劉 洋，胥俊丞，屠禮彪，蘭克勤，唐 迪（.中國聯(lián)通河北分公司，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(lián)合網(wǎng)絡通信集團有限公司，北京 000）

0 引言

隨著經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型加快，在線教育、家庭辦公、遠程醫(yī)療、城市大數(shù)據(jù)智能治理等巨大的需求變化對運營商網(wǎng)絡提出了新挑戰(zhàn)；新冠疫情改變了整個社會的生活方式，大部分企業(yè)業(yè)務從以前的線下為主，變成現(xiàn)在的線上線下業(yè)務深度融合，云上辦公成為主流趨勢。企業(yè)上云過程中需要配合使用云資源和運營商網(wǎng)絡，其對服務模式的需求發(fā)生了變化，運營商的服務模式也隨之發(fā)生變化，從以前提供單一的云或者網(wǎng)服務，轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┰?網(wǎng)的一體化服務。

為了應對數(shù)字化和云網(wǎng)融合發(fā)展帶來的新挑戰(zhàn)，某省聯(lián)通推出“面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)”創(chuàng)新網(wǎng)絡體系架構(gòu)，新架構(gòu)具有全系統(tǒng)IPv6 化、云網(wǎng)融合化、算網(wǎng)一體化、網(wǎng)絡資源智能實時彈性配置、全局可視可控可追溯等創(chuàng)新特點，實現(xiàn)多業(yè)務融合承載、智慧化賦能行業(yè)升級和業(yè)務創(chuàng)新，助力數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，落實網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略。

1 數(shù)字時代承載網(wǎng)需求分析

1.1 業(yè)務標準高、多元化、服務化

隨著5G和云時代的到來，經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速，不斷涌現(xiàn)的新業(yè)務對承載網(wǎng)提出了智能管控、快速服務構(gòu)建、可信的差異化服務等更高要求。網(wǎng)絡既要滿足無所不在的連通需求，還要滿足用戶的極致體驗。

a）大帶寬。超高清視頻、云游戲、醫(yī)療影像數(shù)據(jù)入云等業(yè)務都有大帶寬的需求。以云游戲為例，60 幀頻的云游戲，突發(fā)帶寬可達到500 Mbit/s。面對高速IP化流量，承載網(wǎng)需要既能提供大帶寬保障，又能靈活統(tǒng)計復用提高承載效率。

b）確定性低時延。金融交易、智能制造、遠程醫(yī)療、在線教育/游戲等實時交互和控制類業(yè)務要求承載網(wǎng)能提供確定性、可承諾的低時延保證。比如電網(wǎng)差動保護類業(yè)務需要毫秒級的往返時間（Round-Trip-Time，RTT）。對于60 幀頻的云游戲，根據(jù)實際驗證，當網(wǎng)絡時延和抖動大于17 ms 時，會開始出現(xiàn)掉幀，影響用戶體驗。

c）安全隔離和資源獨享。對于黨政軍、金融證券、行業(yè)敏感數(shù)據(jù)等業(yè)務，由于業(yè)務的重要性、隱私性，客戶通常要求高安全、高可靠的承載，需要承載網(wǎng)提供安全隔離和資源獨享的能力，并充分保障業(yè)務安全。

d）智能、敏捷、靈活能力?？蛻魧I(yè)務體驗的追求在不斷提升，要求承載網(wǎng)提供基于業(yè)務和租戶級的精細化管理，按需分配資源，快速靈活實現(xiàn)業(yè)務和網(wǎng)絡資源的映射。網(wǎng)絡運行過程中對業(yè)務的SLA 進行實時監(jiān)控，故障時做到分鐘級定位定界。針對業(yè)務需求和網(wǎng)絡狀態(tài)的變化實時進行優(yōu)化和調(diào)整資源。

e）網(wǎng)絡服務化。用戶對極簡極智體驗的追求，以及上云趨勢的迅猛發(fā)展，要求網(wǎng)絡從提供網(wǎng)絡單一連接服務，向面向數(shù)字化和智能化的需求提供云網(wǎng)一體、“聯(lián)接+計算+智能”的融合新服務轉(zhuǎn)變：

