智能城域网统一承载2C、2B、2H业务的研究与应用

刘 洋，胥俊丞，屠礼彪，兰克勤，唐 迪（.中国联通河北省分公司，河北石家庄 0500；.中讯邮电咨询设计院有限公司郑州分公司，河南郑州 450007；.中国联合网络通信集团有限公司，北京 000）

0 引言

中国联通提出了面向5G时代的固移融合、云网一体、物理+虚拟的智能城域网架构，在城域层面构建一张“网络结构简化、网络协议简化、网络设备简化、网络控制和网络管理智能化”的网络，统一承载2H（家宽）、2B（政企）、2C（基站）业务。但目前智能城域网仍以承载5G 业务为主，远郊乡镇OLT 上联业务以县乡波分承载为主，弹性带宽需求的2B 业务以及现有4G业务以IPRAN承载为主。

如何从网络实际情况出发，在保护现有投资和业务体验的同时，尽快推进智能城域网统一承载各类业务，降低网络TCO，提升网络竞争力，是当前需要重点解决的问题。

图1给出了中国联通智能城域网架构示意图。

图1 中国联通智能城域网架构示意图

1 智能城域网统一承载2H业务

1.1 OLT上联承载现状及存在的问题

一般来说，城区和近郊乡镇的OLT 距离BNG 较近，上联采用光纤直驱，而远郊乡镇的OLT 距离BNG较远，上联采用县乡波分承载。采用波分承载，存在以下问题。

a）OLT 上联端口流量远小于10G，大量刚性带宽浪费。某省联通波分承载的OLT 10G端口峰值流量平均1.35G、5G以上的占比仅0.65%（见图2）。

图2 X省联通波分承载的OLT10G端口流量情况

b）1条10G波道造价4.27万元，建设成本较高。

c）智网和县乡波分重复覆盖，分别承载基站和家宽业务，运营成本高。

1.2 OLT上联不同承载方案网络成本分析

1.2.1 设备资源100%利用的理想情况下

在设备资源100%利用，且全部用于OLT 上联承载时：智网平均每条10G 业务的承载成本仅为县乡波分的11%。并且OLT 上联业务经MER 汇聚后，也减少了对BNG 端口的占用。同时，由于智网设备具有更低的功耗，按设备在网10 年估算TCO（CAPEX+OPEX），智网的10年TCO也明显低于波分（见图3）。

图3 不同承载方式对应的业务承载成本

表1 和表2 给出了不同承载方式对应的业务承载的造价测算。

表1 不同承载方式对应的业务承载造价测算方法

表2 不同建设内容对应的投资和运营成本

1.2.2 X省联通现网实际情况下

由于现网存在“受设备板卡集成度影响，建设资源通常会有冗余；冗余资源可利旧，智网接入环需整环一起升级”等情况，根据X 省联通现网实际情况，分场景对不同建设方案的成本分析如表3所示。

由表3可见，在县乡波分已覆盖的情况下，应根据县局设备有无利旧端口、智能城域网设备是否已覆盖等具体情况，按TCO最优选择承载方案。

表3 现网实际情况下不同建设方案的成本分析

但若县乡波分尚未覆盖，则直接建设智能城域网设备统一承载基站和OLT上联业务更加节省投资。

1.3 OLT上联智能城域网承载网络质量分析

1.3.1 OLT—BRAS时延测算

OLT 上联采用智能城域网承载的拓扑结构如图4所示。

图4 OLT上联智能城域网承载网络拓扑示意图

智能城域网承载时延测算相关取值如表4所示。

表4 时延测算相关取值

采用智能城域网承载时OLT—BRAS间的时延：

最小（对应仅经过1 端MAR 即到达MER 场景，流量不拥塞）为：

最大（对应经过3 端MAR 到达MER,环上MAR 最多6个，流量不拥塞）为：

可见，在流量不拥塞场景下，智能城域网承载时延远小于10～100 ms 的业务应用感知时延，可保障用户感知。

1.3.2 智能城域网接入环流量分析

从1.3.1 的分析可知，流量是否拥塞，对业务时延影响较大，现对智网接入环承载流量进行测算，流量测算相关取值如表5所示。

表5 流量测算相关取值

则智能城域网接入环上流量测算值为：

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

环路承载流量合计：7.2+21.6=28.8 Gbit/s

考虑到上述测算取值为平均值，同时考虑到流量突发时保障业务体验，建议智能城域网统一承载OLT上联业务时，建设100G接入环路。

综合1.3.1 的建设成本分析和1.3.2 的网络质量分析，给出如下建议。

智能城域网统一承载OLT 上联业务有利于网络简化，资源利用率高，流量不拥塞场景下时延较低，带宽保障及业务保护可保障用户感知。结合建设成本，远郊乡镇的OLT 上联承载方案可遵循“县乡波分已覆盖节点TCO 最优做选择，未覆盖节点建设智网统一承载”原则。

1.4 X省联通现网试点情况

1.4.1 业务需求及方案对比选择

原BD 市、CZ 市的4 个乡镇（鄚州、苟各庄、七间房、龙化）行政划入XA，4 个乡镇的8 台OLT 上的业务需迁移至XA。

OLT 上联业务承载方案对比如表6 所示。从表6可以看出，方案3节省投资效果显著，因此推荐选择方案3。

表6 OLT上联业务承载方案对比

1.4.2 业务部署方案

OLT 上承载的业务有：HIS、BTV、VOD、VoIP、互联网专线、TR069（ITMS）等。各类业务在智能城域网上采用L2EVPN over SRv6 的方式承载，在MER 处终结。其中BTV业务的组播复制点在OLT。

