基于5G業(yè)務(wù)承載的新型智能城域網(wǎng)重構(gòu)分析

楊蔭宇

摘 要：文章分析了本地業(yè)務(wù)承載存在的問題，將這類問題細(xì)分為5個(gè)方面，基于本地業(yè)務(wù)承載問題和5G技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，簡單論述新型智能城域網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)，最終從組網(wǎng)架構(gòu)、業(yè)務(wù)承載、流量模型、業(yè)務(wù)編排、云網(wǎng)協(xié)同、具體部署、運(yùn)營建議共7個(gè)方面對(duì)新型智能城域網(wǎng)重構(gòu)開展了深入探討，該新型智能城域網(wǎng)在云網(wǎng)融合與5G演進(jìn)中能夠發(fā)揮積極作用。

關(guān)鍵詞：5G業(yè)務(wù);新型智能城域網(wǎng);組網(wǎng)架構(gòu)

0 ? 引言

現(xiàn)階段本地網(wǎng)層面各運(yùn)營商均存在多張網(wǎng)絡(luò)，如本地承載網(wǎng)、IPRAN回傳網(wǎng)、IP城域網(wǎng)。但隨著網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)程的不斷推進(jìn)，傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)逐漸無法滿足社會(huì)大眾的網(wǎng)絡(luò)需求。為推進(jìn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新，基于5G業(yè)務(wù)承載的新型智能城域網(wǎng)引起業(yè)界重視，相關(guān)理論研究和實(shí)踐探索也大量涌現(xiàn)。

1 本地業(yè)務(wù)承載存在的問題

1.1 問題源頭

受不斷推進(jìn)演變的業(yè)務(wù)及虛擬化技術(shù)影響，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的升級(jí)與更新需要聯(lián)系云業(yè)務(wù)這一主流，流量模型需基于云業(yè)務(wù)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶需求的針對(duì)性挖掘。但由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)無法滿足相關(guān)要求，本地業(yè)務(wù)承載很容易出現(xiàn)問題。本地業(yè)務(wù)承載現(xiàn)狀如圖1所示[1]。

1.2 具體問題

結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段本地業(yè)務(wù)承載問題可細(xì)分為5個(gè)方面：第一，較高的擴(kuò)容和運(yùn)維成本。由于各本地網(wǎng)均包含核心、匯聚、接入設(shè)備，眾多的設(shè)備類型使得擴(kuò)容投資較高，同時(shí)設(shè)備維護(hù)對(duì)人力的需求也較高，這自然會(huì)導(dǎo)致擴(kuò)容和運(yùn)維成本提升。第二，業(yè)務(wù)部署復(fù)雜煩瑣。在BFD，ISIS，LDP等部署協(xié)議下，傳統(tǒng)人工維護(hù)方式需要技術(shù)人員通過登錄網(wǎng)管網(wǎng)元指令下發(fā)或CLI接口登錄設(shè)備進(jìn)行操作，較長的業(yè)務(wù)部署周期、復(fù)雜煩瑣的具體操作在效率等方面存在不足。第三，故障點(diǎn)較多。受較多的設(shè)備跳數(shù)影響，隨之增加的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延會(huì)導(dǎo)致故障點(diǎn)數(shù)量較多，如移動(dòng)基站回主業(yè)務(wù)往往涉及至少6跳，較多故障點(diǎn)帶來的影響必須得到重視。第四，無法滿足通信網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)需要。隨著IMS虛擬化部署、5G核心網(wǎng)、城域網(wǎng)VBAS試點(diǎn)的不斷推進(jìn)，通信網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)需要無法由煙囪式的現(xiàn)地網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)滿足。第五，無法滿足用戶需要?，F(xiàn)階段本地業(yè)務(wù)承載無法滿足用戶自定義網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)自編排等需要，這會(huì)制約互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型的推進(jìn)[2]。

2 基于5G業(yè)務(wù)承載的新型智能城域網(wǎng)重構(gòu)路徑

2.1 建設(shè)目標(biāo)

在新型智能城域網(wǎng)重構(gòu)實(shí)踐中，建設(shè)目標(biāo)可細(xì)分為3個(gè)方面：第一，統(tǒng)一承載。由一張網(wǎng)實(shí)現(xiàn)政企專線組網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)專線、固網(wǎng)寬帶、移動(dòng)基站回傳的統(tǒng)一承載。第二，簡化協(xié)議?；诼酚蓞f(xié)議分配標(biāo)簽和SR-EVPN技術(shù)，對(duì)MPLS控制平面進(jìn)行簡化。第三，互聯(lián)網(wǎng)化轉(zhuǎn)型。基于NFV，SDN技術(shù)，統(tǒng)一調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源并實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)一體，同時(shí)建設(shè)業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)，提供自助服務(wù)給用戶，保證業(yè)務(wù)自動(dòng)開通的順利實(shí)現(xiàn)[3]。