（a）服務內(nèi)容自主可選。用戶可自主選取不同類型的單云、單網(wǎng)或云+網(wǎng)服務。

（b）服務按需自動調(diào)整。用戶可自助調(diào)速、自助發(fā)起帶寬日歷等功能。

（c）服務可視可管可控。用戶可視所購資源的SLA指標，云網(wǎng)資源統(tǒng)一管控，協(xié)同編排。

（d）服務敏捷靈活智能業(yè)務。BO 域全流程自動化貫通，用戶自平臺一點接入、全局受理。

同時，電信運營商的2C、2H、5G 2B、專線2B 等業(yè)務，對于承載網(wǎng)也提出了具體要求，如圖1所示。

圖1 數(shù)字時代各類業(yè)務對承載網(wǎng)的需求

1.2 滿足網(wǎng)絡運營效率和效能提升的需求

承載網(wǎng)的建設包括IPRAN、IP 城域網(wǎng)、波分、智能城域網(wǎng)等多張網(wǎng)絡，長期以來，各網(wǎng)絡為“煙囪狀”系統(tǒng)，相互割裂，各自發(fā)展。各網(wǎng)絡承載的業(yè)務各有側(cè)重，卻又存在重疊，相互間協(xié)同性不足，網(wǎng)絡總體運營效率和效能不高。

某省聯(lián)通IPRAN 網(wǎng)絡由于早期建設時，基站拉遠接入程度不高，導致網(wǎng)絡臃腫，冗余設備較多，且大多分布在末端接入機房，OPEX 壓力較大。同時IPRAN網(wǎng)絡已停止規(guī)模建設和技術演進，大部分設備在網(wǎng)時間長，無法升級支持SR、EVPN 等技術，網(wǎng)絡協(xié)議種類多，業(yè)務開通復雜，向SDN 演進包袱太重。另外，針對5G 業(yè)務需求，IPRAN 網(wǎng)絡端口和帶寬能力明顯不足。因此，需要統(tǒng)籌智能城域網(wǎng)建設進行融合演進，精簡網(wǎng)絡提升效率、降低運行成本。

IP 城域網(wǎng)在業(yè)務云化演進方面存在業(yè)務與BAS緊耦合，云化進度慢的問題；在設備功能演進方面存在BAS設備功能復雜（PPPOE/IpoE、NAT、VPN、組播），自動化能力低，業(yè)務部署效率低等問題。需向網(wǎng)絡能力資源池演進，由智能城域網(wǎng)綜合承載，構(gòu)建面向資源、業(yè)務和服務的統(tǒng)一管理和自動配置，實現(xiàn)業(yè)務快速部署、彈性擴縮容、提升資源利用率、降低運維成本。

2 面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)

某省聯(lián)通以智能城域網(wǎng)為基礎，通過部署IPv6+先進能力，應用云網(wǎng)一體智慧運營平臺，構(gòu)建面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)，滿足數(shù)字時代業(yè)務需求，應對業(yè)務變化新挑戰(zhàn)。

智能城域網(wǎng)是中國聯(lián)通提出的新型城域承載網(wǎng)技術，具有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)簡化、網(wǎng)絡協(xié)議簡化、網(wǎng)絡設備簡化等特點。IPv6+是基于IPv6 下一代互聯(lián)網(wǎng)的全面升級,包括以SRv6、網(wǎng)絡切片、iFIT、BIERv6、APN6等為代表的協(xié)議創(chuàng)新,還包括以網(wǎng)絡分析、網(wǎng)絡自愈、自動調(diào)優(yōu)等為代表的網(wǎng)絡智能化技術創(chuàng)新,在廣聯(lián)接、超寬、自動化、確定性、低時延和安全等6個維度全面提升云網(wǎng)服務能力。云網(wǎng)一體智慧運營平臺為某省聯(lián)通自主研發(fā)，可提供云網(wǎng)資源一站式輸出，具備自主下單、自助調(diào)速、SLA 指標可視、時延地圖等功能，增強網(wǎng)絡服務化能力。

