導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的1篇電路時延預(yù)算路系統(tǒng)和方法研究，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

1概述

OTN光傳送網(wǎng)（OpticalTransportNetwork，OTN）是傳輸網(wǎng)絡(luò)的一種類型，指的是在光域內(nèi)實現(xiàn)業(yè)務(wù)信號的傳送、復(fù)用、路由選擇、監(jiān)控，并且保證其性能指標(biāo)和生存性的傳送網(wǎng)絡(luò)。OTN將WDM技術(shù)作為基礎(chǔ)，保證了它的超大傳輸容量的同時還加入了SDH強大的操作、維護、管理能力［1］。OTN繼承了SDH和WDM技術(shù)的諸多優(yōu)勢，已成為當(dāng)前業(yè)界光傳送網(wǎng)的主流核心技術(shù)［2］。OTN結(jié)合了光域傳輸和電域處理的優(yōu)點，它不僅提供端到端的剛性透明管道連接和強大的組網(wǎng)能力，而且提供遠距離大容量傳輸［3］。OTN網(wǎng)絡(luò)在充分利用傳輸基礎(chǔ)設(shè)備資源的情況下，可以在IP和光融合時代為運營商提供前所未有的靈活性架構(gòu)和差異化服務(wù)。隨著云計算的普遍發(fā)展，多域互聯(lián)、云網(wǎng)融合的需求促進了云光網(wǎng)絡(luò)的融合，高價值客戶可以租用低時延、高可靠、靈活帶寬的OTN電路接入云池，更容易實現(xiàn)云網(wǎng)的無縫融合。隨著5G、云業(yè)務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興業(yè)務(wù)發(fā)展，OTN技術(shù)已經(jīng)迎來了其蓬勃發(fā)展的新時代。OTN網(wǎng)絡(luò)通過SDN化增強了網(wǎng)絡(luò)可編程能力，支持網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)可編程［4-5］。另一方面，在國家政策支持和企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型驅(qū)動下，企業(yè)業(yè)務(wù)上云是大勢所趨［6］。據(jù)IDC《FutureScapes2021》預(yù)測，到2025年將有85%的企業(yè)新建數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施部署在云上。而隨著SDN技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)了OTN網(wǎng)絡(luò)能力的可編程，以及通過接口調(diào)用的方式實現(xiàn)對底層網(wǎng)絡(luò)性能靈活查詢和直觀呈現(xiàn)，為網(wǎng)絡(luò)能力的開放提供了條件［7］。新興業(yè)務(wù)對底層網(wǎng)絡(luò)提出低時延、大帶寬，現(xiàn)有的組網(wǎng)/入云方式不能準(zhǔn)確預(yù)估客戶業(yè)務(wù)開通時長，也不能評估業(yè)務(wù)時延、帶寬質(zhì)量。因此，急需一種新型系統(tǒng)和方式來滿足業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。

2需求分析

面向客戶時，電信運營商客戶經(jīng)理只能借助資源管理系統(tǒng)簡單的查詢接入地址是否存在網(wǎng)絡(luò)資源，不能為客戶提供網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量信息，例如：時延、帶寬、抖動等，也無法準(zhǔn)確預(yù)估客戶業(yè)務(wù)的開通時長。因此，不敢與客戶簽訂SLA承諾，容易導(dǎo)致客戶不滿意，最終導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源無法變現(xiàn)。作為信息服務(wù)行業(yè)的重要和基礎(chǔ)的服務(wù)提供者，電信運營商運營支撐體系向數(shù)字化、電商化加快轉(zhuǎn)型面臨困難，運營商的網(wǎng)絡(luò)能力沒有顯性化，業(yè)務(wù)受理前臺和網(wǎng)絡(luò)能力后臺沒有完全實現(xiàn)自動化流程貫通。

3單域點到點OTN電路時延預(yù)算路系統(tǒng)和方法

3.1單域點到點OTN電路時延預(yù)算路系統(tǒng)

