摘要：隨著5G及高清視頻業(yè)務(wù)的發(fā)展，構(gòu)建一張結(jié)構(gòu)、協(xié)議及設(shè)備簡(jiǎn)潔化，網(wǎng)絡(luò)控制和網(wǎng)絡(luò)管理智能化的網(wǎng)絡(luò)，成為承載網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)。本文對(duì)承載網(wǎng)的概念、業(yè)務(wù)定位等進(jìn)行了介紹，并對(duì)其存在的發(fā)展問(wèn)題及網(wǎng)絡(luò)融合思路進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：承載網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)融合；問(wèn)題；發(fā)展

一、引言

近年來(lái)，5G通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用、云網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展、各個(gè)行業(yè)的信息化轉(zhuǎn)型，都對(duì)承載網(wǎng)提出了新的要求，也突顯出了現(xiàn)有承載網(wǎng)架構(gòu)與業(yè)務(wù)開(kāi)通模式對(duì)于創(chuàng)新業(yè)務(wù)支撐力的不足。針對(duì)5G技術(shù)、通信云化以及網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的需求，急需建設(shè)一張網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡(jiǎn)化、能實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)承載的融合承載網(wǎng)絡(luò)，以滿(mǎn)足新時(shí)代各領(lǐng)域?qū)W(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)承載的需求。

二、承載網(wǎng)的概念

傳統(tǒng)的承載網(wǎng)絡(luò)主要是指IP傳統(tǒng)城域網(wǎng)、IP-RAN網(wǎng)絡(luò)等。隨著5G通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，智能城域網(wǎng)作為5G專(zhuān)用的承載網(wǎng)絡(luò)也加入了承載網(wǎng)的陣營(yíng)。

三、承載網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位

（一）IP城域網(wǎng)

目前IP城域網(wǎng)定位為綜合業(yè)務(wù)承載網(wǎng)，主要包含普通互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)接入、大客戶(hù)專(zhuān)線接入、IP-VPN業(yè)務(wù)接入和其他增值業(yè)務(wù)接入，為互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)絡(luò)，上行接入聯(lián)通169骨干網(wǎng)。IP城域網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)主要有普通互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)線、寬視界、IPTV、VPN業(yè)務(wù)等；接入方式主要有XDSL、PON+DSL、PON+LAN、FTTH等。

（二）IP-RAN網(wǎng)絡(luò)

IP-RAN網(wǎng)絡(luò)主要承載4G基站、大部分的3G基站及部分大客戶(hù)業(yè)務(wù)。中國(guó)聯(lián)通與中國(guó)電信5G采用共建共享的模式，5G承建區(qū)的IP-RAN網(wǎng)絡(luò)將不再投資，后續(xù)會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)與5G智能城域網(wǎng)的融合。

（三）智能城域網(wǎng)

智能城域網(wǎng)的規(guī)劃初衷，是面向5G業(yè)務(wù)，在各本地節(jié)點(diǎn)的城域?qū)用鏄?gòu)建一張“網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備簡(jiǎn)化，網(wǎng)絡(luò)控制和網(wǎng)絡(luò)管理智能化”的融合型智能城域網(wǎng)絡(luò)。

四、承載網(wǎng)發(fā)展問(wèn)題

（一）IP城域網(wǎng)

目前，運(yùn)營(yíng)商IP城域網(wǎng)主要存在的問(wèn)題如下：

1.城域?qū)用娲嬖诙鄰垷焽枋骄W(wǎng)絡(luò)，隨著后期5G業(yè)務(wù)和高清視頻業(yè)務(wù)的普及，需要同時(shí)升級(jí)擴(kuò)容IP城域網(wǎng)、智能城域網(wǎng)和IP-RAN三張網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)成本較大。

2.部分城域網(wǎng)核心設(shè)備端口能力不能滿(mǎn)足上行省干及BNG上聯(lián)中繼擴(kuò)容、IDC接入等的100G/10G需求。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，若此部分城域網(wǎng)核心路由器槽位全部占滿(mǎn)，需升級(jí)為集群結(jié)構(gòu)，以滿(mǎn)足業(yè)務(wù)發(fā)展需求。

