摘要：隨著5G及高清視頻業(yè)務的發(fā)展，構建一張結構、協(xié)議及設備簡潔化，網絡控制和網絡管理智能化的網絡，成為承載網未來的發(fā)展目標。本文對承載網的概念、業(yè)務定位等進行了介紹，并對其存在的發(fā)展問題及網絡融合思路進行了分析。

關鍵詞：承載網；網絡融合；問題；發(fā)展

一、引言

近年來，5G通信技術的廣泛應用、云網業(yè)務的迅速發(fā)展、各個行業(yè)的信息化轉型，都對承載網提出了新的要求，也突顯出了現(xiàn)有承載網架構與業(yè)務開通模式對于創(chuàng)新業(yè)務支撐力的不足。針對5G技術、通信云化以及網絡功能虛擬化的需求，急需建設一張網絡架構簡化、能實現(xiàn)綜合業(yè)務承載的融合承載網絡，以滿足新時代各領域對網絡業(yè)務承載的需求。

二、承載網的概念

傳統(tǒng)的承載網絡主要是指IP傳統(tǒng)城域網、IP-RAN網絡等。隨著5G通信技術的發(fā)展和應用，智能城域網作為5G專用的承載網絡也加入了承載網的陣營。

三、承載網的業(yè)務定位

（一）IP城域網

目前IP城域網定位為綜合業(yè)務承載網，主要包含普通互聯(lián)網用戶接入、大客戶專線接入、IP-VPN業(yè)務接入和其他增值業(yè)務接入，為互聯(lián)網業(yè)務的承載網絡，上行接入聯(lián)通169骨干網。IP城域網承載的業(yè)務主要有普通互聯(lián)網業(yè)務、互聯(lián)網專線、寬視界、IPTV、VPN業(yè)務等；接入方式主要有XDSL、PON+DSL、PON+LAN、FTTH等。

（二）IP-RAN網絡

IP-RAN網絡主要承載4G基站、大部分的3G基站及部分大客戶業(yè)務。中國聯(lián)通與中國電信5G采用共建共享的模式，5G承建區(qū)的IP-RAN網絡將不再投資，后續(xù)會逐步實現(xiàn)與5G智能城域網的融合。

（三）智能城域網

智能城域網的規(guī)劃初衷，是面向5G業(yè)務，在各本地節(jié)點的城域層面構建一張“網絡結構、網絡協(xié)議及網絡設備簡化，網絡控制和網絡管理智能化”的融合型智能城域網絡。

四、承載網發(fā)展問題

（一）IP城域網

目前，運營商IP城域網主要存在的問題如下：

1.城域層面存在多張煙囪式網絡，隨著后期5G業(yè)務和高清視頻業(yè)務的普及，需要同時升級擴容IP城域網、智能城域網和IP-RAN三張網絡，對于運營商來說成本較大。

2.部分城域網核心設備端口能力不能滿足上行省干及BNG上聯(lián)中繼擴容、IDC接入等的100G/10G需求。隨著業(yè)務的發(fā)展，若此部分城域網核心路由器槽位全部占滿，需升級為集群結構，以滿足業(yè)務發(fā)展需求。

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

4.新引入的T級設備電源負荷大、承重要求高、散熱量單點集中，給相關配套專業(yè)帶來巨大挑戰(zhàn)。

（二）IP-RAN網絡

隨著智能城域網的建設完善，IP-RAN網絡已不再投資，對于因業(yè)務發(fā)展而產生的相應需求，目前使用價格更低的智能城域網設備進行承載，新增的4G基站、MEC業(yè)務、政企專線以及云化虛擬化BRAS等業(yè)務的承載需求均在智能城域網上進行承載。

