软件定义光网络技术与应用

　　光纤通信在过去的几十年间飞速的发展，各种节点、系统和组网技术层出不穷，单信道速率达到太比特每秒，通信规模与容量获得了空前提升。作为中国最为重要的电信基础设施之一，光网络在支撑社会信息化、宽带化建设方面起着举足轻重的作用。近年来，由于人一机一物信息交互量与日俱增，光网络的动态性和灵活性进一步增强，传统自动交换光网络/通用多协议标签交换(ASON/GMPIJS)架构已不能满足这一要求，迫切需要探索新的智能光网络发展途径。

　　随着光通信技术的革命性进展以及光网络承载业务功能的不断变化，光网络的发展不再局限于简单的"刚性带宽管道"思维，而是出现了波长柔性化、业务增值化的趋势与特征。本文借鉴网络中流量工程的概念，提出了频谱工程和业务工程两类需求挑战。

　　(1)频谱工程

　　流量工程是网络研究的一项重要内容，可以解决将分组数据流高效率地映射到物理拓扑上的任务，并且能够改善业务质量，增强网络运行的效果和性能。流量工程主要描述的是针对时间域分组处理的策略和方法，不涉及与频谱相关的内容。传统波分复用技术受到固定频谱间隔、固定调制格式等限制，存在频谱利用不灵活和效率低下的缺点，难以满足未来大带宽、高突发的分组数据传送要求。灵活栅格技术的出现，使得光网络中频谱资源走出了固定分配模式，向按需带宽的弹性切片化方向发展。如何实现对频谱资源的利用能够像在时间域上的处理那样灵活，成为亟待解决的技术挑战。本文将这类需求统称为频谱工程问题。

　　(2)业务工程

　　以AOSN，GMPLS为代表的智能光网络解决方案，其核心是交换自动化，侧重于针对连接建拆处理过程的控制，包括路由、信令、发现和链路资源管理等功能。然而，连接并不等同于业务，业务的完成还包含丰富的业务提供逻辑。云计算和数据中心应用的出现，提出了虚拟化、可编程等新的挑战，推动光网络由控制平面智能向业务处理智能方向发展。传统光网络存在"重控制、轻业务"的问题，难以满足这一趋势要求，如何围绕以业务智能化为核心构建网络控制功能，迫切需要在机理上实现创新与突破。本文将这类需求统称为业务工程问题。

　　为了应对上述两项需求，扩展现有ASON/GMPLs是一种可能的做法。

　　由于需要引入业务感知、损伤分析、层域协同、资源虚拟等新的策略与规则，ASON/GMPLS控制"胖平面"化的趋势更加明显，由此导致网络控制功能越来越复杂。如果能够把将部分智能性进一步从控制平面中剥离出来，这样将有利于提高光网络的整体资源利用效率，并增强更为灵活的业务提供能力。