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【摘要】 由于家庭宽带业务具有用户稳定，控制家庭入口的优点，随着业务转型的升级，拓展固网宽带用户成为了各大运营商的关注重点。同时，继语音、宽带、流量后，视频即将成为运营商基础业务，也对承载网建设提出了新的挑战。由此，如何搭建一张高性能、高可靠、智能敏捷的承载网络，成为了运营商面临的新问题。本文对省级电信运营商承载网建设方案进行研究，力图为省级电信运营商承载网搭建方案提供借鉴。
【关键字】 电信运营商 承载网 设计 建设
一、背景
随着移动用户ARPU值的下降，以及家庭宽带业务具有用户稳定，控制家庭入口的优点，随着业务转型的升级，拓展固网宽带用户成为了各大运营商关注重点。但随着用户行为习惯和内容源的变化，继语音、宽带、流量后，视频即将成为运营商基础业务，对运营商骨干承载网络造成了一定冲击，如何搭建一张高性能、高可靠、智能敏捷的承载网络，成为了运营商面临的新问题。
本文对省级电信运营商承载网建设方案进行研究，力图为省级电信运营商承载网搭建方案提供借鉴。
二、承载网业务定位
运营商承载网的定位是数据、语音、视频等业务的综合承载网络，提供多种业务在省内/城域内的互联及骨干网/省网的接入。承载网的业务可分为互联网接入类、虚拟专线/专网、语音和多媒体类三大类。
三、承载网架构
省级承载网向上连接国干网络，向下接入用户端设备。可以划分为：省网汇聚层、城域网核心层、城域网业务控制层、城域网汇聚层。
省网汇聚层：省网汇聚层由省网汇聚层路由器组成，是城域网核心层的接入汇聚点，同时又是骨干网在地市的接入点。
城域网核心层：城域网核心层由城域核心路由器组成，城域核心路由器是BRAS/SR的接入汇聚点，同时又是省网在地市的接入点。
城域网业务控制层：城域网业务控制层由BRAS/SR组成，BRAS/SR分别为家客、集客业务提供网络接入。
城域网汇聚层：城域网汇聚层包括汇聚交换机等，用于汇聚宽带接入网的各类接入设备（如PON网络的OLT等）到BRAS/SR。
四、承载网规划设计方案
4.1需求调研
考虑项目周期，按照本年度建設规模，满足至下一年年底的要求，进行需求调研。需求调研分为宽带用户、互联网电视用户、专线客户等，需要按照地市、区县进行调研。城域网核心层扩容规模由地市用户规模确定，BRAS/SR扩容规模由所在区域覆盖用户数决定。
在业务控制层新增和扩容时，还要考虑对下行接入端口的调研，对OLT等接入需求进行调研，以确定下行接入规模。
4.2用户模型
随着用户行为习惯和内容源的变化，用户模型也在不断变化，是一个动态调整的过程，预计未来五年每用户平均流量将增加10倍以上。结合流量变化情况，建议按照视频点播、视频直播、上网业务进行流量细分。
1、视频模型
视频用户渗透率：IPTV用户数/宽带用户数。
点播用户平均码率：用户占比*码率（标清、高清、4K）。
点播并发率：在线看点播的IPTV用户数/IPTV用户数。
宽带用户平均视频点播速率：点播用户平均码率*点播并发率*视频用户渗透率。
直播用户平均码率：标清点播用户占比*标清码率+高清点播用户占比*高清码率。
直播并发率：在线看直播的IPTV用户数/IPTV用户数。
宽带用户平均视频直播速率：直播用户平均码率*直播并发率*视频用户渗透率。
2、上网模型
上网用户在线率：在线上网用户数/宽带用户数。
在线上网用户平均速率：上网业务总流量/在线上网用户数。
宽带用户平均上网速率：在线上网用户平均速率*上网用户在线率。
宽带用户平均速率：宽带用户平均视频点播速率 +宽带用户平均视频直播速率+宽带用户平均上网速率。
4.3承载网容量规划
省网汇聚层：统筹考虑上下行接入需求，上行为至国干出口，下行为各城域网核心层、IDC、核心网、业务系统、IT支撑系统等接入。设置业务汇聚交换机，对于一些接入业务颗粒度较小的业务，先经系统内部交换机汇聚后，再统一接入省级业务汇聚交换机。对于一些接入业务颗粒度较大的业务，可直接接入省网汇聚路由器。
城域网核心层：上行为至省网汇聚层，下行考虑业务控制层BRAS/SR接入需求，逐步考虑采用高密度板卡对低密度板卡的替换，后续下行以10G为主，上行以100G为主。
城域网业务控制层：应综合考虑业务发展、网络建设成本、故障影响面、光纤/传输资源和机房条件等因素进行设置。在业务规模不大时，采用集中设置，随着业务规模的不断扩大，逐步进行分裂部署。
城域网汇聚层：主要依据下行接入需求，按需新增及扩容。
4.4网络演进
遵循按需建设，精准扩容，适当超前的原则，根据业务需要将省网汇聚路由器、地市核心路由器设备升级为集群路由器，支撑业务爆发式发展带来的端口需求。同时根据技术演进，适时引入1T等大容量设备，采用SDN/NFV等新技术，提升网络智能化水平。
4.5内容网络建设
内容网络是构建在IP承载网络之上，具备内容自动化分布及流量集中化调度控制能力的叠加网络，对运营商而言，是全面支撑流量经营及数字化服务战略转型的内容型基础设施。内容网络能够将源服务器中的内容分发至分布式部署的边缘节点中，并支持多样化流量调度技术。