（三）智能城域網

經過近幾年的建設，5G智能城域網已初具規(guī)模，架構基本完善。在規(guī)劃之初，該網絡被定位為綜合承載網絡，旨在滿足多種業(yè)務的需求。目前，5G智能城域網主要承載的是5G業(yè)務，對其他業(yè)務的承載能力受到SDN控制器性能優(yōu)化和vBRAS部署策略的限制。vBRAS的部署策略暫時沒有統(tǒng)一的技術方案，這導致相關業(yè)務的開展受到了一定的制約。為了解決這個問題，需要進一步研究和制定適合的技術方案，以提高vBRAS的部署效率和靈活性。此外，還需要加強對SDN控制器性能的優(yōu)化工作，以提高網絡的可伸縮性和穩(wěn)定性，從而更好地支持各種業(yè)務的需求。目前，在網業(yè)務暫無法由傳統(tǒng)城域網向智能城域網割接，在網絡改造過渡期，以上三張網絡需并存，從協(xié)議、業(yè)務和運行維護分析：

1.協(xié)議及業(yè)務實施層面

（1）網絡設計之初，用途不同，對協(xié)議的需求各異，涵蓋了通信網絡常用的多種協(xié)議，各協(xié)議之間互通技術復雜。

（2）承載網結構復雜、層次繁多，這導致業(yè)務轉發(fā)效率下降。隨著業(yè)務量的激增，流量轉發(fā)成本顯著上升，并可能引發(fā)網絡擁塞和時延波動問題。

（3）各種傳送網絡疊加城域網絡，龐大冗余復雜的架構多網絡、多層次的結構難以靈活適應業(yè)務的快速增長。加之全國承載網建設的長周期，實現(xiàn)端到端的業(yè)務連通變得困難，從而降低了網絡擴展的靈活性，特別是現(xiàn)階段業(yè)務更新速度快，業(yè)務種類繁多，現(xiàn)有承載網無法及時快速響應業(yè)務的變化。

（4）AI智能時代的到來，伴隨著云網業(yè)務的快速發(fā)展和垂直行業(yè)創(chuàng)新應用的興起，這對承載網絡提出了新的要求。傳送網疊加城域網的模式冗余復雜，已無法很好的支撐新興應用，顯得力不從心。

2.運行維護方面

（1）成本效益問題：需要為每張網絡分別投入硬件設施備件、軟件許可和維護工具，多網絡環(huán)境要求更多的技術支持人員和運維資源，從而增加了人力成本和日常運維成本。

（2）管理與協(xié)調難度：不同網絡可能隸屬于不同的管理團隊或部門，導致管理職責分散，難以形成統(tǒng)一的管理策略和流程。多網絡間的互操作性和資源共享需要高度協(xié)調，任何一方的變更都可能影響到其他網絡的穩(wěn)定運行。

（3）安全風險：每張網絡都可能有其特定的安全漏洞，多網絡環(huán)境使得整體安全防御變得更加復雜。在多網絡環(huán)境中，保持數據的邏輯或物理隔離更加困難，增加了數據泄露的風險。

（4）性能和可靠性問題：不同網絡的性能標準可能不一，導致整體服務性能參差不齊。多網絡環(huán)境中，任何一個網絡的故障都可能影響到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

多張網絡的同時運行雖然可以提供一定程度的冗余和備份，但也帶來了更高的技術復雜性、更大的管理挑戰(zhàn)和更高的成本。因此，在設計和實施網絡解決方案時，需要綜合考慮這些因素，尋求最佳的平衡點。

五、承載網網絡融合思路

針對上述問題，卡殼的關鍵環(huán)節(jié)為多張承載網絡并存，煙囪式獨立發(fā)展帶來的融合難度大、管理成本高。為解決上述問題，本文提出承載網網絡融合思路。

（一）準備期

IP城域網按需新增MER作為大二層匯聚交換機，匯聚OLT后上聯(lián)至BRAS，以滿足新增OLT上聯(lián)端口需求，根據4/5G融合需求，試點割接4G基站至智能城域網，為三張承載網絡的融合做準備。BRAS根據峰值流量按需擴容，為后續(xù)與智能城域網擴容做準備；智能城域網逐步開展2B、SRv6測試部署、穩(wěn)定性SDN部署。

