5G 智能融合城域网特点与组网方案5gcy15625010944的博客-

引言

近年来，云计算、物联网、人工智能等技术的蓬勃发展，全社会面向数字化的转型步伐不断加快，企业上云已成为必然趋势。电信运营商需要为众多企业和个人提供高效的上云连接能力。
同时运营商白身网络也面临着云化转型和重构的挑战。以数据中心为核心，基于软件定义网络(sofW are defined network, SDN)、网络功能虚拟化(neW ork function virtualization, NFV)的云化网络是通信网络演进的基本方向，未来的网络演进中，云与网的紧密性不断增强，不断深度融合。

1. 目前存在的问题

在云服务时代，运营商一方面要经营传统的语音、短信、专线等连接型业务，一方面要继续提供海量带宽去供给应用，此外还有新增的面向工业互联网、车联网等低时延或确定性时延的业务以及面向VR C virtual reality，虚拟现实)/ARC augmented reality，增强现实)、云游戏等需要大量算力的图像渲染业务。但是，目前运营商的城域网架构与这些业务的提供能力并不适应。

城域网结构复杂，

目前，运营商习惯一类业务假设一张承载网，已经建成由分组传送网（PTN）与无线接入网IP化（IPRAN）网元组成的移动承载网。由光线路终端（OLT）和宽带接入服务器（BRAS）组成的固网承载网。和dialup专线承载网和通信云数据中心网络（DC）等，各网络运行和管理相对独立，存在较大差异。
而业务快速开通是云网协同的重要特征，这在当前结构复杂的环境下难以实现。

网络建设和扩容成本过高

由于每张网都是端到端建设，网络设备之问存在着大量的背靠背连接，对需要多张网协同的业务，连接成本明显增加，而且还存在着接入层与核心汇聚层之问不同厂商设备解祸的难题，这种情况导致网络升级扩容会带来更多的成本提升。

网络缺乏智能性

在端到端的业务面前，通信云DC越来越成为业务的中心，但是多张网络的协同管理和控制一直没解决好，如果采用分区分域建设管控系统的话，又会增加控制架构的层级，降低控制的效率。
综上，建设一张能够提供云服务、满足云网融合要求的、高
效、低成本的智能城域网，已成为运营商面前的迫切任务。

2.智能城域网架构

从运营商网络面临的实际问题和未来云化业务的承载需求出发，这里采用国际通用标准(CSR和EVPN)，按照城域网范围内全业务统一承载的要求，业务层面通过控制器实现端到端拉通，并且采用与OTT C over the top)相同的网络架构和盒式设备模块化方式组网，以lOGE/100GE标准以太网接口为基本接口单元，提出了一种新型的智能城域网架构，如图所示

3.智能城域网特点

该架构的主要特点：
（1）简洁架构
借鉴通讯云DC的架构特点，以DC为核心，将城域网进行重构，在网络的核心汇聚层优先使用交换机组网，既提高了转发容量，又降低了转发协议要求，且多厂商之问的管理互通与解祸性良好，随着城域网业务的不断丰富，只需通过增加叶了(leaf)节点即可接入新的边缘网元，城域核心汇聚层只做横向扩展，结构长期保持稳定。
（2）融合承载
当前网络仅通过不同的接入层网元，即可实现对家庭宽带、SG移动承载、通信云等业务的综合承载，不需面向每一种业务端到端垂直建网，同时有效降低时延。
（3）自动高效
通过引入SR和EVPN业务，网络天然具备基于SDN的白动化和可编程能力，并且通过统一的业务编排系统打通通信云内外，可实现快速的业务开通和差异化的服务保障。在有低时延、广泛连接等业务需求。
（4）网络和业务分离
通过在城域引入数据中心架构，构建通信云资源池承载各专业虚拟化网元，将网络和业务能力分离，网络通过SDN集中控制实现连接和承载，业务基于NFV方式的云化网元完成，保证业务的快速开发和灵活性。

综上所述，智能城域网本质上是采用以DC为中心、云网一体的思想，利用SR+EVPN等新型路由协议技术，重构城域网络。面向云化网元和用户的综合承载，采用“核心+边缘”转发架构与融合的核心设备，实现架构的统一，采用多种边缘设备，实现SG、家庭宽带、大客户、通信云网元的承载。构建智能城域网的目标是建设一张以通信云DC为中心的扁平化、统一承载的城域网网络。

4. 组网模型

针对新型城域网，按照运营商本地网的规模大小，分为3类：
（1）小型城域网
通信云DC双局址设置，DC局房距离一般小于50 kmo智能城域网一对核心设备分局址设置，通信云DC内边缘网络设备下挂多个服务器，有效节省局问光纤资源，核心设备兼做边界出口网络设各。
（2）中等规模的城域网，
通信云DC双局址设置，实现分区域“覆盖+负载”分担;每局址设置成对智能城域网核心设备，核心设备兼做边界出口网络设备，即每个通信云DC扩展了一对核心设各。
（3）大型规模城域网，
通信云DC多局址规划，并设置两级核心设备，即每局址设置单台智能城域网核心设备，同时设置一对一级核心设备用于转发通信云DC问流量。每局址普通核心设备兼做边界出口网络设备，为减少局问传输资源需求以及规避DC局单点故障,DC外边缘设备就近双归至两个通信云DC的核心设各上。

5. 组网业务模式

考虑到智能城域网多业务承载特性，基于智能城域网架构，设计了针对城域内SG回传、家庭宽带、专线和通信云4种主要业务的承载方案。
（1）5G回传业务
对于5G回传业务，智能城域网主要是将基站
流量接入SGC的用户面功能(user plane funcrion,UPF)等核心网网元。在SG基站侧，由基站接入设各接入城域网边缘设备。

（2）家庭宽带业务
对于家庭宽带业务，智能城域网使用SR，接入边缘设备至通信云边缘设备采用SR转发互联网业务，在智能城域网内部，使用EVPN承载。

（3）专线业务
对于专线业务，在城域网内，二层点到点专线业务使用EVPN VPN承载，EVPN路由使用BGP EVPN地址族传递，边缘汇聚设备及vRR作为路由反射器反射BGP EVPN路由。

（4）通讯云业务
对于通信云业务，通信云spine与智能城域网核心设各合设，通过边缘设各接入通信云资源池，这里又根据边缘设备是否支持SR/EVPN协议分成两种情况。
a）如果边缘设备不支持SR/EVPN，那么边缘设备不起三层网关，仅做二层连接，通信云资源池网关设置为智能城域网核心设备的选播网关(anycast GW，边缘设备通过MC-LAG技术提供服务器跨机箱链路聚合。
b）如果边缘设备可以支持SR/EVPN，边缘设备采用SR/EVPN，实现端到端的SR/EVPN业务承载。

6. 结语

随着5G时代的到来，云/网融合业务将会快普及，面向云服务的网络重构已经迫在眉睫。通过引入支持云网深度融合的智能城域网，可以有效解决目前城域网络的问题，并对未来网络更好地提供低时延、高可靠、强算力等新型业务打下了良好的基础。未来，随着5G SA的发展和基于IPv6的分段路由(SRv6）等技术的进一步应用，网络将继续朝着协议简化、功能增强、灵活控制、边界扩展的方向发展，智能城域网将为支持运营商业务的升级演进起到重要的作用。