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网络架构接入方案详解

【摘要】:接入网络层为控制层提供基于OpenFlow协议的可编程接口,OpenFlow协议是标准通信协议。在控制层和接入层之间的4级电力骨干网络层的网关上发生融合,实现信息的智能采集。图9-12SD-DON架构基于所提出的SD-DON架构,每个控制模块的功能和相互协作关系如图9-13所示。图9-13配电功能结构数据/转发平面描述了OLT和ONU的交换过程。

以太网无源光网络(Ethernet Passive Optical Network,EPON)被广泛认为是低成本、易于使用且易于更新的最有利的接入网技术,可以满足日益增长的带宽需求与应用需求。结合无源光网络(Passive Optical Network,PON)技术,从多域收敛和集成控制的角度来看,软件定义动态光网络(Software Defined Dynamic Optical Network,SD-DON)的体系结构如图9-12所示,由控制层、4级骨干通信网络层和接入网络层组成。分布式光接入网络指的是包括光线路终端(Optical Line Terminal,OLT)、分路器和光网络单元(Optical Network Unit,ONU)的底层网络设备。这些“傻瓜”硬件只需要传输数据和执行策略,控制器实现对网络策略的分析和管理。接入网络层为控制层提供基于OpenFlow协议的可编程接口,OpenFlow协议是标准通信协议。域控制器可以集成到OF-OLT中。在控制层和接入层之间的4级电力骨干网络层的网关上发生融合,实现信息的智能采集。4级骨干通信网络层可以使用控制层上的北方应用程序编程接口(Application Programming Interface,API)实现更复杂的功能。在提出的SD-DON架构的基础上,我们提出了ONU睡眠和节能的关键技术。

图9-12 SD-DON架构

基于所提出的SD-DON架构,每个控制模块的功能和相互协作关系如图9-13所示。创新在于将自适应休眠控制模块(Adaptive Dormancy Control Module,ADCM)和多域控制模块(Multi-Domain Control Module,MDCM)添加到实现多域ONU的节能策略。在控制平面中,流量监控模块(Traffic Monitoring Module,TMM)收集服务流量的统计信息。MDCM平衡了整个网络OLT带宽/流量的分配。在接收到流状态时,动态带宽分配模块(Dynamic Bandwidth Allocation Module,DBAM)的流量调度策略将根据不同业务的所需时隙分配带宽。根据休眠策略,ADCM的时隙计算单元计算每个ONU的时隙分布和时隙节能状态(主动/打盹/轻度睡眠/深度睡眠)。操作管理和维护模块反馈给DBAM调整每个ONU带宽时隙分配,以满足节能效果的要求。特别是,运营商将这种节能策略模块以插件的形式部署到控制器中,便于控制策略的扩展和定制。

图9-13 配电功能结构

数据/转发平面描述了OLT和ONU的交换过程。在OF-OLT中,下游(DS)业务由Tx/Rx模块中的接收器生成,并广播到所有连接的ONU。对于上游(US),Tx/Rx模块可用于接收流量并为相应的ONU分配具有不同粒度的带宽时隙。OpenFlow协议代理嵌入在OF-OLT中,以维护信息流表,并模拟与OLT相关的控制信息(例如ONU睡眠状态),软件内容被映射为硬件(发送器和接收器内部开关设备)的控制和适配。因此,US和DS链路可以虚拟化为逻辑流。同样,OpenFlow协议代理也嵌入在ONU中,ONU通过信令与OF-OLT交互,直接控制发送器和接收器内部开关设备。