运营商宽带接入网sdn应用浅析

_ATECHNOLOGY PRACTICE技术与实践运营商宽带接入网SDN应用浅析中国电信股份有限公司淮安分公司 季鸿宇曹旭摘要：随着4K超高清、智能家居等业务逐步进入家庭，每路电视需数十兆带宽、每部视频需超百G存储，千兆超宽带时代正在来临。本文主要聚焦如何结合SDN(软件定义网络)理念，通过引入虚拟化、集中控制等特性，解决接入网面临的网络架构、运营支撑以及新业务承接等问题，打造覆盖、质量、技术三领先的宽带网。关键词：宽带接入网；软件定义网络；网络功能虚拟化；服务质量1宽带接入网发展现状1．1组网及趋势随着国务院《“宽带中国”战略及实施方案》以及“百年电信，百兆中国”的战略实施，云计算、I胛v(互联网协议电视)、互联网视频、4G(第四代移动通信技术)以及大带宽政企专线等业务的快速发展，城域网的业务类型和流量规模迅速增长，城域网架构进一步向“大容量、少节点、扁平化”方向发展，目前典型组网结构如图l所示。汇聚交换机是接入层OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)、DSLAM(Digital Subscriber Line AccessMultiplexer，数字用户线路接人复用器)和接人交换机的汇接点，汇聚接人层的用户流量，进行数据分组的快速转发和交换；通过带宽汇聚可有效节省上联至业务控制层MSE(Muhiple Service Edge，多服务边缘)业务路由器的端口和纤芯资源。

702016．6 l缸X童箔OLT是光接入网的核心设备，完成PON(Passive OpticalNetwork，无源光纤网络)网络的上行接入、流量汇聚、业务分流和数据转发。通过ODN(Optical Distribution Network，光分配网络)网络下联用户端设备ONU(Optical NetworkUnit，光网络单元)实现对用户端设备ONU的控制、管理和测距等功能。为用户提供基于光纤接入的高速、稳定的语音、数据和视频业务。宽带接入网总体演进思路要实现四化：(1)接人光纤化：通过PON技术将光纤尽可能向用户端延伸。(2)结构扁平化：通过PON及大容量汇聚设备，将网络结构逐步简化至1．2层。(3)语音IP(互联网协议)化：语音接人的IP化并逐步向终端延伸，通过e8一C(家庭网关)等终端方式提供。(4)设备融合化：接入设备与AG／IAD(AccessGateway／Integrated Access Device，接入网关／综合接入设备)的融合；OLT逐步与汇聚交换机的融合。万方数据f核心层城域网弋接入网(1R梭心路由器三；∑控制层熏警一熏罨瓢巫l图l IP城域网典型结构图1．2困难与挑战首先，接入网组网结构与设备类型模式复杂分散、形态多样，运营成本不断增高且效率难以提升。

如何实现用户的快速接人，快速故障定位及恢复，方便快捷的配置用户终端，提高用户体验sdn应用，控制运营成本和提高网络收益，已成为亟待解决问题。其次，缺乏灵活的异构网络资源调度机制。目前宽带接人网包括EPON(Ethemel Passive Optical Network，以太网无源光网络)、GPON(Gigabit—Gapable Passive OpticalNetwork，吉比特无源光网络)、10 GPON等技术，不同网络间兼容性差，网络资源管控机制相互独立，缺乏灵活的调度机制，网络资源利用率低、可扩展性差，无法实现网络资源的精细化管理。第三，多业务承载能力差，缺乏有效的端到端QoS(服务质量)保障机制。随着三网融合进程的不断推进，接入网应具备提供有质量保证的数据、语音、视频业务并发传送能力，而现有接人网QoS保障机制需要在不同网络段落进行不同业务优先级的翻译，造成协议复杂、效率低下，难以实现端到端差异化服务保障。2 SDN对于宽带网络架构的影响目前各运营商网络总体现状是架构垂直封闭，网络功能与业务能力耦合度高，网络设备以分布式控制为主，种类众多，缺乏统一的全局网络视图。ONF(Open Network技术与实践区i一图2 SDN架构(来源：SDNARCH 1．0)Foundation，开放网络基金会)标准组织定义的SDN(SoftwareDefined Network，软件定义网络)架构如图2所示，SDN引入将会影响到现有网络架构，主要体现在以下几个方面。