根據(jù)業(yè)務(wù)時延約束條件，在通信運營商OTN電路正式開通前，預(yù)先進行電路路徑計算篩選和算路結(jié)果呈現(xiàn)的系統(tǒng)和方法。系統(tǒng)架構(gòu)包括：輕量級客戶網(wǎng)管、資源管理系統(tǒng)、云網(wǎng)協(xié)同器、OTN網(wǎng)絡(luò)控制器、OTN傳輸網(wǎng)絡(luò)，架構(gòu)如圖1所示：一種OTN電路時延預(yù)算路系統(tǒng)和方法研究
首先，用戶在輕量級客戶網(wǎng)管平臺上輸入需要查詢的OTN電路的源端地址信息和宿端地址信息，資源管理系統(tǒng)會根據(jù)用戶輸入的地址信息匹配就近的接入網(wǎng)元信息；其次，用戶根據(jù)業(yè)務(wù)場景的需求，輸入時延、帶寬和電路需經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等約束條件。在完成以上步驟后，輕量級客戶網(wǎng)管平臺將用戶請求發(fā)送到云網(wǎng)協(xié)同器進行查詢和分析操作。同時，輕量級客戶網(wǎng)管平臺也會根據(jù)云網(wǎng)協(xié)同器返回的報文信息，顯示滿足用戶需求的OTN電路信息。整個交互流程如圖2所示。資源管理系統(tǒng)：負責(zé)業(yè)務(wù)信息和運營商云網(wǎng)資源的轉(zhuǎn)換，比如將GIS信息轉(zhuǎn)換為OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的相關(guān)信息。云網(wǎng)協(xié)同器：負責(zé)將輕量級客戶網(wǎng)管平臺的業(yè)務(wù)查詢請求，按照設(shè)定的業(yè)務(wù)邏輯和算法，轉(zhuǎn)換為OTN網(wǎng)絡(luò)控制器可以識別的接口報文，發(fā)送給OTN網(wǎng)絡(luò)控制器；并將OTN網(wǎng)絡(luò)控制器的反饋結(jié)果進行解析和處理，反饋OTN電路拓撲要素信息和性能要素信息給輕量級客戶網(wǎng)管平臺。OTN網(wǎng)絡(luò)控制器：納管底層OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，按照云網(wǎng)協(xié)同器的查詢條件，支持對底層OTN網(wǎng)絡(luò)的時延預(yù)算路能力。OTN傳輸網(wǎng)絡(luò)：包括多個OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，組成底層OTN傳輸網(wǎng)絡(luò)，負責(zé)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)和傳送。

3.2單域點到點OTN電路時延預(yù)算路方法

單個OTN網(wǎng)絡(luò)控制器納管的控制域內(nèi)的時延預(yù)算路查詢方法，“域內(nèi)”指的是需查詢電路的起點（A端）和終點（Z端）均屬于同一個OTN網(wǎng)絡(luò)控制器納管的網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，即在單個OTN網(wǎng)絡(luò)控制域內(nèi)。接下來，從時延預(yù)算路前置準(zhǔn)備工作和時延預(yù)算路工作過程兩方面介紹。

3.2.1時延預(yù)算路的前置準(zhǔn)備工作

云網(wǎng)協(xié)同器從OTN網(wǎng)絡(luò)控制器周期性同步底層OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和相鄰兩個OTN設(shè)備之間的鏈路的信息，采集周期建議為一天（比如每天的業(yè)務(wù)閑時早上6點），接口可以采用FTP文件同步接口。具體包括如下內(nèi)容：①獲取每個OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（網(wǎng)元）的信息。云網(wǎng)協(xié)同器可通過OTN網(wǎng)絡(luò)控制器或資源管理系統(tǒng)查詢獲得各個網(wǎng)元信息，并保存網(wǎng)元ID和網(wǎng)元名稱的映射關(guān)系在云網(wǎng)協(xié)同器的數(shù)據(jù)庫中。②獲取OTN網(wǎng)絡(luò)中每條鏈路的單向時延統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并在云網(wǎng)協(xié)同器系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中保存，用于后續(xù)進行鏈路單向時延信息匹配。

3.2.2時延預(yù)算路工作過程

客戶或運營商的客戶經(jīng)理在輕量級客戶網(wǎng)管客戶端（APP、微信小程序、PC端）輸入要查詢的OTN電路的起點（A端）和終點（Z端），以及業(yè)務(wù)時延約束、帶寬約束和電路需經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備約束（可選）信息。輕量級客戶網(wǎng)管客戶端下發(fā)的電路查詢請求包括入云電路和組網(wǎng)電路兩種業(yè)務(wù)類型。其中，A端地址信息的獲取方法：根據(jù)用戶終端定位獲取的GIS信息（可以支持用戶在地圖上點擊獲取GIS地址），輕量級客戶網(wǎng)管平臺根據(jù)GIS信息向資源管理系統(tǒng)查詢獲取離該GIS位置最近的運營商OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，比如CPE設(shè)備，查詢獲取該OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的ACTNID信息（Ab?stractionandControlofTrafficEngineeredNetworksIdentifier，網(wǎng)絡(luò)流量工程抽象和控制標(biāo)識）。

