智能城域網統一承載2C、2B、2H業務的研究與應用

劉 洋，胥俊丞，屠禮彪，蘭克勤，唐 迪（.中國聯通河北省分公司，河北石家莊 0500；.中訊郵電咨詢設計院有限公司鄭州分公司，河南鄭州 450007；.中國聯合網絡通信集團有限公司，北京 000）

0 引言

中國聯通提出了面向5G時代的固移融合、云網一體、物理+虛擬的智能城域網架構，在城域層面構建一張“網絡結構簡化、網絡協議簡化、網絡設備簡化、網絡控制和網絡管理智能化”的網絡，統一承載2H（家寬）、2B（政企）、2C（基站）業務。但目前智能城域網仍以承載5G 業務為主，遠郊鄉鎮OLT 上聯業務以縣鄉波分承載為主，彈性帶寬需求的2B 業務以及現有4G業務以IPRAN承載為主。

如何從網絡實際情況出發，在保護現有投資和業務體驗的同時，盡快推進智能城域網統一承載各類業務，降低網絡TCO，提升網絡競爭力，是當前需要重點解決的問題。

圖1給出了中國聯通智能城域網架構示意圖。

圖1 中國聯通智能城域網架構示意圖

1 智能城域網統一承載2H業務

1.1 OLT上聯承載現狀及存在的問題

一般來說，城區和近郊鄉鎮的OLT 距離BNG 較近，上聯采用光纖直驅，而遠郊鄉鎮的OLT 距離BNG較遠，上聯采用縣鄉波分承載。采用波分承載，存在以下問題。

a）OLT 上聯端口流量遠小于10G，大量剛性帶寬浪費。某省聯通波分承載的OLT 10G端口峰值流量平均1.35G、5G以上的占比僅0.65%（見圖2）。

圖2 X省聯通波分承載的OLT10G端口流量情況

b）1條10G波道造價4.27萬元，建設成本較高。

c）智網和縣鄉波分重復覆蓋，分別承載基站和家寬業務，運營成本高。

1.2 OLT上聯不同承載方案網絡成本分析

1.2.1 設備資源100%利用的理想情況下

在設備資源100%利用，且全部用于OLT 上聯承載時：智網平均每條10G 業務的承載成本僅為縣鄉波分的11%。并且OLT 上聯業務經MER 匯聚后，也減少了對BNG 端口的占用。同時，由于智網設備具有更低的功耗，按設備在網10 年估算TCO（CAPEX+OPEX），智網的10年TCO也明顯低于波分（見圖3）。

圖3 不同承載方式對應的業務承載成本

表1 和表2 給出了不同承載方式對應的業務承載的造價測算。

表1 不同承載方式對應的業務承載造價測算方法

表2 不同建設內容對應的投資和運營成本

1.2.2 X省聯通現網實際情況下

由于現網存在“受設備板卡集成度影響，建設資源通常會有冗余；冗余資源可利舊，智網接入環需整環一起升級”等情況，根據X 省聯通現網實際情況，分場景對不同建設方案的成本分析如表3所示。