2.1 頂層設計

基于智能城域網(wǎng)、IPv6+技術、云網(wǎng)一體智慧運營平臺構(gòu)建新一代數(shù)字信息基礎設施，對內(nèi)推動高質(zhì)量發(fā)展、精益化運營，對外賦能千行百業(yè)，點燃數(shù)字經(jīng)濟新引擎。

a）一體化架構(gòu)為根基。一體化架構(gòu)指實際承載用戶業(yè)務流的端到端網(wǎng)絡，是總體方案基礎。以智能城域網(wǎng)為基礎，采用IPv6+技術體系，打造一張敏捷、彈性、智能的全業(yè)務綜合承載網(wǎng)。一是網(wǎng)業(yè)分離，承載網(wǎng)為業(yè)務運營層面提供北向接口，與具體業(yè)務內(nèi)容解耦，無論業(yè)務如何變化，承載網(wǎng)都保持穩(wěn)定。二是切片承載，基于FlexE 等網(wǎng)絡硬切片技術將同一物理網(wǎng)絡上的不同業(yè)務進行“硬隔離”，滿足業(yè)務差異化SLA 訴求，適當部署“片中片”，實現(xiàn)精細化經(jīng)營，激發(fā)網(wǎng)絡潛能。

b）一體化運營為核心。一體化運營包括運營平臺和運營系統(tǒng)，拉通對接網(wǎng)絡基礎設施以及各個系統(tǒng)，打通商業(yè)意圖和網(wǎng)絡具體配置，面對用戶屏蔽信息基礎設施的技術復雜性，從而提升電商化服務能力，實現(xiàn)云網(wǎng)業(yè)務一站式線上訂購、自動化快速開通、可視化自助運維等服務化能力。

c）一體化產(chǎn)品為目標。一體化產(chǎn)品具備3 個特點，一是技術成熟更可靠，所有產(chǎn)品均滿足行業(yè)標準，經(jīng)過權威機構(gòu)認證或現(xiàn)網(wǎng)驗證；二是本地服務更貼身，網(wǎng)絡接入錨點向用戶側(cè)深入下沉至樓宇，運營平臺賦能提供電商化體驗；三是云網(wǎng)融合更優(yōu)惠，云網(wǎng)業(yè)深度融合，產(chǎn)品打包讓利拓展市場空間。

面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)頂層設計與功能架構(gòu)如圖2所示。

圖2 面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)頂層設計與功能架構(gòu)

面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)具備以下特點。

a）一網(wǎng)多平面。網(wǎng)絡切片提供云網(wǎng)承載差異化服務，通過FlexE 等技術，構(gòu)建資源保障硬切片，提供確定性體驗等業(yè)務。

b）一網(wǎng)入多云。云骨干實現(xiàn)多云多網(wǎng)預聯(lián)接，構(gòu)建多云生態(tài)，提高云網(wǎng)一體化供給效率；端到端SRv6一跳入多云，業(yè)務敏捷開通，增值時延選路等。

c）一鍵云調(diào)網(wǎng)。云網(wǎng)一體運營平臺及云網(wǎng)編排系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡服務化；打通OB 域，提供一鍵云網(wǎng)業(yè)務訂購，客戶自助調(diào)整，業(yè)務質(zhì)量可視等，通過電商化體驗增強業(yè)務競爭力。

d）智能化運維。AI+大數(shù)據(jù)+故障智能分析算法快速定位定界，提升故障運維效率；隨流檢測（iFIT）感知業(yè)務質(zhì)量，網(wǎng)絡路徑優(yōu)化算法，實現(xiàn)業(yè)務快速恢復，用戶“零”感知。

e）一體云網(wǎng)安。通過安全云端平臺+本地按需安全能力，提供端管云一體化安全云連接服務。

2.2 功能架構(gòu)

