面向光網路靈活控制的軟定製理論與實現機理研究

《面向光網路靈活控制的軟定製理論與實現機理研究》是依託北京郵電大學，由趙永利擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：面向光網路靈活控制的軟定製理論與實現機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：趙永利
• 依託單位：北京郵電大學

項目摘要

在大規模光組網過程中，多種網路資源與交換技術相互交織和疊加，加劇了全網業務控制與資源管理的實現難度，凸顯了大規模組網控制複雜與網路資源利用低效的問題，迫使光網路由剛性控制向柔性控制，由閉合控制向開放控制發展。本項目立足光纖通信組網與控制領域前沿和國家戰略發展需要，針對上述大規模異構組網套用過程中的關鍵科學問題，提出了一種軟定製光網路新型體系結構（Software Customized Optical Networks, SCON）,重點研究面向靈活控制的軟定製理論與實現機理，攻克可軟體定製的業務處理、控制機制、傳輸設備等研究難點。本著網路控制體系柔性化、開放化的觀點，藉助網路元素靈活可程式控制思想，將網路元素調諧過程與面向業務的動態組網有機結合，採用系統分析、組網建模、協定仿真等多種手段，實現業務動態需求與開放式控制接口的最佳適配，為軟定製光網路的發展奠定理論基礎。

結題摘要

隨著數據中心的廣泛部署，光聯網面臨著規模化和智慧型化的需求。在規模化異構光組網過程中，多種網路資源與交換技術相互交織和疊加，加劇了全網業務控制與資源管理的實現難度，凸顯了“大規模組網控制複雜與網路資源利用低效”問題，迫使光網路由“剛性控制”向“柔性控制”，由“閉合控制”向“開放控制”發展。 本課題針對上述大規模異構組網所面臨的關鍵科學問題，提出了一種軟定製光網路新型體系結構（Software Customized Optical Networks, SCON）, 圍繞面向靈活控制的軟定製核心技術，重點攻克可軟體定製的自適應業務接入方法與處理機制、可軟體定製的資源虛擬化抽象算法與控制策略、可軟體定製的光傳輸設備調諧機理與實現技術三個技術要點，形成了對應研究內容的“1+3”項創新，其中“1”即在軟定製光網路體系模型創新，“3”即軟定製光網路業務套用創新、控制機制創新和光層編程創新。（1）在體系模型方面，提出了一個合理普適的多控制器協作系統，設計了一種理想的IP網路和光網路融合網路架構，實現了物理層光/電交換節點的統一控制，建立了一種面向跨層最佳化的光網路統一控制模型；（2）在業務套用方面，從時間敏感業務編排和虛擬網路生存性問題入手，提出了時間敏感的光網路資源動態調度方法、基於分級生存性的虛擬網路提供方法和基於頻譜規整度的光層資源重構方法；（3）在控制機制方面，設計了多域光組網下的互聯互通機制與多控制器協同機制，完成了面向數據中心套用的彈性光網路跨層恢復，提出了一種面向內容連通性的多路徑提供方法，實現了多徑風險分擔；（4）在光層編程方面，提出了基於靈活柵格的全光交換節點，解決了網路交換的可程式化問題，進行了基於軟體定義彈性光組網功能實驗，驗證了端到端可程式調諧的能力。 依託上述創新成果，發表學術論文120篇（SCI收錄62篇，EI收錄58篇），完成學術專著1部，完成國際學術會議特邀報告8篇，申報國家發明專利14項，提交IETF標準文稿3篇, 參與完成SDTN國家行業標準，培養博士生10人、碩士生15人，獲中國產學研合作創新成果獎和中國通信學會科學技術一等獎。課題組完成了國際標準化組織ONF/OIF召集的全球互聯互通測試，形成了中國電信全球首個傳送SDN商用案例，在福建和江蘇等地進行了現網實驗，形成了鮮明的技術特色，具有廣泛的套用前景。