Z端地址可以是云資源池信息，此時是一條點到點OTN入云電路。Z端地址信息的獲取方法：根據(jù)用戶選中的希望接入的云池信息，由云網(wǎng)協(xié)同器根據(jù)日常維護的臺賬信息，在系統(tǒng)中匹配該云池對應(yīng)地接入該云池的運營商OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的ACTNID信息。Z端地址也可以是OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，此時是一條點到點OTN組網(wǎng)電路。Z端地址信息的獲取方法：根據(jù)用戶終端定位獲取的GIS信息（可以支持用戶在地圖上點擊獲取GIS地址），輕量級客戶網(wǎng)管平臺根據(jù)GIS信息向資源管理系統(tǒng)查詢獲取離該GIS位置最近的運營商OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，比如CPE設(shè)備，查詢獲取該OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的ACTNID信息。輕量級客戶網(wǎng)管客戶端下發(fā)的“帶寬約束”請求類型包括“理論計算”和“現(xiàn)網(wǎng)匹配”兩種。理論計算指的是圖1系統(tǒng)架構(gòu)圖圖2系統(tǒng)交互流程計算出來的電路全程路徑的可用空閑帶寬不需要滿足帶寬約束條件，此時下發(fā)給OTN網(wǎng)絡(luò)控制器的帶寬參數(shù)默認取100M。現(xiàn)網(wǎng)匹配指的是要求計算出來的電路全程路徑的可用空閑帶寬需要大于或等于帶寬約束條件中的帶寬參數(shù)值，此時帶寬向上取整，目前可支持100M，1G，10G帶寬。輕量級客戶網(wǎng)管的APP或小程序下發(fā)售前查詢請求，云網(wǎng)協(xié)同器按照“時延最優(yōu)”和“綜合最優(yōu)”兩種策略分別進行查詢，其中時延最優(yōu)指的是按時延最小的要求進行查詢，綜合最優(yōu)指的是按照電路全程路徑可用帶寬最富裕的要求進行查詢。每種策略最多返回n條滿足約束條件的業(yè)務(wù)路徑和每條路徑的單向總時延信息。由于時延預(yù)算路需要耗費OTN網(wǎng)絡(luò)控制器較多的計算資源和時間，可以對云網(wǎng)協(xié)同器下發(fā) 給OTN網(wǎng)絡(luò)控制器的API指令中，根據(jù)查詢響應(yīng)時延需求靈活配置數(shù)值n，可根據(jù)OTN網(wǎng)絡(luò)控制器的算力和計算效率，適當(dāng)增加或減少OTN網(wǎng)絡(luò)控制器返回的路徑數(shù)量；同時，為縮短時延預(yù)算路查詢時延，改善用戶查詢體驗，云網(wǎng)協(xié)同器可以將兩種策略的查詢請求并行下發(fā)給OTN網(wǎng)絡(luò)控制器進行并行查詢。輕量級客戶網(wǎng)管平臺查詢頁面如圖3和圖4所示。在業(yè)務(wù)層面，客戶關(guān)注的電路時延一般指雙向端到端傳輸時延，云網(wǎng)協(xié)同器將客戶輸入的雙向時延約束要求轉(zhuǎn)換為單向時延（輕量級客戶網(wǎng)管平臺下發(fā)的是雙向時延，云網(wǎng)協(xié)同器除以2轉(zhuǎn)換為單向時延），然后根據(jù)時延約束條件要求去篩選路徑，從所有查詢返回結(jié)果中篩選出符合時延約束條件的一條最大時延路徑和一條最小時延路徑。云網(wǎng)協(xié)同器最終向輕量級客戶網(wǎng)管返回2條路徑、端到端時延（雙向）、鏈路時延（雙向）等信息。具體過程如下：①路徑端到端時延計算：如圖5所示，端到端的時延測量通過OTU幀中“PM&TCM”字節(jié)的比特7（DMp）實現(xiàn)，DMp信號用于表征時延測量動作的開始。通常DMp信號是固定值（連0或連1），當(dāng)信號比特值發(fā)生變化（0到1或1到0的跳變）時即表示雙向時延測量開始，跳變后DMp信號新值會維持不變，直到下次時延測量動作。測量從DMp信號值發(fā)生變化開始，在源端將DMp信號插入并發(fā)送到宿端，宿端再將DMp信號環(huán)回到同一源端，該過程所經(jīng)歷的幀周期數(shù)為N。因此，時延的測量值為：N*OTN幀周期數(shù)。該方法的測量精度與OTN幀結(jié)構(gòu)速率有關(guān)，當(dāng)OTN幀結(jié)構(gòu)速率為1.25Gbit/s，時延測量精度為0.8ns。