3.部分城域網(wǎng)波分傳輸資源不足，城域網(wǎng)業(yè)務(wù)控制層至核心層鏈路采用光纖直驅(qū)方式連接，安全性、可靠性較低。

4.新引入的T級(jí)設(shè)備電源負(fù)荷大、承重要求高、散熱量單點(diǎn)集中，給相關(guān)配套專(zhuān)業(yè)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。

（二）IP-RAN網(wǎng)絡(luò)

隨著智能城域網(wǎng)的建設(shè)完善，IP-RAN網(wǎng)絡(luò)已不再投資，對(duì)于因業(yè)務(wù)發(fā)展而產(chǎn)生的相應(yīng)需求，目前使用價(jià)格更低的智能城域網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行承載，新增的4G基站、MEC業(yè)務(wù)、政企專(zhuān)線以及云化虛擬化BRAS等業(yè)務(wù)的承載需求均在智能城域網(wǎng)上進(jìn)行承載。

（三）智能城域網(wǎng)

經(jīng)過(guò)近幾年的建設(shè)，5G智能城域網(wǎng)已初具規(guī)模，架構(gòu)基本完善。在規(guī)劃之初，該網(wǎng)絡(luò)被定位為綜合承載網(wǎng)絡(luò)，旨在滿(mǎn)足多種業(yè)務(wù)的需求。目前，5G智能城域網(wǎng)主要承載的是5G業(yè)務(wù)，對(duì)其他業(yè)務(wù)的承載能力受到SDN控制器性能優(yōu)化和vBRAS部署策略的限制。vBRAS的部署策略暫時(shí)沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)方案，這導(dǎo)致相關(guān)業(yè)務(wù)的開(kāi)展受到了一定的制約。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要進(jìn)一步研究和制定適合的技術(shù)方案，以提高vBRAS的部署效率和靈活性。此外，還需要加強(qiáng)對(duì)SDN控制器性能的優(yōu)化工作，以提高網(wǎng)絡(luò)的可伸縮性和穩(wěn)定性，從而更好地支持各種業(yè)務(wù)的需求。目前，在網(wǎng)業(yè)務(wù)暫無(wú)法由傳統(tǒng)城域網(wǎng)向智能城域網(wǎng)割接，在網(wǎng)絡(luò)改造過(guò)渡期，以上三張網(wǎng)絡(luò)需并存，從協(xié)議、業(yè)務(wù)和運(yùn)行維護(hù)分析：

1.協(xié)議及業(yè)務(wù)實(shí)施層面

（1）網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)之初，用途不同，對(duì)協(xié)議的需求各異，涵蓋了通信網(wǎng)絡(luò)常用的多種協(xié)議，各協(xié)議之間互通技術(shù)復(fù)雜。

（2）承載網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、層次繁多，這導(dǎo)致業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)效率下降。隨著業(yè)務(wù)量的激增，流量轉(zhuǎn)發(fā)成本顯著上升，并可能引發(fā)網(wǎng)絡(luò)擁塞和時(shí)延波動(dòng)問(wèn)題。

（3）各種傳送網(wǎng)絡(luò)疊加城域網(wǎng)絡(luò)，龐大冗余復(fù)雜的架構(gòu)多網(wǎng)絡(luò)、多層次的結(jié)構(gòu)難以靈活適應(yīng)業(yè)務(wù)的快速增長(zhǎng)。加之全國(guó)承載網(wǎng)建設(shè)的長(zhǎng)周期，實(shí)現(xiàn)端到端的業(yè)務(wù)連通變得困難，從而降低了網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的靈活性，特別是現(xiàn)階段業(yè)務(wù)更新速度快，業(yè)務(wù)種類(lèi)繁多，現(xiàn)有承載網(wǎng)無(wú)法及時(shí)快速響應(yīng)業(yè)務(wù)的變化。

（4）AI智能時(shí)代的到來(lái)，伴隨著云網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展和垂直行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用的興起，這對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)提出了新的要求。傳送網(wǎng)疊加城域網(wǎng)的模式冗余復(fù)雜，已無(wú)法很好的支撐新興應(yīng)用，顯得力不從心。