由表3可見，在縣鄉波分已覆蓋的情況下，應根據縣局設備有無利舊端口、智能城域網設備是否已覆蓋等具體情況，按TCO最優選擇承載方案。

表3 現網實際情況下不同建設方案的成本分析

但若縣鄉波分尚未覆蓋，則直接建設智能城域網設備統一承載基站和OLT上聯業務更加節省投資。

1.3 OLT上聯智能城域網承載網絡質量分析

1.3.1 OLT—BRAS時延測算

OLT 上聯采用智能城域網承載的拓撲結構如圖4所示。

圖4 OLT上聯智能城域網承載網絡拓撲示意圖

智能城域網承載時延測算相關取值如表4所示。

表4 時延測算相關取值

采用智能城域網承載時OLT—BRAS間的時延：

最小（對應僅經過1 端MAR 即到達MER 場景，流量不擁塞）為：

最大（對應經過3 端MAR 到達MER,環上MAR 最多6個，流量不擁塞）為：

可見，在流量不擁塞場景下，智能城域網承載時延遠小于10～100 ms 的業務應用感知時延，可保障用戶感知。

1.3.2 智能城域網接入環流量分析

從1.3.1 的分析可知，流量是否擁塞，對業務時延影響較大，現對智網接入環承載流量進行測算，流量測算相關取值如表5所示。

表5 流量測算相關取值

則智能城域網接入環上流量測算值為：

5G流量：0.3 Gbit/s×6×4=7.2 Gbit/s

OLT流量：2.7 Gbit/s×2×4=21.6 Gbit/s

環路承載流量合計：7.2+21.6=28.8 Gbit/s

考慮到上述測算取值為平均值，同時考慮到流量突發時保障業務體驗，建議智能城域網統一承載OLT上聯業務時，建設100G接入環路。

綜合1.3.1 的建設成本分析和1.3.2 的網絡質量分析，給出如下建議。

智能城域網統一承載OLT 上聯業務有利于網絡簡化，資源利用率高，流量不擁塞場景下時延較低，帶寬保障及業務保護可保障用戶感知。結合建設成本，遠郊鄉鎮的OLT 上聯承載方案可遵循“縣鄉波分已覆蓋節點TCO 最優做選擇，未覆蓋節點建設智網統一承載”原則。

1.4 X省聯通現網試點情況

1.4.1 業務需求及方案對比選擇

原BD 市、CZ 市的4 個鄉鎮（鄚州、茍各莊、七間房、龍化）行政劃入XA，4 個鄉鎮的8 臺OLT 上的業務需遷移至XA。

OLT 上聯業務承載方案對比如表6 所示。從表6可以看出，方案3節省投資效果顯著，因此推薦選擇方案3。

表6 OLT上聯業務承載方案對比

1.4.2 業務部署方案

OLT 上承載的業務有：HIS、BTV、VOD、VoIP、互聯網專線、TR069（ITMS）等。各類業務在智能城域網上采用L2EVPN over SRv6 的方式承載，在MER 處終結。其中BTV業務的組播復制點在OLT。

業務部署方案如圖5所示。

圖5 智能城網統一OLT上聯業務部署方案

2 智能城域網統一承載2B業務

2.1 X省聯通2B業務速率及承載方式現狀分析

X省聯通2B業務速率分布及近2年增長趨勢如圖6所示。

圖6 X省聯通2B業務速率分布及增速分析

V<10M 業務雖然較多，但主要是存量業務，增速僅10%。

10M≤V<1G 業務，存量業務較多，增速業務也較快，是專線業務發展的重點區域。

V>1G業務，存量較少，但增速很快。

目前2B 業務主要由MSTP 網絡承載，MSTP 網絡停止規模建設，技術也停止發展演進。因此目前的承載策略是，對于剛性管道需求的高價值業務采用成本較高的PeOTN 承載，而對于非嚴格剛性管道需求的中價值業務，采用IPRAN或智能城域網承載。

V>1G 業務所需帶寬較大，一般也為高價值業務，因此通常用PeOTN 承載，IPRAN 和智能城域網重點協同承載V<1G業務。

2.2 IPRAN網絡與智能城域網承載2B業務對比分析

X 省聯通IPRAN 網絡與智能城域網在網絡質量、能力、成本的對比分析如表7所示。從表7可以看出：

表7 X省聯通IPRNA網絡與智能城域網對比

a）目前智能城域網在政企業務較密集的城域覆蓋規模已和IPRAN 接近，且隨著5G 建設，覆蓋率在快速增長。

b）基礎架構節點上IPRAN和智網重復覆蓋。

c）在網絡質量、能力、成本上，智網承載2B 業務比IPRAN更有競爭力。

因此，建議新增2B 業務優先在智能城域網上承載，現有IPRAN 承載的2B 業務可根據客戶需求、市場競爭、網絡TCO 情況，適時向智網遷移，退網IPRAN 設備，實現TCO最優。

