趙 濤，衛(wèi)望寧

（1.廣州杰賽科技股份有限公司，廣東 廣州 510310；2.廣州杰賽通信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 廣州 510310）

1 數(shù)字化發(fā)展對(duì)承載網(wǎng)的要求

1.1 大帶寬、低時(shí)延、高可靠

傳統(tǒng)承載網(wǎng)以帶寬這單一指標(biāo)已難以評(píng)估網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)業(yè)務(wù)支撐能力，數(shù)字化轉(zhuǎn)型下，需要以業(yè)務(wù)體驗(yàn)為中心，從帶寬、時(shí)延、可靠性等多維度綜合評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)性能。

1.2 智能化、開(kāi)放化

數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)下，需要承載網(wǎng)的能力逐步開(kāi)放，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)SDN 化，逐步實(shí)現(xiàn)跨廠家設(shè)備解耦和業(yè)務(wù)端到端自動(dòng)下發(fā)配置。結(jié)合數(shù)字化中臺(tái)的建立及O 域與B 域平臺(tái)的打通，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的敏捷交付，支撐創(chuàng)新業(yè)務(wù)的發(fā)展。

隨著網(wǎng)絡(luò)的層層疊加，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性越來(lái)越高，導(dǎo)致運(yùn)維難度和成本不斷增長(zhǎng)。數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)下，需要采用智能化運(yùn)維手段，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)創(chuàng)建、業(yè)務(wù)自動(dòng)部署、生存性自動(dòng)分析、網(wǎng)絡(luò)自愈等，提升網(wǎng)絡(luò)可靠性，降低運(yùn)維難度及成本。

1.3 差異化服務(wù)能力

IT 與CT 的融合，帶來(lái)了傳統(tǒng)行業(yè)顛覆性的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，也涌現(xiàn)許多新興業(yè)務(wù)。不同業(yè)務(wù)、不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬、時(shí)延、丟包等有不同要求，數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)期，需要緊貼用戶需求，提高差異化服務(wù)能力來(lái)獲得競(jìng)爭(zhēng)力。承載網(wǎng)需適應(yīng)新的發(fā)展需求，采用新的技術(shù)手段來(lái)滿足差異化承載需求。

2 承載網(wǎng)發(fā)展演進(jìn)分析

2.1 從“獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)”到“一體化全光網(wǎng)絡(luò)”的構(gòu)建

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)都是采用“一干+二干+本地”的三層架構(gòu)方式，網(wǎng)絡(luò)之間相互獨(dú)立管理，資源狀態(tài)互不相通，業(yè)務(wù)開(kāi)通效率低，成本高，時(shí)延無(wú)法滿足行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)。

為改變這一現(xiàn)狀，目前各運(yùn)營(yíng)商正加快推進(jìn)“一體化全光網(wǎng)絡(luò)”的構(gòu)建。一是打造一體化物理全光網(wǎng)絡(luò)，降低業(yè)務(wù)時(shí)延；二是構(gòu)建智能化管控平臺(tái)，打通南北向接口，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)統(tǒng)一調(diào)度開(kāi)通。

通過(guò)采用SDN 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多域多廠家的集中管控，網(wǎng)絡(luò)資源全程可視，業(yè)務(wù)端到端自動(dòng)化開(kāi)通，敏捷交付。

2.2 從“基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)”到“云網(wǎng)融合”

隨著5G、MEC、AI 的發(fā)展，云計(jì)算將與網(wǎng)絡(luò)深度融合，提供“云+網(wǎng)+邊+端”高效協(xié)同的精細(xì)化、智能化服務(wù)。現(xiàn)有各類云專線因云內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)未能有效拉通、統(tǒng)一管理，不能實(shí)現(xiàn)云資源的靈活調(diào)度，開(kāi)通周期較長(zhǎng)。

云網(wǎng)融合要求承載網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)各類云服務(wù)需求按需開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)能力，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與云的敏捷打通，并體現(xiàn)出智能化、自服務(wù)、高速、靈活等特性。云網(wǎng)融合是運(yùn)營(yíng)商數(shù)字化服務(wù)轉(zhuǎn)型的先決條件。

2.3 從“啞資源”到“可視化”的展現(xiàn)

光纖因其傳輸容量大、通信距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、建設(shè)成本低等優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的重要通信媒介，但隨著數(shù)字化的發(fā)展推進(jìn)，其不能實(shí)時(shí)被監(jiān)測(cè)的“啞資源”特性，逐漸呈現(xiàn)并被不斷放大。

