電信運營商承載網建設方案研究

曾王平

【摘要】 由于家庭寬帶業務具有用戶穩定，控制家庭入口的優點，隨著業務轉型的升級，拓展固網寬帶用戶成為了各大運營商的關注重點。同時，繼語音、寬帶、流量后，視頻即將成為運營商基礎業務，也對承載網建設提出了新的挑戰。由此，如何搭建一張高性能、高可靠、智能敏捷的承載網絡，成為了運營商面臨的新問題。本文對省級電信運營商承載網建設方案進行研究，力圖為省級電信運營商承載網搭建方案提供借鑒。

【關鍵字】 電信運營商 承載網 設計 建設

一、背景

隨著移動用戶ARPU值的下降，以及家庭寬帶業務具有用戶穩定，控制家庭入口的優點，隨著業務轉型的升級，拓展固網寬帶用戶成為了各大運營商關注重點。但隨著用戶行為習慣和內容源的變化，繼語音、寬帶、流量后，視頻即將成為運營商基礎業務，對運營商骨干承載網絡造成了一定沖擊，如何搭建一張高性能、高可靠、智能敏捷的承載網絡，成為了運營商面臨的新問題。

本文對省級電信運營商承載網建設方案進行研究，力圖為省級電信運營商承載網搭建方案提供借鑒。

二、承載網業務定位

運營商承載網的定位是數據、語音、視頻等業務的綜合承載網絡，提供多種業務在省內/城域內的互聯及骨干網/省網的接入。承載網的業務可分為互聯網接入類、虛擬專線/專網、語音和多媒體類三大類。

三、承載網架構

省級承載網向上連接國干網絡，向下接入用戶端設備。可以劃分為：省網匯聚層、城域網核心層、城域網業務控制層、城域網匯聚層。

省網匯聚層：省網匯聚層由省網匯聚層路由器組成，是城域網核心層的接入匯聚點，同時又是骨干網在地市的接入點。

城域網核心層：城域網核心層由城域核心路由器組成，城域核心路由器是BRAS/SR的接入匯聚點，同時又是省網在地市的接入點。

城域網業務控制層：城域網業務控制層由BRAS/SR組成，BRAS/SR分別為家客、集客業務提供網絡接入。

城域網匯聚層：城域網匯聚層包括匯聚交換機等，用于匯聚寬帶接入網的各類接入設備（如PON網絡的OLT等）到BRAS/SR。

四、承載網規劃設計方案

4.1需求調研

考慮項目周期，按照本年度建設規模，滿足至下一年年底的要求，進行需求調研。需求調研分為寬帶用戶、互聯網電視用戶、專線客戶等，需要按照地市、區縣進行調研。城域網核心層擴容規模由地市用戶規模確定，BRAS/SR擴容規模由所在區域覆蓋用戶數決定。

在業務控制層新增和擴容時，還要考慮對下行接入端口的調研，對OLT等接入需求進行調研，以確定下行接入規模。

4.2用戶模型

隨著用戶行為習慣和內容源的變化，用戶模型也在不斷變化，是一個動態調整的過程，預計未來五年每用戶平均流量將增加10倍以上。結合流量變化情況，建議按照視頻點播、視頻直播、上網業務進行流量細分。

1、視頻模型

視頻用戶滲透率：IPTV用戶數/寬帶用戶數。

點播用戶平均碼率：用戶占比*碼率（標清、高清、4K）。

點播并發率：在線看點播的IPTV用戶數/IPTV用戶數。

寬帶用戶平均視頻點播速率：點播用戶平均碼率*點播并發率*視頻用戶滲透率。

直播用戶平均碼率：標清點播用戶占比*標清碼率+高清點播用戶占比*高清碼率。

直播并發率：在線看直播的IPTV用戶數/IPTV用戶數。

寬帶用戶平均視頻直播速率：直播用戶平均碼率*直播并發率*視頻用戶滲透率。

2、上網模型

上網用戶在線率：在線上網用戶數/寬帶用戶數。

在線上網用戶平均速率：上網業務總流量/在線上網用戶數。

寬帶用戶平均上網速率：在線上網用戶平均速率*上網用戶在線率。

寬帶用戶平均速率：寬帶用戶平均視頻點播速率 +寬帶用戶平均視頻直播速率+寬帶用戶平均上網速率。

4.3承載網容量規劃

省網匯聚層：統籌考慮上下行接入需求，上行為至國干出口，下行為各城域網核心層、IDC、核心網、業務系統、IT支撐系統等接入。設置業務匯聚交換機，對于一些接入業務顆粒度較小的業務，先經系統內部交換機匯聚后，再統一接入省級業務匯聚交換機。對于一些接入業務顆粒度較大的業務，可直接接入省網匯聚路由器。

城域網核心層：上行為至省網匯聚層，下行考慮業務控制層BRAS/SR接入需求，逐步考慮采用高密度板卡對低密度板卡的替換，后續下行以10G為主，上行以100G為主。

城域網業務控制層：應綜合考慮業務發展、網絡建設成本、故障影響面、光纖/傳輸資源和機房條件等因素進行設置。在業務規模不大時，采用集中設置，隨著業務規模的不斷擴大，逐步進行分裂部署。

城域網匯聚層：主要依據下行接入需求，按需新增及擴容。

4.4網絡演進

遵循按需建設，精準擴容，適當超前的原則，根據業務需要將省網匯聚路由器、地市核心路由器設備升級為集群路由器，支撐業務爆發式發展帶來的端口需求。同時根據技術演進，適時引入1T等大容量設備，采用SDN/NFV等新技術，提升網絡智能化水平。

4.5內容網絡建設

內容網絡是構建在IP承載網絡之上，具備內容自動化分布及流量集中化調度控制能力的疊加網絡，對運營商而言，是全面支撐流量經營及數字化服務戰略轉型的內容型基礎設施。內容網絡能夠將源服務器中的內容分發至分布式部署的邊緣節點中，并支持多樣化流量調度技術。

在內容網絡建設上，應以提高內容本網率，提升用戶感知，提升網絡管控能力，降低骨干承載網壓力為目標。平衡投資和效率，CDN等按需逐步下沉。依據用戶規模，逐步實現CDN與承載網絡協同建設。

4.6網絡安全建設

為實現網絡安全可控，提高網絡健壯性，在承載網絡建設時，應協同考慮DPI、上網日志、僵木蠕、異常流量攔截等系統建設。

五、結論

作為支撐運營商轉型的重要網絡，承載網因其高質高效，建設周期長，網絡調整難度大等特點，保持網絡架構穩定顯得極為重要。因此，在承載網絡規劃建設中，應做好容量規劃，適度超前建設，以使網絡容量與業務發展規模相匹配，同時，還應做好網絡扁平化，新技術引入等跟蹤引入。