2.2 組網(wǎng)架構(gòu)

在重構(gòu)新型智能城域網(wǎng)的過程中，基于5G業(yè)務(wù)承載，需要以DC為中心組網(wǎng)，輔以Spine Leaf架構(gòu)和SR+EVPN技術(shù)，即可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簡化，控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離在SDN集中控制器支持下能夠順利實(shí)現(xiàn)，用戶自服務(wù)也可同時(shí)實(shí)現(xiàn)。政企專租線、移動(dòng)基站回傳、寬帶等業(yè)務(wù)接入由統(tǒng)一Leaf節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，具體的組網(wǎng)架構(gòu)如圖2所示。

對(duì)圖2進(jìn)行分析能夠發(fā)現(xiàn)，該組網(wǎng)架構(gòu)以一個(gè)AS為整個(gè)本地網(wǎng)，IGP在AS內(nèi)推進(jìn)使用IS-IS，運(yùn)行Segment Routing協(xié)議，MPLS控制層協(xié)議得以簡化。通過分離所有設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)與控制，將SDN控制器部署于本地網(wǎng)，控制平臺(tái)管理所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，流量轉(zhuǎn)發(fā)可基于業(yè)務(wù)需要自動(dòng)計(jì)算路徑實(shí)現(xiàn)，路徑自定義通過Segment Routing實(shí)現(xiàn)，同時(shí)部署Stack堆疊或M-LAG工作組，以此滿足業(yè)務(wù)保護(hù)需要。

2.3 業(yè)務(wù)承載

寬帶、政企專租線組網(wǎng)、IMS固話等業(yè)務(wù)統(tǒng)一由各Leaf節(jié)點(diǎn)接入，接入和5G選擇端到端的SR-EVPN/MPLS L3VPN，云DC與5G基站的虛擬化EPC互通能夠順利實(shí)現(xiàn)，業(yè)務(wù)快速倒換基于SR實(shí)現(xiàn)。帶寬保障和業(yè)務(wù)時(shí)延的實(shí)現(xiàn)需得到基于SR的資源配置和選路策略支持，SR-EVPN/MPLS L3VPN負(fù)責(zé)傳統(tǒng)2/3/4G下核心網(wǎng)傳統(tǒng)EPC與無線基站的互通。智能城域網(wǎng)Leaf與寬帶業(yè)務(wù)OLT采用單接或雙接，對(duì)應(yīng)寬帶EVPN由Leaf接點(diǎn)進(jìn)入，基于EVPN將控制面向VBAS傳遞，開展業(yè)務(wù)處理和認(rèn)證，基于EVPN將用戶面進(jìn)行骨干網(wǎng)與Spine節(jié)點(diǎn)的互聯(lián)，用戶業(yè)務(wù)流量轉(zhuǎn)發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)。選擇二層或三層接入技術(shù)進(jìn)行政企專租線組網(wǎng)，前者由EVPNVPW承載，后者由L3VPN接入。

2.4 流量模型

圍繞移動(dòng)業(yè)務(wù)回傳進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，相應(yīng)接入Leaf負(fù)責(zé)5G業(yè)務(wù)進(jìn)入，無線業(yè)務(wù)綁定基于L3VPN實(shí)現(xiàn)，DC相應(yīng)通信云資源池負(fù)責(zé)接收封裝后的業(yè)務(wù)與核心網(wǎng)的互訪將順利實(shí)現(xiàn)。圍繞政企專租線進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，端到端部署需基于SR的EVPNVPWS方案實(shí)現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)和寬帶專線訪問互聯(lián)網(wǎng)，基于Leaf接入Spinee轉(zhuǎn)發(fā)至IP骨干網(wǎng)實(shí)現(xiàn)訪問。

2.5 業(yè)務(wù)編排

需基于主流產(chǎn)品進(jìn)行業(yè)務(wù)模版定制，營帳BSS訂單中心接口與業(yè)務(wù)編排系統(tǒng)直接對(duì)接，自動(dòng)流轉(zhuǎn)的業(yè)務(wù)訂單能夠隨之實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可基于用戶自助服務(wù)、業(yè)務(wù)中臺(tái)等功能為用戶提供業(yè)務(wù)自主定制和開通服務(wù)。

2.6 云網(wǎng)協(xié)同

為實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)自助功能，需提供能力開放平臺(tái)給用戶，用戶可在線申請(qǐng)?jiān)朴脖P、云主機(jī)、物理機(jī)、負(fù)載均衡、IP、大數(shù)據(jù)等多種云服務(wù)。北向接口與開放平臺(tái)對(duì)接基于Restful，Yang等接口實(shí)現(xiàn)，南向接口基于配置模板對(duì)不同廠家設(shè)備的控制采用Netconf Yang/CLI方式，存儲(chǔ)、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)資源的協(xié)同通過SDN實(shí)現(xiàn)。

