盒化相伴相生，灰盒化允許對設(shè)備進行統(tǒng)一的開放接口定義，是引入SDN開放管控架構(gòu)的重要前提，而滲透了SDN理念的管控系統(tǒng)秉承接口標(biāo)準(zhǔn)化、軟件可編程和北向能力開放的特征，可以在跨域跨廠商范圍內(nèi)實現(xiàn)更多模板化、自動化和易用性功能，本節(jié)首先介紹符合SDN理念的開放管控架構(gòu)，然后對灰盒接入型OTN設(shè)備的SDN統(tǒng)一管控關(guān)鍵技術(shù)進行闡述。

圖1 接入型OTN設(shè)備統(tǒng)一管控系統(tǒng)架構(gòu)

3.1 開放管控架構(gòu)

接入型OTN設(shè)備統(tǒng)一管控系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，多廠商接入型OTN設(shè)備可以通過統(tǒng)一管控系統(tǒng)實現(xiàn)直接納管。這種管理方式要求所有接入型OTN設(shè)備必須遵循相同的開放接口規(guī)范，目前業(yè)界常用Netconf協(xié)議實現(xiàn)設(shè)備與管控系統(tǒng)之間的通信，而對數(shù)據(jù)模型的描述一般均采用YANG模型，這符合SDN理念的開放特征。

3.2 業(yè)務(wù)模板化

在傳送網(wǎng)中，接入型OTN主要定位解決OTN的延展和接入問題，希望能夠通過OTN的小型化和盒式化下沉至客戶機房或更接近客戶側(cè)的局端機房位置，因此與框式OTN相比更關(guān)注多業(yè)務(wù)的接入能力，業(yè)務(wù)多樣性也為管控系統(tǒng)實現(xiàn)業(yè)務(wù)管理帶來一定程度上的挑戰(zhàn)。

在接入型OTN管控系統(tǒng)中采用定義業(yè)務(wù)模板的方式解決多業(yè)務(wù)接入的參數(shù)按需配置問題。

首先在YANG模型中定義連接配置接口，根據(jù)設(shè)備的交叉能力至少應(yīng)包括以太網(wǎng)連接、SDH連接和光數(shù)據(jù)單元（optical data unit，ODU）連接3種連接配置接口；考慮到對以太網(wǎng)接入業(yè)務(wù)的不同處理方式，還應(yīng)支持EoO（ethernet over OTN）和EoS（ethernet over SDH）兩種方式。對于EoO業(yè)務(wù)，通過以太網(wǎng)連接或ODU連接接口區(qū)分是否執(zhí)行以太網(wǎng)交換處理，而對于EoS業(yè)務(wù)，為了區(qū)別于一般的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)需要單獨定義業(yè)務(wù)接口。

業(yè)務(wù)分類見表1，在接入型OTN管控系統(tǒng)中針對業(yè)務(wù)類型，對客戶端接入型OTN設(shè)備和局端接入型OTN設(shè)備分別進行單站配置，配置內(nèi)容一般應(yīng)包括業(yè)務(wù)類型、連接層協(xié)議名稱、請求帶寬、業(yè)務(wù)映射模式、保護信息和端口信息等。其中，端口信息一般應(yīng)涉及虛擬局域網(wǎng)（virtual local area network，VLAN）屬性、交換能力、ODU的凈荷類型/適配類型、時隙占用情況等。

為完整描述設(shè)備能力，YANG模型會對接口參數(shù)進行詳細約束，但在實際應(yīng)用中上述參數(shù)在不同業(yè)務(wù)場景里一般是固定值，為簡化運維過程中的業(yè)務(wù)創(chuàng)建流程，可針對不同的業(yè)務(wù)場景提供模板。

