“從市場層面來看，家庭寬帶光纖到戶的滲透率已經趨近飽和，業務收入進入穩定期。 同時，提速降費和4K高清視頻的普及，對于家寬業務的帶寬提出了更高的要求。

城域網業務的演進與挑戰

城域網承載的業務，有了新的變化。

從市場層面來看，家庭寬帶光纖到戶的滲透率已經趨近飽和，業務收入進入穩定期。 同時，提速降費和4K高清視頻的普及，對于家寬業務的帶寬提出了更高的要求。

大量政企客戶啟動了上云和移動優先的戰略，企業ICT云化服務不斷涌現（如混合云、云聯網、SDWAN、云安全等），這些對運營商ICT業務開通的敏捷性，以及企業到云端的體驗和業務服務質量，都提出了更高的要求。

4G移網業務也已經趨近飽和，ARPU值已接近甚至低于家寬業務的收入。

從國家戰略層面看，5G是未來幾年驅動經濟發展的新動力，運營商需要把5G承載作為新的戰略研究方向。

但隨著各運營商不限量流量套餐的普及，傳統3G/4G時代的流量經營模式已不再適用，因此全球運營商基本確立了5G新贏利模式即政企行業應用、差異化體驗（如超低延時）和云化即需即供。

5G時代的新商業模式，對承載網提出了更多新的需求：

5G架構特性與需求

和4G網絡相比，大帶寬、云網融合、網絡SDN能力是5G承載的關鍵。

5G承載網絡架構

新型城域網架構的探討

現有城域層面存在多張網，每張網承載的業務也不同：

現有城域網絡架構圖

IP城域網： 互聯網業務的承載網絡，主要承載業務包括家庭寬帶、互聯網專線等。

IPRAN： 承載移動網基站回傳流量的網絡，也用于承載大客戶數據專線接入業務。

CE網絡： 主要用于核心網等專業的業務網元間業務承載、流量疏通。

由上可見，現有的城域網絡架構在承載5G大帶寬、云化、云網融合、SDN業務時面臨許多挑戰，如成本高、業務編排復雜、難以實現云網融合承載等。

為解決以上挑戰，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 的新型城域網架構。

新架構的設計思路，是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” 的面向5G業務的融合承載的新型智能城域網絡。

網絡的特點：a）簡化的網絡協議： 采用SR/EVPN協議，簡化設備技術要求。b）簡化的網絡設備： 引入通用芯片的SR轉發設備，大幅降低建設成本，提供網絡流量疏通能力，同時減少對局房資源的需求。c）簡化的網絡結構： 采用類似 Spine-Leaf（葉脊網絡）的架構，降低網絡復雜度。d）智能化的網絡管控： 構建智能化、自動化、開放化的網絡管控系統，實現端到端的業務自動開通，支撐智能化運維和互聯網化運營，提升用戶體驗。

新型城域網架構，將打破獨立 煙囪式 的網絡架構，建設融合承載網絡平臺。

融合承載，具有綜合成本低、便于實現云網融合和云網協同、業務開通速度快和業務維護復雜度低等優點。

新型智能城域網以運營商數據中心（DC）為核心模塊，通過引入城域Fabric，將多個DC構建成一個三級Spine/Leaf（葉脊網絡）架構的綜合業務承載超級數據中心。

新型城域網架構圖

移動、家寬和政企就近接入DC，從而實現家寬、政企、移動業務的融合承載。

新型智能城域網架構，具備以下 優點 ：

a）完全滿足業務云化、DC化的承載要求。b）采用標準模塊DC架構，規劃簡單、上線速度快。c）架構可以根據業務發展按需分裂擴容。d）靈活南北向（橙色鏈路）、東西向流量（綠色鏈路）規劃和擴容。e）靈活的業務布放： 業務可以布放到任意DC。f）邊緣計算就緒： 邊緣云DC和本地云DC融合管理、可與MANO平臺集成編排；g）向自動化運維演進： 標準化DC模塊架構便于實現維護自動化。

城域網業務初期 （到2020年底），5G還未大規模商用，邊緣云的業務場景還不明確，城域網業務主要在本地DC中完成終結。

所以，智能城域網初期主要建設重點，在以本地DC為核心的城域Fabric系統。 邊緣DC位置主要部署流量匯聚設備，將固網、移網業務流量接入本地DC模塊。 本地DC模塊數量根據城域網規模相應建設，大型城域網4~8個，小型城域網2個即可。