圖1 承載網融合準備期架構圖

（二）測試驗證期

前期部署MER可使IP城域網和智能城域網的融合實現(xiàn)平滑過渡，在解決VBRAS試點問題的前提下，選擇寬帶業(yè)務量較小的城市試用MCR設備替換CR設備，用來驗證MCR設備作為城域網核心設備CR的可行性，盡量保留現(xiàn)網中支持SRv6、性能優(yōu)越的核心設備類型。根據4/5G融合進度，適度推進4G基站割接。

圖2 承載網融合測試驗證期架構圖

（三）推廣期

根據試點情況評估全國CR設備替換的可行性并進行推廣；保留現(xiàn)網中支持SRv6、性能優(yōu)越的核心設備類型；將IP-RAN逐步融合至智能城域網，原有4G站業(yè)務逐步割接至智能城域網。根據業(yè)務量不同可演進為以下三種結構：

圖3 承載網融合測試推廣期架構圖

（四）全面融合期

全面融合期，網絡融合規(guī)劃演進，在設備替換可行的基礎上，結合業(yè)務及網絡管控方面的演進考慮，探討研究MCR和CR融合的可能性，制定相關規(guī)劃方案，完成本地承載網三張網絡的融合。最終演進如圖4所示網絡架構。

圖4 承載網融合全面融合期架構圖

六、承載網網絡融合

（一）建網升級成本降低

隨著后期5G業(yè)務和高清視頻業(yè)務的普及，需要同時升級擴容IP城域網、智能城域網和IP-RAN三張網絡。三張承載網絡融合后，只需要升級智能城域網一張網絡，MER和一些匯聚到核心的OTN資源都可以共用。

（二）管理維護簡化

網絡融合前，需要管理維護三張網絡，需要三個管理平面，三張網絡屬于不同的自治域，大部分業(yè)務需要采用option A的方式互通。網絡融合后，屬于同一個管理平面，大部分設備在同一個自治域中，可以開通端到端的業(yè)務。

（三）網絡新技術引入便捷

網絡融合前，三張網絡屬于不同的管控系統(tǒng)，三張網絡之間網絡設備新技術開發(fā)進度存在差異，網絡之間的互通業(yè)務需要通過option A的方式互通，很難部署端到端的新技術。網絡融合后，屬于同一張網絡，管控系統(tǒng)統(tǒng)一，同一張網絡中技術開發(fā)進度統(tǒng)一，可以端到部署一些新技術（比如SRv6，EVPN，F(xiàn)lexE）?？梢酝ㄟ^SRv6實現(xiàn)對傳統(tǒng)MPLS網絡基礎特性（VPN、BE、TE、FRR等）的替代，SRv6與FlexE的結合，疊加SDN控制器構建“IPv6+”網絡開放的可編程能力；采用IFIT、新型組播、智能無損等技術帶來算力提升、體驗可視和體驗最優(yōu)，能夠有效解決目前運營商煙囪式組網多網并存、無法實現(xiàn)多業(yè)務綜合承載的痛點，滿足新時代云網融合、智能管控、智能運維的訴求。

（四）實現(xiàn)云網融合和智能管控

三網融合前，對于后期部署邊緣云，云網之間的互通會更復雜，需要部署更多的邊緣云，并且會存在很多的繞行流量；三張網絡很難實現(xiàn)統(tǒng)一的智能管控，后期實現(xiàn)智能化端到端運維將更加困難。網絡融合后，一張網絡，邊緣云資源池、固網業(yè)務和無線業(yè)務可以共用同一套管控系統(tǒng)，便于后期的智能化管控，同時，端到端的編排自動算路和業(yè)務下發(fā)也將更簡單。

七、結束語

綜上所述，承載網有其獨特的特點和適用場景。在實際應用中，通常會根據具體需求選擇合適的技術進行組網和傳輸。同時，隨著技術的不斷發(fā)展，未來還可能會有更多新的傳輸技術出現(xiàn)，為通信網絡帶來更多的可能性和驚喜。

作者單位：王金堂 柳曉瑤 宋美芳 河南省信息咨詢設計研究有限公司

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