表1 業(yè)務(wù)分類

3.3 拓撲自動生成

在多廠商接入型OTN管理中，如何在管控系統(tǒng)中呈現(xiàn)不同設(shè)備之間連接關(guān)系形成網(wǎng)絡(luò)拓撲是一個重要問題。接入型OTN設(shè)備被要求支持鏈路自動發(fā)現(xiàn)協(xié)議（遵循ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G.7714.1），通過對配置參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化實現(xiàn)了異廠商設(shè)備之間的信息交互。接入型OTN設(shè)備在接入管控系統(tǒng)之后，使用串聯(lián)連接監(jiān)測（tandem connection monitoring，TCM）的傳送蹤跡標(biāo)識（trail trace identifier，TTI）封裝資源發(fā)現(xiàn)報文，獲取對端設(shè)備的端口信息，并上報至管控系統(tǒng)。接入型OTN鏈路自動發(fā)現(xiàn)流程如圖2所示，網(wǎng)元NE1的3號物理端口（physical termination point，PTP），在上報端口資源時，要求攜帶通過TTI字段封裝的對端端口信息，顯式地向管控系統(tǒng)上報對端物理端口名稱peerPtpName和所屬網(wǎng)元IP地址peerIpAddress。利用這種對端端口信息的上報，管控系統(tǒng)可以獲取多廠商設(shè)備之間的連接關(guān)系，自動生成網(wǎng)絡(luò)拓撲。

圖2 接入型OTN鏈路自動發(fā)現(xiàn)流程[7]

3.4 設(shè)備自動上線

對于放置于客戶機房的接入型OTN設(shè)備，考慮到需要盡量縮短在客戶機房的現(xiàn)場施工周期，即插即用成為這種客戶終端設(shè)備（customer premise equipment，CPE）的主流方式，而這要求管控系統(tǒng)必須支持設(shè)備的自動上線功能。在出廠時完成基礎(chǔ)配置的設(shè)備，在機房安裝上線后即可實現(xiàn)自動上線，可以實現(xiàn)管控系統(tǒng)的自動納管。設(shè)備的自動上線示意圖如圖3所示，具體步驟包括以下幾個。

（1）客戶端接入型OTN設(shè)備在機房安裝上電，自動申請IP地址。

（2）通過動態(tài)主機配置協(xié)議（dynamic host configuration protocol，DHCP）方式獲取IP地址后，自動發(fā)送上線消息。

（3）管控系統(tǒng)在收到上線消息以后，自動與設(shè)備建立Netconf連接，并同步設(shè)備信息。

（4）設(shè)備實現(xiàn)自動上線，管控系統(tǒng)可實現(xiàn)設(shè)備的管理。

3.5 設(shè)備遠程升級

傳統(tǒng)方式的設(shè)備升級經(jīng)常需要進入機房操作完成，自動化程度低且時效性差。近年來，盡管廠商網(wǎng)管已逐步實現(xiàn)設(shè)備遠程升級功能，但隨著光網(wǎng)絡(luò)的開放解耦，多廠商組網(wǎng)、光電解耦逐漸成為趨勢，網(wǎng)絡(luò)運營商的自主管控需求也越來越迫切。接入型OTN統(tǒng)一管控系統(tǒng)全國統(tǒng)一部署，文件服務(wù)器采用全國集中部署與分省/市分布部署相結(jié)合的方式，可以采用如圖4所示的方法對設(shè)備進行遠程升級。在這種方式中，文件服務(wù)器可以結(jié)合控制器的分權(quán)分域進行分層管理，對于省市范圍有效的設(shè)備升級/配置文件可以下沉至地市/省服務(wù)器，滿足省市需求；對于全國范圍通用的設(shè)備升級/配置文件，可以在中央文件服務(wù)器放置，實現(xiàn)全網(wǎng)一鍵升級，也可以同時放置在地市/省服務(wù)器，緩解DCN壓力且降低時延，滿足DCN資源緊張或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備較多的省份需求。

圖3 設(shè)備自動上線示意圖

圖4 設(shè)備遠程升級流程

4 應(yīng)用實踐

結(jié)合上述灰盒傳輸設(shè)備的SDN統(tǒng)一管控關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)了接入型OTN設(shè)備統(tǒng)一管控系統(tǒng)（universal management system，UMS）的原型系統(tǒng)[8]，并在全國范圍的OTN中推動了現(xiàn)網(wǎng)商用試點。在試點工作中，UMS采用了全國集約方式部署；為了解決全國統(tǒng)一管理問題，骨干層通過CN2 VPN穿通至本地層，然后利用本地DCN接入傳輸機房。UMS整體運行在云資源池A，在平臺即服務(wù)（platform as a service，PaaS）平臺上部署了前端、后端、外部接口、協(xié)議適配等服務(wù)程序。