OTN網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)查詢請求進行算路，返回同時符合各項約束條件的路徑信息，每條路徑信息包含：路徑從A端到Z端依次經(jīng)過的各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息（比如網(wǎng)元ID），網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口信息（比如端口ID）和該條路徑的單向總時延。云網(wǎng)協(xié)同器從所有查詢的結(jié)果中篩選出從A端到Z端的單向總時延最小的那條路徑作為路徑一，從A端到Z端的單向總時延最大的那條路徑作為路徑二，將這2條路徑的信息進行入庫保存，云網(wǎng)協(xié)同器將路徑一和路徑二的端到端單向時延數(shù)據(jù)分別*2轉(zhuǎn)換為端到端雙向時延返回給北向輕量級客戶網(wǎng)管平臺進行呈現(xiàn)。②逐跳鏈路雙向時延計算：云網(wǎng)協(xié)同器根據(jù)查詢結(jié)果，獲取路徑一和路徑二從A端到Z端依次經(jīng)過的各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息（比如網(wǎng)元ID），云網(wǎng)協(xié)同器從時延預(yù)計算的路徑信息中，取出相鄰兩個網(wǎng)元作為一跳，通過相鄰的兩個網(wǎng)元ID和網(wǎng)元端口ID可以確定對應(yīng)的鏈路，與云網(wǎng)協(xié)同器系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中保存的OTN網(wǎng)絡(luò)的鏈路時延數(shù)據(jù)匹配，舉例說明如下：網(wǎng)元A和網(wǎng)元B是路徑中的位置相鄰的兩個網(wǎng)元，網(wǎng)元A的端口a到網(wǎng)元B的端口b之間的鏈路稱之為---AB，其時延為x，網(wǎng)元B的端口b到網(wǎng)元A的端口a之間的鏈路稱之為---BA，其時延為y，那么A和B之間鏈路的雙向時延為x+y的和；③OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)元名稱獲?。涸凭W(wǎng)協(xié)同器根據(jù)時延預(yù)算路查詢結(jié)果獲取每條路徑經(jīng)過的各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息（比如網(wǎng)元ID），再根據(jù)云網(wǎng)協(xié)同器數(shù)據(jù)庫中保存的網(wǎng)元ID與網(wǎng)元名稱的映射關(guān)系，獲取各個OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)元名稱。輕量級客戶網(wǎng)管平臺通過云網(wǎng)協(xié)同器提供的報文信息，以直觀的圖形化界面，呈現(xiàn)出算路拓撲和時延信息，將端到端時延和鏈路時延進行展示，并且展示每條路徑經(jīng)過的OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)元名稱便于用戶可識別。以點到點OTN上云電路為例，在輕量級客戶網(wǎng)管平臺配置的參數(shù)如表1所示：根據(jù)表1的參數(shù)查詢后，輕量級客戶網(wǎng)管平臺上將顯示圖6和圖7。圖6顯示的是滿足時延要求的所有路徑中，時延最小和時延最大的兩條路徑。圖7顯示的是路徑二的詳細信息，包含了路徑拓撲信息、端到端時延、逐跳鏈路時延以及該條路徑經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)元名稱。

4結(jié)語

目前電信運營商客戶經(jīng)理只能借助資源管理系統(tǒng)簡單地為客戶查詢接入地的網(wǎng)絡(luò)資源信息。由于客戶經(jīng)理是通過運營商后臺維護人員的臺賬信息進行手工查詢，導(dǎo)致存在響應(yīng)速度慢和信息更新不及時造成查詢結(jié)果不準(zhǔn)確的問題?；谝环N單域點到點OTN電路時延預(yù)算路系統(tǒng)和方法，讓客戶經(jīng)理無需關(guān)注網(wǎng)絡(luò)資源細節(jié)，直接使用由云網(wǎng)協(xié)同器提供的能力，僅需根據(jù)業(yè)務(wù)場景需求進行預(yù)計算路查詢，向用戶直觀展示運營商網(wǎng)絡(luò)能力，提升用戶體驗。

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作者:楊振東 陳善杰 單位:中國聯(lián)通廣東分公司 中訊郵電咨詢設(shè)計院有限公司廣東分公司