2.3 智能城域網SRv6+硬切片承載2B業務試點測試

X 省聯通在LF 市進行了智能城域網承載2B 業務的專線測試，測試情況如下。

測試業務為LF 人民醫院急救站—衛生急救中心1 條2M 帶寬的業務，原業務由MSTP 承載。測試總體方案如圖7所示。

圖7 LF智能城域網專線業務總體測試方案

智能城域網承載時，全網端到端部署切片，MARMER—MCR 之間創建FlexE 切片，MAR-CPE 創建信道化子接口切片。共創建3個切片：2B 切片（帶寬1G，采用L2EVPN over SRv6 技術承載專線業務）、測試切片（帶寬1G，打流擁塞時對比使用）、2C 切片（50 環環路剩余帶寬，承載基站業務）。

測試結果如下。

a）智網切片專線時延優于MSTP專線（見表8）。

表8 時延測算結果

b）在1G 帶寬的測試切片里打入2G 流量，制造擁塞后，測試切片內的業務時延、抖動和丟包率均劣化，但2B切片內的業務指標不受影響。

3 智能城域網統一承載2C業務

根據網絡演進方向以及X省聯通現有網絡資源情況，對2C業務的承載方式給出如下建議。

a）5G基站業務由智能城域網承載。

b）新增4G 基站業務優先由智能城域網承載，在利舊IPRAN 承載TCO 效益明顯時，應利舊IPRAN 承載。

c）現有4G 基站流量增長導致IPRAN 網絡帶寬不足時，優先考慮將4G基站業務割接至智能城域網。

d）現有IPRAN網絡需進行超大環、長鏈優化改造時，統籌考慮將承載業務割接至智能城域網。

4 基于統一承載的IPRAN退網策略分析

根據以上分析，新增2B、2C 業務優先由智能城域網承載，存量IPRAN 承載的2B、2C 業務結合業務需求、TCO情況適時向智能城域網遷移。

X 省聯通IPRAN 設備數量較多，且有相當部分部署在非基礎架構節點的末端接入機房，OPEX 較高。基于此，提出基于智能城域網統一承載業務的IPRAN退網策略如下。

4.1 總體原則

a）分場景精準推進、TCO最優把控。

b）除5G 2B 專網外，原則上不單獨為政企業務新建整端智網設備。

c）業務堅持按綜合業務區歸屬規范接入。

d）非架構節點的IPRAN設備加速騰退，騰退投資回收期原則上在2年內。

4.2 非架構節點IPRAN設備騰退策略

場景1：綜合業務接入區內所有架構節點均已部署智網設備。優先加速騰退IPRAN，按TCO 最優方式擴容智網設備，原則上騰退投資回收期在2 年內或專線投資回收期在0.5年內。

場景2：綜合業務接入區內部分架構節點均已部署智網設備。按TCO 最優方式接入智網或IPRAN 設備，擴容智網設備的TCO 原則同場景一，接入智網的TCO應考慮退網IPRAN節省的OPEX。

場景3：綜合業務接入區內全部架構節點均未部署智網設備。暫不進行架構節點內的IPRAN 騰退。騰退IPRAN再利用場景：

a）客戶側CPE 利舊，尤其是客戶中心機房等場景。

b）省內/省際調撥盤活。

c）作為備品備件使用。

5 結束語

城域層面智能城域網統一承載2C、2B、2H 業務是中國聯通城域網絡演進的方向，本文主要從X 省聯通的實際網絡情況出發，提出了不同場景下智能城域網統一承載各類業務，加速向目標架構演進的具體策略，對降低網絡TCO、提升競爭力有一定的借鑒意義。

隨著通信云DC 布局的不斷深入、網絡能力資源池（vBRAS 等）的逐步建設以及MEC 節點規模的持續擴大，智能城域網統一承載業務策略還需繼續研究。