2．1转发与控制分离。由分布式控制变为相对集中控制SDN引入及对转发设备控制面的剥离将会形成转发面与控制面物理上的分离，并形成一个SDN控制器同时控制多台转发设备的集中控制形式。但是受单台控制器的控制能力和范围限制，及单点故障、负载均衡等因素考虑，SDN控制器仍然将会采用分布式部署，因此实际上是一种相对集中的控制。2．2网络纵向逐步具备开放可编程能力，将会吸引大量第三方应用SDN引人，实现了转发面协议的开放和应用接口的开放，其中前者允许SDN控制器控制转发设备的配置以及相关转发行为，后者使运营商或者应用APP能够根据自己的需要灵活的增加、删除业务，并允许用户进行定制或二次开发。转发面协议开放和应用接口开放使网络纵向上具备开放可编程能力，能快速满足用户各种业务需求，提升用户体验，对第三方应用具备较强吸引力。引人SDN的网络将会具备全局视图和全局优化的能力，具备更加灵活的业务部署和快速业务创新能力，同时网络智能化管理和业务自动化部署能力也可以进一步得到提升。(下转第76页)缸蓝@信I 2016．6 71万方数据_ATECHNOLOGY PRACTICE技术与实践3总结本文在对IP设备的访问方式、特点等内容进行深人调研的基础上，按照“分级设计”的思路对IP设备自动化实现方式进行功能重构，并基于“自动化运维引擎+定制脚本”的计算架构，设计并开发了IP设备运维支撑平台。

该系统在降低IP设备运维人力、时间投入、提升业务开通效率和用户感知方面，起到积极的降本增效作用，有效地解决了运营商维护人员结构与网络规模之间的匹配问题，间接支撑和改善人力资源的合理配置。下一步，将基于现有平台，从设备资源的全生命周期管理以及支撑规划设计等其他方面进行延伸扩展。(上接第71页)(?1I r川1er3宽带接入网SDN引入部署场景通过引人SDN的虚拟化、集中控制、能力开放等特性，来解决宽带接入网面临的上述困难与挑战，从而降低运营商的OPEX(Operating Expense，运营成本)，提升网络智能化水平，满足客户灵活多变的业务组网需求。3．1引入虚拟化OLT，实现扁平化、智能化OLT设备控制与转发平面进一步分离，强化控制平面，引入虚拟化，通过管理平面多视图技术将单一物理设备逻辑分为多个虚拟设备，针对客户订购差异化网络资源需求，实现动态开放和高效运营。OLT与城域网MSE直连是发展趋势，通过设备虚拟化，实现对现有零散OLT整合，无需扩容建设现有二层汇聚网络，进一步减少网络层次，同时有利于降低维护压力和提高维护效率。3．2实现远端节点的集中化管理引入SDN技术，可以通过控制器以及配置代理等手段将不同架构的海量设备虚拟化，并在控制器上统一管控，实现集中化管理，有利于新产品、新技术的快速引入。

SDN集中化管理架构如图3所示。SDN控制器的抽象、虚拟化等关键技术功能实现业务自oLT参苫邕节点OLl节点图3 SDN集中化管理动下发、业务升级以及性能数据的采集代理功能，支持网络拓扑自动发现以及远端网络节点设备的即插即用。4总结SDN重新定义了网络基础架构，有助于运营商突破现存宽带接入网设备无法通用、网络能力封闭、运维难度大等问题的制约，是电信网络未来演进的重要方向。但目前相关标准和产业链尚未成熟，运营商应积极研究SDN在电信网络的应用场景、标准体系和技术方案，以切实推进宽带接入网带宽高速化、承载综合差异化、终端智能化、网络结构扁平化、网络可管可控化。投稿须知投稿论文应注重科学性、实用性及时效性。论文选题应紧扣通信信息技术发展方向和行业热点；有较高的创新性和实用价值；结构应层次分明，组织有序；语言文字简练通顺；论据可靠，数据准确。严禁抄袭，勿一稿多投，文责自负。投稿论文篇幅控制在3000字左右，附图／附表原则上3～5个。论文结构一般包含标题、作者单位、作者姓名、摘要、关键词、论文正文、参考文献等部分。其中标题宜在20个字以内，摘要控制宜在200字左右，关键词宜在3～8个左右。正文内容一般包含引言(背景)、问题描述(问题分析)、问题解决方案(思路)、实施效果、结束语(结论)等内容。本编辑部对投稿论文有审查、校正及删改权，作者如有保留请预先声明。762016．6 I缸蓉固信万方数据

（编辑：拼字网 - 核心网）

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