2.運(yùn)行維護(hù)方面

（1）成本效益問(wèn)題：需要為每張網(wǎng)絡(luò)分別投入硬件設(shè)施備件、軟件許可和維護(hù)工具，多網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求更多的技術(shù)支持人員和運(yùn)維資源，從而增加了人力成本和日常運(yùn)維成本。

（2）管理與協(xié)調(diào)難度：不同網(wǎng)絡(luò)可能隸屬于不同的管理團(tuán)隊(duì)或部門(mén)，導(dǎo)致管理職責(zé)分散，難以形成統(tǒng)一的管理策略和流程。多網(wǎng)絡(luò)間的互操作性和資源共享需要高度協(xié)調(diào)，任何一方的變更都可能影響到其他網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）安全風(fēng)險(xiǎn)：每張網(wǎng)絡(luò)都可能有其特定的安全漏洞，多網(wǎng)絡(luò)環(huán)境使得整體安全防御變得更加復(fù)雜。在多網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，保持?jǐn)?shù)據(jù)的邏輯或物理隔離更加困難，增加了數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

（4）性能和可靠性問(wèn)題：不同網(wǎng)絡(luò)的性能標(biāo)準(zhǔn)可能不一，導(dǎo)致整體服務(wù)性能參差不齊。多網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的故障都可能影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

多張網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)運(yùn)行雖然可以提供一定程度的冗余和備份，但也帶來(lái)了更高的技術(shù)復(fù)雜性、更大的管理挑戰(zhàn)和更高的成本。因此，在設(shè)計(jì)和實(shí)施網(wǎng)絡(luò)解決方案時(shí)，需要綜合考慮這些因素，尋求最佳的平衡點(diǎn)。

五、承載網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)融合思路

針對(duì)上述問(wèn)題，卡殼的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為多張承載網(wǎng)絡(luò)并存，煙囪式獨(dú)立發(fā)展帶來(lái)的融合難度大、管理成本高。為解決上述問(wèn)題，本文提出承載網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)融合思路。

（一）準(zhǔn)備期

IP城域網(wǎng)按需新增MER作為大二層匯聚交換機(jī)，匯聚OLT后上聯(lián)至BRAS，以滿(mǎn)足新增OLT上聯(lián)端口需求，根據(jù)4/5G融合需求，試點(diǎn)割接4G基站至智能城域網(wǎng)，為三張承載網(wǎng)絡(luò)的融合做準(zhǔn)備。BRAS根據(jù)峰值流量按需擴(kuò)容，為后續(xù)與智能城域網(wǎng)擴(kuò)容做準(zhǔn)備；智能城域網(wǎng)逐步開(kāi)展2B、SRv6測(cè)試部署、穩(wěn)定性SDN部署。

圖1 承載網(wǎng)融合準(zhǔn)備期架構(gòu)圖

（二）測(cè)試驗(yàn)證期

前期部署MER可使IP城域網(wǎng)和智能城域網(wǎng)的融合實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡，在解決VBRAS試點(diǎn)問(wèn)題的前提下，選擇寬帶業(yè)務(wù)量較小的城市試用MCR設(shè)備替換CR設(shè)備，用來(lái)驗(yàn)證MCR設(shè)備作為城域網(wǎng)核心設(shè)備CR的可行性，盡量保留現(xiàn)網(wǎng)中支持SRv6、性能優(yōu)越的核心設(shè)備類(lèi)型。根據(jù)4/5G融合進(jìn)度，適度推進(jìn)4G基站割接。

圖2 承載網(wǎng)融合測(cè)試驗(yàn)證期架構(gòu)圖

（三）推廣期

根據(jù)試點(diǎn)情況評(píng)估全國(guó)CR設(shè)備替換的可行性并進(jìn)行推廣；保留現(xiàn)網(wǎng)中支持SRv6、性能優(yōu)越的核心設(shè)備類(lèi)型；將IP-RAN逐步融合至智能城域網(wǎng)，原有4G站業(yè)務(wù)逐步割接至智能城域網(wǎng)。根據(jù)業(yè)務(wù)量不同可演進(jìn)為以下三種結(jié)構(gòu)：