UMS系統(tǒng)的業(yè)務(wù)模板化界面如圖5所示，如第3.2節(jié)所述，將業(yè)務(wù)劃分類別以后，采用模板化參數(shù)對不同業(yè)務(wù)應(yīng)用場景創(chuàng)建導(dǎo)引，盡力而為地隱藏不需要輸入的參數(shù)，簡化業(yè)務(wù)創(chuàng)建流程，保證OTN中業(yè)務(wù)參數(shù)的一致性，簡化運維，減少由人工失誤造成的配置錯誤。

圖5 UMS系統(tǒng)的業(yè)務(wù)模板化界面

UMS目前已經(jīng)利用設(shè)備自動上線的機制納管了近百臺客戶端接入型OTN設(shè)備，現(xiàn)網(wǎng)中通過UMS查詢或配置設(shè)備的最大響應(yīng)時長不超過5 s，符合電信級網(wǎng)絡(luò)管控要求。

自動生成的拓撲界面如圖6所示，灰盒接入型OTN設(shè)備利用OTN幀結(jié)構(gòu)中TCM2的TTI封裝資源發(fā)現(xiàn)報文，可以獲取NNI側(cè)端口信息，構(gòu)建與鄰接設(shè)備之間的鏈路關(guān)系，形成拓撲。應(yīng)當(dāng)指出，如第2節(jié)所述，灰盒傳輸設(shè)備主要位于傳輸網(wǎng)絡(luò)末端，宜采用直控網(wǎng)元模式，但為了實現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的全網(wǎng)端到端協(xié)同管理，也可以與分層管控的模式相結(jié)合，在UMS北向構(gòu)建協(xié)同管控平臺實現(xiàn)，這也符合SDN的北向能力開放特征。

圖6 自動生成的拓撲界面

針對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，UMS還可以在多廠商統(tǒng)一管控的場景下提供性能監(jiān)控能力，包括吞吐量、丟包率和時延，以太網(wǎng)性能監(jiān)控如圖7所示，A端口與Z端口來自不同廠商的設(shè)備，可以在UMS中統(tǒng)一呈現(xiàn)和管理。

5 結(jié)束語

灰盒傳輸設(shè)備兼顧了傳輸設(shè)備復(fù)雜性和光網(wǎng)絡(luò)開放解耦需求，是介于黑盒與白盒設(shè)備之間的一種權(quán)衡方案，其開放性可基本滿足網(wǎng)絡(luò)運營商的需求。本文以灰盒化接入型OTN為例探討了灰盒傳輸設(shè)備的統(tǒng)一管控關(guān)鍵技術(shù)，并結(jié)合應(yīng)用實踐證明，這種方式可以獲得較好的網(wǎng)絡(luò)自主可控能力和多廠商協(xié)同管理能力。但是應(yīng)當(dāng)指出，灰盒模式仍然處于部分解耦階段，多廠商在硬件層面的實現(xiàn)差異客觀存在，如果在硬件層面無法獲得統(tǒng)一，那就只能在管控接口統(tǒng)一考慮適配問題，會影響統(tǒng)一管控的一致性效果，或者增加多廠商協(xié)同管理的復(fù)雜度。如部分接入型OTN設(shè)備的交叉存在槽位限制，且不同型號的限制不同，這會給路由計算時的端口選擇帶來一定困難，盡管可以通過管控接口的定義明確要求設(shè)備在YANG模型中上報交叉限位能力，但當(dāng)這種硬件差異隨著廠商和設(shè)備型號的增加逐步累積又無法在硬件層面統(tǒng)一時，勢必影響統(tǒng)一管控效果。采用自研或深度定制化的設(shè)備實現(xiàn)物理層面盡力而為的統(tǒng)一，可能是一種可行的技術(shù)路線。

圖7 以太網(wǎng)性能監(jiān)控

[1] MCKEOWN N, ANDERSON T, BALAKRISHNAN H, et al. OpenFlow[J]. ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 2008, 38(2): 69-74.

[2] ONF. Functional requirements for transport API: TR-527[S]. 2018.

[3] 胡騫, 荊瑞泉, 趙國永. 基于TAPI/ACTN雙棧的傳送SDN互通方案[J]. 光通信技術(shù), 2018, 42(9): 18-21.

HU Q, JING R Q, ZHAO G Y. SDN transmission interworking scheme based on TAPI/ACTN dual-stack[J]. Optical Communication Technology, 2018, 42(9): 18-21.