2.7 具體部署

從業(yè)務(wù)承載和組網(wǎng)架構(gòu)角度進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn)，新型智能城域網(wǎng)能夠更好地滿足公眾互聯(lián)網(wǎng)、政企大客戶、5G的上網(wǎng)需求，但對(duì)于已經(jīng)在IPRAN網(wǎng)絡(luò)、IP城域網(wǎng)投入大量資金的各運(yùn)營商來說，很多設(shè)備尚未運(yùn)營，試點(diǎn)初期的新型城域網(wǎng)也未能全面開展超大規(guī)模業(yè)務(wù)承載，基于投資保護(hù)、業(yè)務(wù)安全、網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)等方面的考量，新型智能城域網(wǎng)應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況逐步推進(jìn)，不得出現(xiàn)一刀切的情況。本文建議分成3個(gè)階段逐步推進(jìn)新型智能城域網(wǎng)部署。第一階段部署需結(jié)合具體的5G核心網(wǎng)下沉實(shí)際情況，新型智能城域網(wǎng)建設(shè)需要以城市是否擁有相應(yīng)5G核心網(wǎng)云DC為依據(jù)，由此基于云DC核心建設(shè)Leaf和Spine節(jié)點(diǎn)，由SDN負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集中控制，5G基站接入在相應(yīng)Leaf節(jié)點(diǎn)推進(jìn)，基站至云DC回傳可順利實(shí)現(xiàn)，IP城域網(wǎng)擴(kuò)容的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)應(yīng)同時(shí)減少，Leaf節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)滿足寬帶匯聚接入新增需求，同時(shí)基于業(yè)務(wù)開展能力開放平臺(tái)和業(yè)務(wù)編排層建設(shè)，提供用戶自助服務(wù);第二階段部署基于安全性得到驗(yàn)證的業(yè)務(wù)承載開展，通過對(duì)Leaf節(jié)點(diǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，新城智能城域網(wǎng)負(fù)責(zé)解決新增IP城域網(wǎng)寬帶匯聚接入需求，同時(shí)負(fù)責(zé)核心網(wǎng)云DC與5G基站的全面接入。實(shí)現(xiàn)IPRAN與Spine的跨域互通，IPRAN或Leaf節(jié)點(diǎn)接入負(fù)責(zé)政企客戶專租線組網(wǎng)。主流產(chǎn)品可基于業(yè)務(wù)編排層定制，自動(dòng)開通業(yè)務(wù)將順利實(shí)現(xiàn);第三階段部署需實(shí)現(xiàn)全面覆蓋的新型智能城域網(wǎng)建設(shè)，原有設(shè)備逐步淘汰，新型城域網(wǎng)承載所有寬帶、互聯(lián)網(wǎng)專線、本地政企專租線大客戶組網(wǎng)、云DC回傳，IPRAN承載的所有業(yè)務(wù)可基于2/3/4G業(yè)務(wù)實(shí)際考慮向新型智能城域網(wǎng)割接，一網(wǎng)統(tǒng)一承載將最終實(shí)現(xiàn)。

2.8 運(yùn)營建議

為較好地服務(wù)于新型智能城域網(wǎng)重構(gòu)，相應(yīng)運(yùn)營工作也需要針對(duì)性優(yōu)化，具體優(yōu)化需關(guān)注運(yùn)維人員的轉(zhuǎn)型。這種轉(zhuǎn)型需依托技術(shù)開展能力儲(chǔ)備與技術(shù)培訓(xùn)，應(yīng)涉及云平臺(tái)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)、服務(wù)化應(yīng)用等，同時(shí)開展網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)能力培訓(xùn)，為新型智能城域網(wǎng)的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。此外，還應(yīng)將運(yùn)維人員引入新型智能城域網(wǎng)建設(shè)的全過程，如規(guī)劃、建設(shè)、測(cè)試等，以此保證業(yè)務(wù)探討的深入開展，網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)計(jì)劃制定合理性將得到更好的保障，政企、5G業(yè)務(wù)落地承載規(guī)劃也能夠更好地完成。

3?結(jié)語

綜上所述，基于5G業(yè)務(wù)承載的新型智能城域網(wǎng)具備廣闊發(fā)展前景。在此基礎(chǔ)上，本文涉及組網(wǎng)架構(gòu)、業(yè)務(wù)承載、流量模型、業(yè)務(wù)編排、云網(wǎng)協(xié)同、具體部署、運(yùn)營建議等內(nèi)容，提供了可行性較高的新型智能城域網(wǎng)建設(shè)路徑。為更好地適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的深入研究必須得到重視。

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（編輯 傅金睿）