“啞資源”的可視，可從兩方面考慮。一是隨著CT與IT 的深度融合及網(wǎng)絡(luò)中臺(tái)的建立，實(shí)現(xiàn)“啞資源”上平臺(tái)及數(shù)據(jù)共享。依托云的算力，結(jié)合實(shí)時(shí)GIS 地圖背景數(shù)據(jù)及市政施工信息預(yù)警，從多維度提升基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源的“可視化”能力，提高網(wǎng)絡(luò)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。二是通過(guò)先進(jìn)的光纖監(jiān)測(cè)及定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)、反饋、更新、維護(hù)基礎(chǔ)光纜資源數(shù)據(jù)信息。兩者協(xié)同工作，可極大提升網(wǎng)絡(luò)生存性及健壯性，支撐5G 各垂直行業(yè)應(yīng)用對(duì)可靠性的要求，同時(shí)可避免資源重復(fù)建設(shè)。

2.4 傳統(tǒng)運(yùn)維—智能化運(yùn)維

傳統(tǒng)的運(yùn)維對(duì)運(yùn)維人員技術(shù)儲(chǔ)備要求高，運(yùn)維低效，多廠商管理界面交織，需要運(yùn)維人員熟悉多廠商設(shè)備和方案。且現(xiàn)網(wǎng)涉及IGP、BGP、EVPN 等多種協(xié)議，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，多廠家對(duì)接，問(wèn)題定位困難。

對(duì)于承載網(wǎng)的SDN 化改造，已基本解決了業(yè)務(wù)配置的大部分問(wèn)題，但面對(duì)目前AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，運(yùn)營(yíng)商仍需構(gòu)建一套智能化的運(yùn)維體系，改變傳統(tǒng)大量依賴維護(hù)人員的工作模式，從被動(dòng)運(yùn)維向主動(dòng)運(yùn)維轉(zhuǎn)變。

3 承載網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)路線

3.1 OTN—PeOTN/MS-OTN—OSU 發(fā)展

由于SDH 設(shè)備停產(chǎn)及網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化需求，目前各運(yùn)營(yíng)商正加快推進(jìn)SDH 設(shè)備退網(wǎng)，對(duì)應(yīng)“剛性帶寬”專線承載逐步轉(zhuǎn)移至PeOTN/MS-OTN，其具備支持PKT、ODU、VC 顆粒統(tǒng)一交叉調(diào)度能力。但對(duì)于2M-GE 的低速率顆粒業(yè)務(wù)，PeOTN/MS-OTN 的承載效率并不高。

2019年，中國(guó)產(chǎn)業(yè)界提出基于OTN 的下一代OSU技術(shù)，定義了全新的OSU 容器用于承載業(yè)務(wù)，采用靈活的時(shí)隙復(fù)用方式，承載效率更高。多業(yè)務(wù)接入統(tǒng)一承載，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的封裝層級(jí)，降低了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，是OTN技術(shù)的演進(jìn)方向。

3.2 100G—超100G 發(fā)展

隨著新基建時(shí)代5G、4K、云計(jì)算等新業(yè)務(wù)迅速興起，100G 的傳輸帶寬將越不能滿足IT 發(fā)展需求。

以DC 為中心的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，是數(shù)字化發(fā)展的一大特征。隨著數(shù)據(jù)中心之間互聯(lián)流量快速增長(zhǎng)及超100G 業(yè)務(wù)需求的出現(xiàn)，模塊化的波分也逐步被引入。相比傳統(tǒng)波分，模塊化波分采用服務(wù)器的部署方式，支持堆疊式建設(shè)，靈活擴(kuò)展且支持開(kāi)放解耦，是后期數(shù)據(jù)中心之間超100G 互聯(lián)的最佳選擇。

3.3 FOADM—ROADM—OXC 發(fā)展

在構(gòu)建一體化全光網(wǎng)絡(luò)時(shí)，除關(guān)注異廠家對(duì)接解耦外，還需關(guān)注光交換技術(shù)的發(fā)展對(duì)網(wǎng)絡(luò)靈活性的提升。