[4] CCSA. 軟件定義光傳送網(wǎng)（SDOTN）控制器層間接口技術(shù)要求: YD/T 3417-2018[S]. 2018.

CCSA. Technical requirements of Intermediate-Controller plane interface for Software-Defined Optical Transport Network (SDOTN): YD/T 3417-2018[S]. 2018.

[5] CAMPANELLA A, OKUI H, MAYORAL A, et al. ODTN: open disaggregated transport network. discovery and control of a disaggregated optical network through open source software and open APIs[C]//Proceedings of Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2019. Washington, D.C.: OSA, 2019: 1-3.

[6] BIRK M, RENAIS O, LAMBERT G, et al. The OpenROADM initiative[J]. Journal of Optical Communications and Networking, 2020, 12(6): C58.

[7] CCSA YD/T. 接入型光傳送網(wǎng)(OTN)設(shè)備管控技術(shù)要求(報批階段)[S]. 2021.

CCSA YD/T. Technical requirements of management and control for access OTN equipment[S]. 2021.

[8] 荊瑞泉, 趙國永, 徐云斌, 等. 接入型OTN設(shè)備統(tǒng)一管控系統(tǒng)原型開發(fā)與試驗演示[J]. 電信科學(xué), 2020, 36(4): 154-160.

JING R Q, ZHAO G Y, XU Y B, et al. Prototype development and demonstration of unified management-control system of access-type OTN[J]. Telecommunications Science, 2020, 36(4): 154-160.

Application and research of SDN-based management and control technology for optical transport grey-box devices

HU Qian1, ZHAO Guoyong1, HUO Xiaoli1, LI Junjie1, JING Ruiquan1, YAN Fei2, WU Xiaofeng2

1. Research Institute of China Telecom Co., Ltd., Beijing 102209, China 2. China Telecom Group Co., Ltd., Beijing 100032, China

Traditional optical transport network is gradually becoming open and disaggregated, and the chimney-type single-vendor and single-domain management mode is also developing to the multi-vendor and multi-domain management mode with the penetration of software defined network (SDN) concept. Considering the equipment difference and protocol complexity of transport network, application of SDN management and control for transport network faces challenges. Firstly, the concept of grey-box was proposed, which was between black-box and white-box. Then, taking grey-box access OTN as an example, the key technologies of SDN unified management and control of access-type OTN were discussed, including management and control architecture, service template, automatic topology generation, automatic equipment online, remote upgrade of equipment, in-band DCN communication between different vendors, etc. Finally, the application of access-type OTN unified management and control system in real network was described.

transport network, network management, optical transport network, software defined network

TP393

A

10.11959/j.issn.1000?0801.2021273

2021?10?20；

2021?12?10

國家重點研發(fā)計劃基金資助項目（No.2019YFB1803705）

The National Key Research and Development Project of China (No.2019YFB1803705)

胡騫（1988? ），男，中國電信股份有限公司研究院高級工程師，主要研究方向為傳輸網(wǎng)管控技術(shù)等。

趙國永（1978?），男，中國電信股份有限公司研究院高級工程師，長期從事光通信技術(shù)的研究工作，主要研究方向為傳送SDN與軟件系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計。

霍曉莉（1977? ），女，中國電信股份有限公司研究院教授級高級工程師，主要研究方向為OTN技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)、傳輸網(wǎng)管控技術(shù)等。

李俊杰（1977? ），男，中國電信股份有限公司研究院教授級高級工程師，中國電信集團有限公司光傳輸專業(yè)首席專家，中國電信集團有限公司科學(xué)技術(shù)委員會委員、傳輸與接入技術(shù)組副組長，主要研究方向為光通信技術(shù)、光網(wǎng)絡(luò)等。

荊瑞泉（1972? ），男，中國電信股份有限公司研究院教授級高級工程師，主要研究方向為光通信技術(shù)、傳送網(wǎng)管控技術(shù)等。

閆飛（1978?），男，中國電信集團有限公司工程師，主要研究方向為OTN/ROADM技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等。

武曉鋒（1980?），男，中國電信集團有限公司工程師，主要研究方向為OTN技術(shù)及維護運營、傳輸網(wǎng)管控技術(shù)等。