如圖3 所示，整體架構(gòu)分為3 層：云網(wǎng)基礎設施層、云網(wǎng)運營系統(tǒng)層和云網(wǎng)運營平臺。與通常的OSS、BSS 系統(tǒng)相比，增加了客戶運營平臺、能力開放平臺、多云管理平臺，并對服開等系統(tǒng)功能進行增強。

a）客戶運營平臺?？蛻暨\營平臺是云網(wǎng)產(chǎn)品的電商化Portal 界面，為用戶提供云網(wǎng)產(chǎn)品訂購、云網(wǎng)產(chǎn)品處理進度查詢等功能。為完成上述電商化訂購功能，Portal 界面需要支持產(chǎn)品管理、用戶管理、權限管理、訂單和計費管理、訂單狀態(tài)可視等基礎功能。

傅家遺址并不是孤立的，在它的周圍是一個規(guī)模很大的聚落群。從目前發(fā)掘的情況來看，僅傅家遺址自身就有37萬多平方米，中心部分有18萬平方米。與傅家遺址相連的還有榮莊遺址和五村遺址。榮莊遺址位于廣饒縣城東南10公里處，總面積約50萬平方米。五村遺址位于廣饒縣城東北約0.5公里處，總面積7.5萬平方米。此外，廣饒縣城南約5公里處的西辛遺址和縣城北約7.5公里處的寨村北嶺遺址也發(fā)現(xiàn)有大汶口文化遺存。由此可知，當時這片土地是非常適宜人類居住的，聚落比較密集。

b）能力開放平臺。能力開放平臺是協(xié)同層，一方面與運營平臺對接，感知產(chǎn)品定義和訂單下發(fā)，另一方面根據(jù)訂單信息完成云訂單和網(wǎng)訂單的拆單動作，分別給網(wǎng)和云的管控平臺下發(fā)對應的訂單。同時在云網(wǎng)協(xié)同的場景中，也要負責云網(wǎng)間參數(shù)如接口VLAN、IP 地址、BGP 協(xié)議參數(shù)等的協(xié)同，在拆單時帶入對應的信息。詳細功能包括云網(wǎng)連接預配置、云訂單下發(fā)、網(wǎng)訂單下發(fā)等。

c）服開系統(tǒng)。服開系統(tǒng)是網(wǎng)絡側(cè)協(xié)同層，負責多網(wǎng)管理和協(xié)同，包含IP RAN、智能城域網(wǎng)及后續(xù)擴展網(wǎng)絡。它與能力開放平臺對接，獲取網(wǎng)絡側(cè)訂單，并與資管系統(tǒng)對接，完成資源校驗，根據(jù)資源在位狀態(tài)按需發(fā)起裝維建設流程，最終完成網(wǎng)絡業(yè)務下發(fā)。

d）多云管理平臺。云管平臺負責云訂單的處理及云業(yè)務下發(fā)，并進一步與服開系統(tǒng)進行云網(wǎng)連接的協(xié)同處理。

e）智能網(wǎng)絡管控平臺。網(wǎng)絡控制器主要負責端到端業(yè)務的編排、網(wǎng)絡配置下發(fā)、參數(shù)的管理、網(wǎng)絡路徑的計算/監(jiān)控/調(diào)整等功能。

f）云網(wǎng)基礎設施。包括網(wǎng)絡資源和云資源，其中網(wǎng)資源包括智能城域網(wǎng)和云骨干網(wǎng)絡，云資源包括公有云、私有云或三方云。

2.3 網(wǎng)絡架構(gòu)