對(duì)于光交換技術(shù)，最初各運(yùn)營(yíng)商采用靜態(tài)光分插復(fù)用FOADM 來(lái)實(shí)現(xiàn)光層的固定上下功能，逐步發(fā)展為目前主流的可重構(gòu)的光分插復(fù)用器ROADM。ROADM 可通過(guò)遠(yuǎn)程控制，更改上下波長(zhǎng)，無(wú)需人工再次跳纖，其靈活性較FOADM 有了一定的提高。但受限于調(diào)度維度的有限性、內(nèi)部連纖的復(fù)雜程度，其靈活性仍然受到較大限制。

隨著業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)及技術(shù)的發(fā)展，近兩年部分運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始試點(diǎn)光交叉連接OXC 技術(shù)。其相較ROADM 實(shí)現(xiàn)了交叉能力從單模塊維度到整體架構(gòu)維度的轉(zhuǎn)變，靈活性有了很大提升。在光層調(diào)度方面，通過(guò)采用核心全光交叉矩陣，極大提高了光層調(diào)度維度；在內(nèi)部連纖方面，通過(guò)采用光纖電路印刷技術(shù)，避免了復(fù)雜的內(nèi)部連纖。但因目前建設(shè)成本較高，現(xiàn)階段需從多維度綜合評(píng)估其使用場(chǎng)景。

3.4 MPLS—SR—SRv6

當(dāng)前IPRAN/PTN 網(wǎng)絡(luò)，主要是基于MPLS 技術(shù)，其控制面采用獨(dú)立的信令協(xié)議，在每次數(shù)據(jù)傳輸中，都要為路徑上所有節(jié)點(diǎn)下發(fā)配置信息，且網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要維護(hù)鏈路狀態(tài)，業(yè)務(wù)承載效率較低，擴(kuò)展較困難。

基于源路由轉(zhuǎn)發(fā)的SR 技術(shù)，則很好的彌補(bǔ)了MPLS的“短板”，從MPLS 到SR（SR-MPLS），通過(guò)IGP 擴(kuò)展SR 屬性，省略了LDP 協(xié)議，并實(shí)現(xiàn)基于源地址標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)的集中控制，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)部署及擴(kuò)展，但SR 在數(shù)據(jù)平面仍然是基于MPLS。

隨著IPv6的大量部署與應(yīng)用，新一代承載網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議SRv6應(yīng)運(yùn)而生。從SR 到SRv6，通過(guò)在IPv6中增加SRH 字段，實(shí)現(xiàn)基于IPv6的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)。因其不需要分發(fā)標(biāo)簽及建立維護(hù)路徑，也不依靠MPLS 隧道進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，因此其傳輸效率極高。另外，由于SRv6幀頭的標(biāo)準(zhǔn)性，使得它能很好的兼容現(xiàn)網(wǎng)IPv6設(shè)備，當(dāng)中間節(jié)點(diǎn)不支持SRv6功能時(shí)，也可以根據(jù)IPv6路由方式來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，適用性較強(qiáng)。

3.5 SDN 化—智能化—IBN

SDN 是一種新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過(guò)分離控制面和數(shù)據(jù)面及開(kāi)放的通信協(xié)議，打破傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的封閉性，使得網(wǎng)絡(luò)更加靈活、開(kāi)放，以適應(yīng)數(shù)字化環(huán)境下的業(yè)務(wù)需求?，F(xiàn)階段各運(yùn)營(yíng)商正通過(guò)“協(xié)同器+控制器”的模式，云化部署各級(jí)網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)、開(kāi)放、可編程、可預(yù)測(cè)、可感知是網(wǎng)絡(luò)SDN 化的演進(jìn)目標(biāo)。其發(fā)展可歸類為三階段。第一階段，實(shí)現(xiàn)SDN 化，通過(guò)SDN 化各級(jí)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合一體化物理結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)端到端自動(dòng)配置下發(fā)；第二階段，實(shí)現(xiàn)智能化，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)感知，主動(dòng)預(yù)警，智能調(diào)度，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)可調(diào)，主動(dòng)切換，性能預(yù)測(cè)；第三階段，實(shí)現(xiàn)基于意圖的網(wǎng)絡(luò)IBN，通過(guò)引入AI 等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)部署，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，捕捉業(yè)務(wù)意圖及發(fā)展方向，實(shí)現(xiàn)意圖驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)駕駛。

4 結(jié)束語(yǔ)

承載網(wǎng)為適應(yīng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要，將基于各技術(shù)發(fā)展演進(jìn)，滿足未來(lái)各類業(yè)務(wù)綜合承載需求，推動(dòng)數(shù)字化建設(shè)進(jìn)程。