业务部署方案如图5所示。

图5 智能城网统一OLT上联业务部署方案

2 智能城域网统一承载2B业务

2.1 X省联通2B业务速率及承载方式现状分析

X省联通2B业务速率分布及近2年增长趋势如图6所示。

图6 X省联通2B业务速率分布及增速分析

V<10M 业务虽然较多，但主要是存量业务，增速仅10%。

10M≤V<1G 业务，存量业务较多，增速业务也较快，是专线业务发展的重点区域。

V>1G业务，存量较少，但增速很快。

目前2B 业务主要由MSTP 网络承载，MSTP 网络停止规模建设，技术也停止发展演进。因此目前的承载策略是，对于刚性管道需求的高价值业务采用成本较高的PeOTN 承载，而对于非严格刚性管道需求的中价值业务，采用IPRAN或智能城域网承载。

V>1G 业务所需带宽较大，一般也为高价值业务，因此通常用PeOTN 承载，IPRAN 和智能城域网重点协同承载V<1G业务。

2.2 IPRAN网络与智能城域网承载2B业务对比分析

X 省联通IPRAN 网络与智能城域网在网络质量、能力、成本的对比分析如表7所示。从表7可以看出：

表7 X省联通IPRNA网络与智能城域网对比

a）目前智能城域网在政企业务较密集的城域覆盖规模已和IPRAN 接近，且随着5G 建设，覆盖率在快速增长。

b）基础架构节点上IPRAN和智网重复覆盖。

c）在网络质量、能力、成本上，智网承载2B 业务比IPRAN更有竞争力。

因此，建议新增2B 业务优先在智能城域网上承载，现有IPRAN 承载的2B 业务可根据客户需求、市场竞争、网络TCO 情况，适时向智网迁移，退网IPRAN 设备，实现TCO最优。

2.3 智能城域网SRv6+硬切片承载2B业务试点测试

X 省联通在LF 市进行了智能城域网承载2B 业务的专线测试，测试情况如下。

测试业务为LF 人民医院急救站—卫生急救中心1 条2M 带宽的业务，原业务由MSTP 承载。测试总体方案如图7所示。

图7 LF智能城域网专线业务总体测试方案

智能城域网承载时，全网端到端部署切片，MARMER—MCR 之间创建FlexE 切片，MAR-CPE 创建信道化子接口切片。共创建3个切片：2B 切片（带宽1G，采用L2EVPN over SRv6 技术承载专线业务）、测试切片（带宽1G，打流拥塞时对比使用）、2C 切片（50 环环路剩余带宽，承载基站业务）。

测试结果如下。

a）智网切片专线时延优于MSTP专线（见表8）。

表8 时延测算结果

b）在1G 带宽的测试切片里打入2G 流量，制造拥塞后，测试切片内的业务时延、抖动和丢包率均劣化，但2B切片内的业务指标不受影响。

3 智能城域网统一承载2C业务

根据网络演进方向以及X省联通现有网络资源情况，对2C业务的承载方式给出如下建议。

a）5G基站业务由智能城域网承载。

b）新增4G 基站业务优先由智能城域网承载，在利旧IPRAN 承载TCO 效益明显时，应利旧IPRAN 承载。

c）现有4G 基站流量增长导致IPRAN 网络带宽不足时，优先考虑将4G基站业务割接至智能城域网。

d）现有IPRAN网络需进行超大环、长链优化改造时，统筹考虑将承载业务割接至智能城域网。

4 基于统一承载的IPRAN退网策略分析

根据以上分析，新增2B、2C 业务优先由智能城域网承载，存量IPRAN 承载的2B、2C 业务结合业务需求、TCO情况适时向智能城域网迁移。

X 省联通IPRAN 设备数量较多，且有相当部分部署在非基础架构节点的末端接入机房，OPEX 较高。基于此，提出基于智能城域网统一承载业务的IPRAN退网策略如下。

4.1 总体原则

a）分场景精准推进、TCO最优把控。

b）除5G 2B 专网外，原则上不单独为政企业务新建整端智网设备。

c）业务坚持按综合业务区归属规范接入。

d）非架构节点的IPRAN设备加速腾退，腾退投资回收期原则上在2年内。

4.2 非架构节点IPRAN设备腾退策略

场景1：综合业务接入区内所有架构节点均已部署智网设备。优先加速腾退IPRAN，按TCO 最优方式扩容智网设备，原则上腾退投资回收期在2 年内或专线投资回收期在0.5年内。

场景2：综合业务接入区内部分架构节点均已部署智网设备。按TCO 最优方式接入智网或IPRAN 设备，扩容智网设备的TCO 原则同场景一，接入智网的TCO应考虑退网IPRAN节省的OPEX。

场景3：综合业务接入区内全部架构节点均未部署智网设备。暂不进行架构节点内的IPRAN 腾退。腾退IPRAN再利用场景：

a）客户侧CPE 利旧，尤其是客户中心机房等场景。

b）省内/省际调拨盘活。

c）作为备品备件使用。

5 结束语

城域层面智能城域网统一承载2C、2B、2H 业务是中国联通城域网络演进的方向，本文主要从X 省联通的实际网络情况出发，提出了不同场景下智能城域网统一承载各类业务，加速向目标架构演进的具体策略，对降低网络TCO、提升竞争力有一定的借鉴意义。

随着通信云DC 布局的不断深入、网络能力资源池（vBRAS 等）的逐步建设以及MEC 节点规模的持续扩大，智能城域网统一承载业务策略还需继续研究。