2021年以后，隨著5G的大規模商用，智能城域網將實現業務的融合承載，形成如下圖所示的智能城域網架構：

智能城域網目標架構

MER：Metro Edge Router，城域網邊緣路由器

MCR：Metro Core Router，城域網核心路由器

融合網絡可以體現在固移網絡的融合和統一，管控和調度的融合和統一，運維服務的融合和統一，業務的融合和統一以及數據信令和協議的融合和統一幾個方面。

融合網絡的優勢：

a）降低建網成本： 融合網絡減少了不同割裂網絡間的背靠背設備和鏈路，增加東西流量減少南北流量，降低核心路由器CR端口的利用率，減少CR投資。

b）提升網絡運營能力： 融合網絡使用統一的數據信令和協議，開通業務不需要進行多協議拼接和信令轉換，使跨域和端到端調度不再成為開通業務的難題。

c）提升網絡開放能力： 融合網絡將網絡打造成統一平臺、統一信令、統一拓撲的模式，為部署統一的SDN控制器和編排器提供了網絡基礎。

智能城域網新技術

智能城域網在大帶寬低成本承載的情況下，為了滿足SDN的控制需求，引入了新的底層傳送技術SR、業務承載技術EVPN和網絡SDN控制器。

SR分段路由

分段路由（SR，Segment Routing）是一種新型路由技術，具有網絡協議簡化、SDN流量調度能力強、網絡保護速度快等優點（見圖6），已經得到眾多運營商和設備廠商的支持。

2018年SR技術在中國聯通產業互聯網（CUII）商用。

作為開放多廠商混合組網的核心技術，SR能夠為中國聯通帶來差異化即需即供的云聯網服務。 企業通過自服務門戶按需實現不同帶寬、時延的云聯網業務訂購服務，即時生效，廣受客戶好評。 城域網引入SR技術風險小，同時可以滿足綜合業務SDN網絡的要求。

業務綜合承載EVPN

傳統數據業務分為二層專線、二層多點VPN和三層VPN等多種形態，每種業務都采用不同的承載技術方案實現。 二層專線（VPWS）、二層VPN（VPLS）和三層VPN（MPLS L3VPN）的業務部署及維護都很復雜。

近幾年發展起來的EVPN，可以實現3種業務的統一承載，可大幅降低網絡協議的復雜度，加快業務的發展。

同時，EVPN技術還帶來一些額外的創新業務，如二、三層混合VPN，二層VPN多活接入能力等。

網絡控制器

新型城域網如果要實現快速的業務編排，控制器起關鍵作用。

控制器可以把上層業務的需求轉換為抽象化的業務模型（基于YANG模型），并通過南向接口將業務需求轉化為設備配置下發到多廠家的物理或虛擬化網元。

中國聯通產業互聯網2018年完成了自研網絡控制器的商用，已經可以實現異廠家控制器控制多廠家設備，即控制器和SDN網絡設備雙解耦、雙備份。 通過在城域網引入控制器配合骨干網控制器和跨域的業務編排器就可以實現城域網內部、城域網之間的業務統一編排。

網絡控制器通過北向接口為政企、移動等業務的切片提供能力開放和自動化編排。

業務的承載

以5G行業應用業務編排為例。

傳統城域網需要將接入、邊緣云、城域網、本地云、骨干IP承載網、區域云等多個由不同技術實現的網絡進行拼接，業務編排和業務維護均非常復雜。

新型城域網架構， 傳送層面采用端到端SR技術，業務層面采用端到端的L3VPN/EVPN技術 ， 對于二、三層業務的承載不需要像傳統城域網那樣進行多段不同技術的拼接 ，所有業務終結點之間均可以直接到達，業務開通和維護會方便很多。

5G政企業務承載示意圖

試點開展情況

為了驗證新型智能城域網對現網業務的承載效果，中國聯通總部聯合廣東、北京、山東、江蘇、重慶等省公司開展了智能城域網的外場試點工程，驗證了智能城域網對5G、家寬、政企業務綜合承載的可行性，為未來制定城域網架構的演進策略積累了實踐經驗。

深圳智能城域網試點方案

深圳智能城域網融合承載方案

深圳智能城域網的試點采用了獨立組網與混合組網的兩種組網模式，上圖中除標注的中興設備外均為思科設備。

青島智能城域網試點方案

青島智能城域網試點方案

青島智能城域網的試點采用了匯聚直掛BBU和匯聚接入異廠家混合組網的2種組網模式。

結束語

中國聯通智能城域網的外場試驗，展現出諸多優勢：a）新型智能城域網架構可以很好地實現5G、政企、家寬業務的融合承載。b）新型城域網具有容量大、架構先進的優勢。c）新型城域網通過融合承載可以節省大量機架空間，減少電力消耗。d）新型城域網可對云業務提供更好的集成承載能力。e）控制器的引入大大加快了業務開通速度，通過控制器實現SDN差異化業務部署。

5G和云時代的到來，正在或已經顛覆很多傳統技術體系架構和商業模式。 本文所探討的創新型智能城域網架構，為5G時代城域網架構的演進開拓了思路，積累了經驗。
編輯：lyn