電信運營商承載網(wǎng)建設方案研究

曾王平

【摘要】 由于家庭寬帶業(yè)務具有用戶穩(wěn)定，控制家庭入口的優(yōu)點，隨著業(yè)務轉(zhuǎn)型的升級，拓展固網(wǎng)寬帶用戶成為了各大運營商的關注重點。同時，繼語音、寬帶、流量后，視頻即將成為運營商基礎業(yè)務，也對承載網(wǎng)建設提出了新的挑戰(zhàn)。由此，如何搭建一張高性能、高可靠、智能敏捷的承載網(wǎng)絡，成為了運營商面臨的新問題。本文對省級電信運營商承載網(wǎng)建設方案進行研究，力圖為省級電信運營商承載網(wǎng)搭建方案提供借鑒。

【關鍵字】 電信運營商 承載網(wǎng) 設計 建設

一、背景

隨著移動用戶ARPU值的下降，以及家庭寬帶業(yè)務具有用戶穩(wěn)定，控制家庭入口的優(yōu)點，隨著業(yè)務轉(zhuǎn)型的升級，拓展固網(wǎng)寬帶用戶成為了各大運營商關注重點。但隨著用戶行為習慣和內(nèi)容源的變化，繼語音、寬帶、流量后，視頻即將成為運營商基礎業(yè)務，對運營商骨干承載網(wǎng)絡造成了一定沖擊，如何搭建一張高性能、高可靠、智能敏捷的承載網(wǎng)絡，成為了運營商面臨的新問題。

本文對省級電信運營商承載網(wǎng)建設方案進行研究，力圖為省級電信運營商承載網(wǎng)搭建方案提供借鑒。

二、承載網(wǎng)業(yè)務定位

運營商承載網(wǎng)的定位是數(shù)據(jù)、語音、視頻等業(yè)務的綜合承載網(wǎng)絡，提供多種業(yè)務在省內(nèi)/城域內(nèi)的互聯(lián)及骨干網(wǎng)/省網(wǎng)的接入。承載網(wǎng)的業(yè)務可分為互聯(lián)網(wǎng)接入類、虛擬專線/專網(wǎng)、語音和多媒體類三大類。

三、承載網(wǎng)架構

省級承載網(wǎng)向上連接國干網(wǎng)絡，向下接入用戶端設備。可以劃分為：省網(wǎng)匯聚層、城域網(wǎng)核心層、城域網(wǎng)業(yè)務控制層、城域網(wǎng)匯聚層。

省網(wǎng)匯聚層：省網(wǎng)匯聚層由省網(wǎng)匯聚層路由器組成，是城域網(wǎng)核心層的接入?yún)R聚點，同時又是骨干網(wǎng)在地市的接入點。

城域網(wǎng)核心層：城域網(wǎng)核心層由城域核心路由器組成，城域核心路由器是BRAS/SR的接入?yún)R聚點，同時又是省網(wǎng)在地市的接入點。

城域網(wǎng)業(yè)務控制層：城域網(wǎng)業(yè)務控制層由BRAS/SR組成，BRAS/SR分別為家客、集客業(yè)務提供網(wǎng)絡接入。

城域網(wǎng)匯聚層：城域網(wǎng)匯聚層包括匯聚交換機等，用于匯聚寬帶接入網(wǎng)的各類接入設備（如PON網(wǎng)絡的OLT等）到BRAS/SR。

四、承載網(wǎng)規(guī)劃設計方案

4.1需求調(diào)研

考慮項目周期，按照本年度建設規(guī)模，滿足至下一年年底的要求，進行需求調(diào)研。需求調(diào)研分為寬帶用戶、互聯(lián)網(wǎng)電視用戶、專線客戶等，需要按照地市、區(qū)縣進行調(diào)研。城域網(wǎng)核心層擴容規(guī)模由地市用戶規(guī)模確定，BRAS/SR擴容規(guī)模由所在區(qū)域覆蓋用戶數(shù)決定。

在業(yè)務控制層新增和擴容時，還要考慮對下行接入端口的調(diào)研，對OLT等接入需求進行調(diào)研，以確定下行接入規(guī)模。

4.2用戶模型

隨著用戶行為習慣和內(nèi)容源的變化，用戶模型也在不斷變化，是一個動態(tài)調(diào)整的過程，預計未來五年每用戶平均流量將增加10倍以上。結(jié)合流量變化情況，建議按照視頻點播、視頻直播、上網(wǎng)業(yè)務進行流量細分。

