数字化转型下承载网演进探讨

赵 涛，卫望宁

（1.广州杰赛科技股份有限公司，广东 广州 510310；2.广州杰赛通信规划设计院有限公司，广东 广州 510310）

1 数字化发展对承载网的要求

1.1 大带宽、低时延、高可靠

传统承载网以带宽这单一指标已难以评估网络的真实业务支撑能力，数字化转型下，需要以业务体验为中心，从带宽、时延、可靠性等多维度综合评价网络性能。

1.2 智能化、开放化

数字化转型的趋势下，需要承载网的能力逐步开放，通过网络SDN 化，逐步实现跨厂家设备解耦和业务端到端自动下发配置。结合数字化中台的建立及O 域与B 域平台的打通，实现业务的敏捷交付，支撑创新业务的发展。

随着网络的层层叠加，网络复杂性越来越高，导致运维难度和成本不断增长。数字化转型趋势下，需要采用智能化运维手段，实现网络自动创建、业务自动部署、生存性自动分析、网络自愈等，提升网络可靠性，降低运维难度及成本。

1.3 差异化服务能力

IT 与CT 的融合，带来了传统行业颠覆性的数字化转型，也涌现许多新兴业务。不同业务、不同应用场景对网络带宽、时延、丢包等有不同要求，数字化转型时期，需要紧贴用户需求，提高差异化服务能力来获得竞争力。承载网需适应新的发展需求，采用新的技术手段来满足差异化承载需求。

2 承载网发展演进分析

2.1 从“独立网络”到“一体化全光网络”的构建

传统网络都是采用“一干+二干+本地”的三层架构方式，网络之间相互独立管理，资源状态互不相通，业务开通效率低，成本高，时延无法满足行业之间的竞争。

为改变这一现状，目前各运营商正加快推进“一体化全光网络”的构建。一是打造一体化物理全光网络，降低业务时延；二是构建智能化管控平台，打通南北向接口，实现业务统一调度开通。

通过采用SDN 技术，实现对多域多厂家的集中管控，网络资源全程可视，业务端到端自动化开通，敏捷交付。

2.2 从“基础网络运营”到“云网融合”

随着5G、MEC、AI 的发展，云计算将与网络深度融合，提供“云+网+边+端”高效协同的精细化、智能化服务。现有各类云专线因云内外网络未能有效拉通、统一管理，不能实现云资源的灵活调度，开通周期较长。

云网融合要求承载网络可根据各类云服务需求按需开放网络能力，实现网络与云的敏捷打通，并体现出智能化、自服务、高速、灵活等特性。云网融合是运营商数字化服务转型的先决条件。

2.3 从“哑资源”到“可视化”的展现

光纤因其传输容量大、通信距离远、抗干扰能力强、建设成本低等优点，成为现有网络的重要通信媒介，但随着数字化的发展推进，其不能实时被监测的“哑资源”特性，逐渐呈现并被不断放大。

“哑资源”的可视，可从两方面考虑。一是随着CT与IT 的深度融合及网络中台的建立，实现“哑资源”上平台及数据共享。依托云的算力，结合实时GIS 地图背景数据及市政施工信息预警，从多维度提升基础网络资源的“可视化”能力，提高网络的抗风险能力。二是通过先进的光纤监测及定位技术，实现远程在线自动监测、反馈、更新、维护基础光缆资源数据信息。两者协同工作，可极大提升网络生存性及健壮性，支撑5G 各垂直行业应用对可靠性的要求，同时可避免资源重复建设。

2.4 传统运维—智能化运维

传统的运维对运维人员技术储备要求高，运维低效，多厂商管理界面交织，需要运维人员熟悉多厂商设备和方案。且现网涉及IGP、BGP、EVPN 等多种协议，实现复杂，多厂家对接，问题定位困难。

对于承载网的SDN 化改造，已基本解决了业务配置的大部分问题，但面对目前AI、大数据等技术的发展趋势，运营商仍需构建一套智能化的运维体系，改变传统大量依赖维护人员的工作模式，从被动运维向主动运维转变。