如圖4所示，整體網(wǎng)絡架構(gòu)分為智能城域網(wǎng)、云骨干、網(wǎng)絡控制層。

圖4 面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)圖

a）智能城域網(wǎng)。負責2C/2B/2H業(yè)務的接入，基于IPv6+技術實現(xiàn)業(yè)務安全、高可靠、高質(zhì)量SLA的承載。無線業(yè)務的基站、家寬業(yè)務的OLT 和政企業(yè)務的CPE作為接入端設備，接入到智能城域網(wǎng)的MAR，MAR 基于環(huán)形組網(wǎng)接入到MER 匯聚節(jié)點和MCR 核心節(jié)點，其中MER 接入到本地BNG 網(wǎng)絡實現(xiàn)2H 業(yè)務的承載，MCR接入到5GC實現(xiàn)無線業(yè)務的承載，MCR連接到云骨干，實現(xiàn)企業(yè)入云業(yè)務的承載。在智能城域網(wǎng)中部署端到端FlexE 技術，實現(xiàn)2C/2B/2H 的隔離承載，業(yè)務互不影響。

b）云骨干網(wǎng)絡。包括云PE和網(wǎng)PE，云PE負責跟公有云、私有云、政務云等多云互聯(lián)，滿足一線入多云、云容災備份、云間算力調(diào)度、云間靈活連接的需求。網(wǎng)PE 負責跟智能城域網(wǎng)的MCR 互聯(lián)，實現(xiàn)業(yè)務快速入云的訴求。

2.4 業(yè)務流程

面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)業(yè)務流程如圖5所示。

圖5 面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)業(yè)務流程圖

IPv6+綜合承載網(wǎng)基于SRv6+EVPN實現(xiàn)2H/2B/2C業(yè)務融合承載。

a）2H 業(yè)務。業(yè)務從家中光貓接入，連接到OLT，OLT 接入到MAR，基于家寬切片和EVPN+SRv6 技術，經(jīng)過MER 匯聚節(jié)點連接到BNG 實現(xiàn)業(yè)務認證，然后通過CR連接上網(wǎng)。

b）2C 業(yè)務。4G/5G 業(yè)務通過基站接入到MAR，基于5G 業(yè)務承載切片和EVPN+SRv6 技術，經(jīng)過MER匯聚節(jié)點連接到MCR，再至5GC，實現(xiàn)從基站到核心網(wǎng)的連接，滿足無線業(yè)務需求。

c）2B 業(yè)務。業(yè)務從企業(yè)側(cè)的CPE 接入到MAR，基于專線2B 切片和EVPN+SRv6 技術，經(jīng)過MER 匯聚節(jié)點連接到MCR，再至云骨干或者企業(yè)另外一側(cè)，滿足企業(yè)入云或組網(wǎng)專線需求。

2.5 資源需求

構(gòu)建面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)，需對智能城域網(wǎng)、云網(wǎng)運營平臺、省內(nèi)云骨干等設施進行建設或改造。某省聯(lián)通面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)資源需求如表1所示。

表1 某省聯(lián)通面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)資源需求表

3 應用實踐

3.1 固移業(yè)務融合承載

5G、千兆光網(wǎng)等固移業(yè)務統(tǒng)一就近接入MAR，基站業(yè)務經(jīng)MAR、MER、MCR至5GC，寬帶業(yè)務經(jīng)接入環(huán)通過MER 與BNG 對接，MER 設備進行流量匯聚及轉(zhuǎn)發(fā)。每個接入環(huán)有4～6 個節(jié)點，100%成環(huán)，原則上不出現(xiàn)環(huán)帶環(huán)、環(huán)帶鏈，充分保障承載業(yè)務的質(zhì)量和安全。通過BFD 故障檢測機制、TI-LFA 保護倒換機制，保護轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的鏈路及節(jié)點故障，提供50 ms 內(nèi)的保護倒換。智能城域網(wǎng)全局規(guī)劃2C、2B、2H 3個切片，采用EVPN+SRv6+FlexE 的技術方案，其中EVPN 為業(yè)務承載方案、SRv6 為隧道承載方案、FlexE 為網(wǎng)絡切片方案，如圖6所示。