1、視頻模型

視頻用戶滲透率：IPTV用戶數(shù)/寬帶用戶數(shù)。

點播用戶平均碼率：用戶占比*碼率（標清、高清、4K）。

點播并發(fā)率：在線看點播的IPTV用戶數(shù)/IPTV用戶數(shù)。

寬帶用戶平均視頻點播速率：點播用戶平均碼率*點播并發(fā)率*視頻用戶滲透率。

直播用戶平均碼率：標清點播用戶占比*標清碼率+高清點播用戶占比*高清碼率。

直播并發(fā)率：在線看直播的IPTV用戶數(shù)/IPTV用戶數(shù)。

寬帶用戶平均視頻直播速率：直播用戶平均碼率*直播并發(fā)率*視頻用戶滲透率。

2、上網(wǎng)模型

上網(wǎng)用戶在線率：在線上網(wǎng)用戶數(shù)/寬帶用戶數(shù)。

在線上網(wǎng)用戶平均速率：上網(wǎng)業(yè)務總流量/在線上網(wǎng)用戶數(shù)。

寬帶用戶平均上網(wǎng)速率：在線上網(wǎng)用戶平均速率*上網(wǎng)用戶在線率。

寬帶用戶平均速率：寬帶用戶平均視頻點播速率 +寬帶用戶平均視頻直播速率+寬帶用戶平均上網(wǎng)速率。

4.3承載網(wǎng)容量規(guī)劃

省網(wǎng)匯聚層：統(tǒng)籌考慮上下行接入需求，上行為至國干出口，下行為各城域網(wǎng)核心層、IDC、核心網(wǎng)、業(yè)務系統(tǒng)、IT支撐系統(tǒng)等接入。設置業(yè)務匯聚交換機，對于一些接入業(yè)務顆粒度較小的業(yè)務，先經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部交換機匯聚后，再統(tǒng)一接入省級業(yè)務匯聚交換機。對于一些接入業(yè)務顆粒度較大的業(yè)務，可直接接入省網(wǎng)匯聚路由器。

城域網(wǎng)核心層：上行為至省網(wǎng)匯聚層，下行考慮業(yè)務控制層BRAS/SR接入需求，逐步考慮采用高密度板卡對低密度板卡的替換，后續(xù)下行以10G為主，上行以100G為主。

城域網(wǎng)業(yè)務控制層：應綜合考慮業(yè)務發(fā)展、網(wǎng)絡建設成本、故障影響面、光纖/傳輸資源和機房條件等因素進行設置。在業(yè)務規(guī)模不大時，采用集中設置，隨著業(yè)務規(guī)模的不斷擴大，逐步進行分裂部署。

城域網(wǎng)匯聚層：主要依據(jù)下行接入需求，按需新增及擴容。

4.4網(wǎng)絡演進

遵循按需建設，精準擴容，適當超前的原則，根據(jù)業(yè)務需要將省網(wǎng)匯聚路由器、地市核心路由器設備升級為集群路由器，支撐業(yè)務爆發(fā)式發(fā)展帶來的端口需求。同時根據(jù)技術演進，適時引入1T等大容量設備，采用SDN/NFV等新技術，提升網(wǎng)絡智能化水平。

4.5內(nèi)容網(wǎng)絡建設

內(nèi)容網(wǎng)絡是構建在IP承載網(wǎng)絡之上，具備內(nèi)容自動化分布及流量集中化調(diào)度控制能力的疊加網(wǎng)絡，對運營商而言，是全面支撐流量經(jīng)營及數(shù)字化服務戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的內(nèi)容型基礎設施。內(nèi)容網(wǎng)絡能夠?qū)⒃捶掌髦械膬?nèi)容分發(fā)至分布式部署的邊緣節(jié)點中，并支持多樣化流量調(diào)度技術。

在內(nèi)容網(wǎng)絡建設上，應以提高內(nèi)容本網(wǎng)率，提升用戶感知，提升網(wǎng)絡管控能力，降低骨干承載網(wǎng)壓力為目標。平衡投資和效率，CDN等按需逐步下沉。依據(jù)用戶規(guī)模，逐步實現(xiàn)CDN與承載網(wǎng)絡協(xié)同建設。

4.6網(wǎng)絡安全建設

為實現(xiàn)網(wǎng)絡安全可控，提高網(wǎng)絡健壯性，在承載網(wǎng)絡建設時，應協(xié)同考慮DPI、上網(wǎng)日志、僵木蠕、異常流量攔截等系統(tǒng)建設。

五、結(jié)論

作為支撐運營商轉(zhuǎn)型的重要網(wǎng)絡，承載網(wǎng)因其高質(zhì)高效，建設周期長，網(wǎng)絡調(diào)整難度大等特點，保持網(wǎng)絡架構穩(wěn)定顯得極為重要。因此，在承載網(wǎng)絡規(guī)劃建設中，應做好容量規(guī)劃，適度超前建設，以使網(wǎng)絡容量與業(yè)務發(fā)展規(guī)模相匹配，同時，還應做好網(wǎng)絡扁平化，新技術引入等跟蹤引入。