3 承载网技术演进路线

3.1 OTN—PeOTN/MS-OTN—OSU 发展

由于SDH 设备停产及网络简化需求，目前各运营商正加快推进SDH 设备退网，对应“刚性带宽”专线承载逐步转移至PeOTN/MS-OTN，其具备支持PKT、ODU、VC 颗粒统一交叉调度能力。但对于2M-GE 的低速率颗粒业务，PeOTN/MS-OTN 的承载效率并不高。

2019年，中国产业界提出基于OTN 的下一代OSU技术，定义了全新的OSU 容器用于承载业务，采用灵活的时隙复用方式，承载效率更高。多业务接入统一承载，简化了网络的封装层级，降低了网络时延，是OTN技术的演进方向。

3.2 100G—超100G 发展

随着新基建时代5G、4K、云计算等新业务迅速兴起，100G 的传输带宽将越不能满足IT 发展需求。

以DC 为中心的网络转型，是数字化发展的一大特征。随着数据中心之间互联流量快速增长及超100G 业务需求的出现，模块化的波分也逐步被引入。相比传统波分，模块化波分采用服务器的部署方式，支持堆叠式建设，灵活扩展且支持开放解耦，是后期数据中心之间超100G 互联的最佳选择。

3.3 FOADM—ROADM—OXC 发展

在构建一体化全光网络时，除关注异厂家对接解耦外，还需关注光交换技术的发展对网络灵活性的提升。

对于光交换技术，最初各运营商采用静态光分插复用FOADM 来实现光层的固定上下功能，逐步发展为目前主流的可重构的光分插复用器ROADM。ROADM 可通过远程控制，更改上下波长，无需人工再次跳纤，其灵活性较FOADM 有了一定的提高。但受限于调度维度的有限性、内部连纤的复杂程度，其灵活性仍然受到较大限制。

随着业务的驱动及技术的发展，近两年部分运营商开始试点光交叉连接OXC 技术。其相较ROADM 实现了交叉能力从单模块维度到整体架构维度的转变，灵活性有了很大提升。在光层调度方面，通过采用核心全光交叉矩阵，极大提高了光层调度维度；在内部连纤方面，通过采用光纤电路印刷技术，避免了复杂的内部连纤。但因目前建设成本较高，现阶段需从多维度综合评估其使用场景。

3.4 MPLS—SR—SRv6

当前IPRAN/PTN 网络，主要是基于MPLS 技术，其控制面采用独立的信令协议，在每次数据传输中，都要为路径上所有节点下发配置信息，且网络中每个节点都要维护链路状态，业务承载效率较低，扩展较困难。

基于源路由转发的SR 技术，则很好的弥补了MPLS的“短板”，从MPLS 到SR（SR-MPLS），通过IGP 扩展SR 属性，省略了LDP 协议，并实现基于源地址标签转发的集中控制，简化了网络部署及扩展，但SR 在数据平面仍然是基于MPLS。

随着IPv6的大量部署与应用，新一代承载网数据转发协议SRv6应运而生。从SR 到SRv6，通过在IPv6中增加SRH 字段，实现基于IPv6的标签转发。因其不需要分发标签及建立维护路径，也不依靠MPLS 隧道进行数据转发，因此其传输效率极高。另外，由于SRv6帧头的标准性，使得它能很好的兼容现网IPv6设备，当中间节点不支持SRv6功能时，也可以根据IPv6路由方式来转发报文，适用性较强。

3.5 SDN 化—智能化—IBN

SDN 是一种新的网络架构，通过分离控制面和数据面及开放的通信协议，打破传统网络设备的封闭性，使得网络更加灵活、开放，以适应数字化环境下的业务需求。现阶段各运营商正通过“协同器+控制器”的模式，云化部署各级网络管控系统。

网络的自动、开放、可编程、可预测、可感知是网络SDN 化的演进目标。其发展可归类为三阶段。第一阶段，实现SDN 化，通过SDN 化各级网络，结合一体化物理结构，实现业务端到端自动配置下发；第二阶段，实现智能化，通过网络自动感知，主动预警，智能调度，实现网络自动可调，主动切换，性能预测；第三阶段，实现基于意图的网络IBN，通过引入AI 等技术，实现网络自动部署，通过大数据分析，捕捉业务意图及发展方向，实现意图驱动网络自动驾驶。

4 结束语

承载网为适应数字化转型需要，将基于各技术发展演进，满足未来各类业务综合承载需求，推动数字化建设进程。