圖6 固移業(yè)務融合承載方案示意圖

通過固移業(yè)務融合承載，某省聯(lián)通平均單OLT 建設成本降低80%、運維成本降低41%，大大提升投資效益。

3.2 支撐某市IPv6+Ready 第一城打造

某市聯(lián)通基于面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)，實現(xiàn)全網(wǎng)具備IPv6+能力，落地5G SA 端到端IPv6單棧解決方案，包括UE、5G 基站、承載網(wǎng)、核心網(wǎng)等，實現(xiàn)了IPv6 單棧用戶對IPv6 單棧、IPv6/IPv4 雙棧及IPv4 單棧的網(wǎng)站及APP 應用的訪問，相關能力已通過中國信通院測試認證。

3.3 智慧、敏捷、可諾的政企云網(wǎng)創(chuàng)新解決方案

針對某市電子政務外網(wǎng)存在組網(wǎng)架構(gòu)分散、架構(gòu)不完善等問題，某省聯(lián)通基于IPv6+綜合承載網(wǎng)部署某市政務切片專網(wǎng)，實現(xiàn)該市新區(qū)和三縣委辦局一張網(wǎng)接入，各委辦局到政務云一跳直達，快速入云。采用FlexE 技術，可以根據(jù)不同委辦局應用對網(wǎng)絡的要求，切出不同的專網(wǎng)，實現(xiàn)一網(wǎng)多用，而且業(yè)務體驗互不影響。同時通過智能管控平臺，結(jié)合iFIT 和AI 算法，實現(xiàn)整個網(wǎng)絡SLA（帶寬使用率、時延、丟包、抖動）實時可視，故障快速定位和恢復，實現(xiàn)智能化運維。該市電子政務外網(wǎng)架構(gòu)如圖7所示。

圖7 某市電子政務外網(wǎng)架構(gòu)示意圖

基于電子政務外網(wǎng)，某市實現(xiàn)政務業(yè)務線上當天受理，行政審批96%網(wǎng)上可辦理，民政服務100%一網(wǎng)通辦，便民事項就近辦理，大大提升政務效率和人民生活幸福感。

4 創(chuàng)新點

面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)基于IPv6+、云網(wǎng)一體、智能化等技術，為客戶提供移動接入、上網(wǎng)、上云、組網(wǎng)等融合服務，具有如下創(chuàng)新點。

a）全系統(tǒng)IPv6 化。終端、網(wǎng)絡、應用全系統(tǒng)端到端基于IPv6部署，全業(yè)務全功能支持IPv6。

b）云網(wǎng)融合化。提供高質(zhì)量高效率的行業(yè)客戶云網(wǎng)融合服務，云網(wǎng)資源統(tǒng)一編排，“一站式”統(tǒng)一下單、“一攬子”同時開通、“一體化”智慧運營。

c）網(wǎng)絡資源智能實時彈性配置?；贏I 技術，實時完成需求和資源識別，實現(xiàn)實時彈性業(yè)務配置、業(yè)務鏈組合配置、端到端切片級業(yè)務配置等，達到動態(tài)資源最優(yōu)配置和利用效率最大化。

d）全局可視可控可追溯。基于海量實時數(shù)據(jù)采集、集成AI 處理，對業(yè)務的拓撲、性能、配置、維護、管理等都以可視化的方式呈現(xiàn)。實現(xiàn)預判潛在風險、快速定位故障、溯源分析根因，提供高可靠、高安全的信息服務。

5 結(jié)束語

隨著云網(wǎng)一體向算網(wǎng)一體的演進，面向云網(wǎng)融合的IPv6+綜合承載網(wǎng)也將向算網(wǎng)融合演進，實現(xiàn)網(wǎng)絡智能調(diào)度、高效分配云邊端多級計算資源，網(wǎng)絡控制實時感知、響應、適配業(yè)務狀態(tài)，統(tǒng)一納管調(diào)度算力資源，為行業(yè)客戶提供“水、電”一樣泛在智能的“聯(lián)接+計算”服務。而傳統(tǒng)網(wǎng)絡連接與計算服務從技術體制到運營管理模式上都存在巨大差異，二者如何高效融合，將復雜的技術問題在運營商內(nèi)部解決，向客戶提供算網(wǎng)一體的極簡服務體驗，是下一步需要解決的重點問題。