圖3 承載網(wǎng)融合測(cè)試推廣期架構(gòu)圖

（四）全面融合期

全面融合期，網(wǎng)絡(luò)融合規(guī)劃演進(jìn)，在設(shè)備替換可行的基礎(chǔ)上，結(jié)合業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)管控方面的演進(jìn)考慮，探討研究MCR和CR融合的可能性，制定相關(guān)規(guī)劃方案，完成本地承載網(wǎng)三張網(wǎng)絡(luò)的融合。最終演進(jìn)如圖4所示網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

圖4 承載網(wǎng)融合全面融合期架構(gòu)圖

六、承載網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)融合

（一）建網(wǎng)升級(jí)成本降低

隨著后期5G業(yè)務(wù)和高清視頻業(yè)務(wù)的普及，需要同時(shí)升級(jí)擴(kuò)容IP城域網(wǎng)、智能城域網(wǎng)和IP-RAN三張網(wǎng)絡(luò)。三張承載網(wǎng)絡(luò)融合后，只需要升級(jí)智能城域網(wǎng)一張網(wǎng)絡(luò)，MER和一些匯聚到核心的OTN資源都可以共用。

（二）管理維護(hù)簡(jiǎn)化

網(wǎng)絡(luò)融合前，需要管理維護(hù)三張網(wǎng)絡(luò)，需要三個(gè)管理平面，三張網(wǎng)絡(luò)屬于不同的自治域，大部分業(yè)務(wù)需要采用option A的方式互通。網(wǎng)絡(luò)融合后，屬于同一個(gè)管理平面，大部分設(shè)備在同一個(gè)自治域中，可以開(kāi)通端到端的業(yè)務(wù)。

（三）網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)引入便捷

網(wǎng)絡(luò)融合前，三張網(wǎng)絡(luò)屬于不同的管控系統(tǒng)，三張網(wǎng)絡(luò)之間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備新技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)度存在差異，網(wǎng)絡(luò)之間的互通業(yè)務(wù)需要通過(guò)option A的方式互通，很難部署端到端的新技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)融合后，屬于同一張網(wǎng)絡(luò)，管控系統(tǒng)統(tǒng)一，同一張網(wǎng)絡(luò)中技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)度統(tǒng)一，可以端到部署一些新技術(shù)（比如SRv6，EVPN，F(xiàn)lexE）?？梢酝ㄟ^(guò)SRv6實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)MPLS網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)特性（VPN、BE、TE、FRR等）的替代，SRv6與FlexE的結(jié)合，疊加SDN控制器構(gòu)建“IPv6+”網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放的可編程能力；采用IFIT、新型組播、智能無(wú)損等技術(shù)帶來(lái)算力提升、體驗(yàn)可視和體驗(yàn)最優(yōu)，能夠有效解決目前運(yùn)營(yíng)商煙囪式組網(wǎng)多網(wǎng)并存、無(wú)法實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)綜合承載的痛點(diǎn)，滿(mǎn)足新時(shí)代云網(wǎng)融合、智能管控、智能運(yùn)維的訴求。

（四）實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)融合和智能管控

三網(wǎng)融合前，對(duì)于后期部署邊緣云，云網(wǎng)之間的互通會(huì)更復(fù)雜，需要部署更多的邊緣云，并且會(huì)存在很多的繞行流量；三張網(wǎng)絡(luò)很難實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的智能管控，后期實(shí)現(xiàn)智能化端到端運(yùn)維將更加困難。網(wǎng)絡(luò)融合后，一張網(wǎng)絡(luò)，邊緣云資源池、固網(wǎng)業(yè)務(wù)和無(wú)線業(yè)務(wù)可以共用同一套管控系統(tǒng)，便于后期的智能化管控，同時(shí)，端到端的編排自動(dòng)算路和業(yè)務(wù)下發(fā)也將更簡(jiǎn)單。

七、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，承載網(wǎng)有其獨(dú)特的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。在實(shí)際應(yīng)用中，通常會(huì)根據(jù)具體需求選擇合適的技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)和傳輸。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)還可能會(huì)有更多新的傳輸技術(shù)出現(xiàn)，為通信網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)更多的可能性和驚喜。

作者單位：王金堂 柳曉瑤 宋美芳 河南省信息咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)研究有限公司

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