在内容网络建设上，应以提高内容本网率，提升用户感知，提升网络管控能力，降低骨干承载网压力为目标。平衡投资和效率，CDN等按需逐步下沉。依据用户规模，逐步实现CDN与承载网络协同建设。
4.6网络安全建设
为实现网络安全可控，提高网络健壮性，在承载网络建设时，应协同考虑DPI、上网日志、僵木蠕、异常流量拦截等系统建设。
五、结论
作为支撑运营商转型的重要网络，承载网因其高质高效，建设周期长，网络调整难度大等特点，保持网络架构稳定显得极为重要。因此，在承载网络规划建设中，应做好容量规划，适度超前建设，以使网络容量与业务发展规模相匹配，同时，还应做好网络扁平化，新技术引入等跟踪引入。
【关键字】 电信运营商 承载网 设计 建设
一、背景
随着移动用户ARPU值的下降，以及家庭宽带业务具有用户稳定，控制家庭入口的优点，随着业务转型的升级，拓展固网宽带用户成为了各大运营商关注重点。但随着用户行为习惯和内容源的变化，继语音、宽带、流量后，视频即将成为运营商基础业务，对运营商骨干承载网络造成了一定冲击，如何搭建一张高性能、高可靠、智能敏捷的承载网络，成为了运营商面临的新问题。
本文对省级电信运营商承载网建设方案进行研究，力图为省级电信运营商承载网搭建方案提供借鉴。
二、承载网业务定位
运营商承载网的定位是数据、语音、视频等业务的综合承载网络，提供多种业务在省内/城域内的互联及骨干网/省网的接入。承载网的业务可分为互联网接入类、虚拟专线/专网、语音和多媒体类三大类。
三、承载网架构
省级承载网向上连接国干网络，向下接入用户端设备。可以划分为：省网汇聚层、城域网核心层、城域网业务控制层、城域网汇聚层。
省网汇聚层：省网汇聚层由省网汇聚层路由器组成，是城域网核心层的接入汇聚点，同时又是骨干网在地市的接入点。
城域网核心层：城域网核心层由城域核心路由器组成，城域核心路由器是BRAS/SR的接入汇聚点，同时又是省网在地市的接入点。
城域网业务控制层：城域网业务控制层由BRAS/SR组成，BRAS/SR分别为家客、集客业务提供网络接入。
城域网汇聚层：城域网汇聚层包括汇聚交换机等，用于汇聚宽带接入网的各类接入设备（如PON网络的OLT等）到BRAS/SR。
四、承载网规划设计方案
4.1需求调研
考虑项目周期，按照本年度建設规模，满足至下一年年底的要求，进行需求调研。需求调研分为宽带用户、互联网电视用户、专线客户等，需要按照地市、区县进行调研。城域网核心层扩容规模由地市用户规模确定，BRAS/SR扩容规模由所在区域覆盖用户数决定。
在业务控制层新增和扩容时，还要考虑对下行接入端口的调研，对OLT等接入需求进行调研，以确定下行接入规模。
4.2用户模型
随着用户行为习惯和内容源的变化，用户模型也在不断变化，是一个动态调整的过程，预计未来五年每用户平均流量将增加10倍以上。结合流量变化情况，建议按照视频点播、视频直播、上网业务进行流量细分。
1、视频模型
视频用户渗透率：IPTV用户数/宽带用户数。
点播用户平均码率：用户占比*码率（标清、高清、4K）。
点播并发率：在线看点播的IPTV用户数/IPTV用户数。
宽带用户平均视频点播速率：点播用户平均码率*点播并发率*视频用户渗透率。
直播用户平均码率：标清点播用户占比*标清码率+高清点播用户占比*高清码率。
直播并发率：在线看直播的IPTV用户数/IPTV用户数。
宽带用户平均视频直播速率：直播用户平均码率*直播并发率*视频用户渗透率。
2、上网模型
上网用户在线率：在线上网用户数/宽带用户数。
在线上网用户平均速率：上网业务总流量/在线上网用户数。
宽带用户平均上网速率：在线上网用户平均速率*上网用户在线率。
宽带用户平均速率：宽带用户平均视频点播速率 +宽带用户平均视频直播速率+宽带用户平均上网速率。
4.3承载网容量规划
省网汇聚层：统筹考虑上下行接入需求，上行为至国干出口，下行为各城域网核心层、IDC、核心网、业务系统、IT支撑系统等接入。设置业务汇聚交换机，对于一些接入业务颗粒度较小的业务，先经系统内部交换机汇聚后，再统一接入省级业务汇聚交换机。对于一些接入业务颗粒度较大的业务，可直接接入省网汇聚路由器。
城域网核心层：上行为至省网汇聚层，下行考虑业务控制层BRAS/SR接入需求，逐步考虑采用高密度板卡对低密度板卡的替换，后续下行以10G为主，上行以100G为主。
城域网业务控制层：应综合考虑业务发展、网络建设成本、故障影响面、光纤/传输资源和机房条件等因素进行设置。在业务规模不大时，采用集中设置，随着业务规模的不断扩大，逐步进行分裂部署。
城域网汇聚层：主要依据下行接入需求，按需新增及扩容。
4.4网络演进
遵循按需建设，精准扩容，适当超前的原则，根据业务需要将省网汇聚路由器、地市核心路由器设备升级为集群路由器，支撑业务爆发式发展带来的端口需求。同时根据技术演进，适时引入1T等大容量设备，采用SDN/NFV等新技术，提升网络智能化水平。
4.5内容网络建设
内容网络是构建在IP承载网络之上，具备内容自动化分布及流量集中化调度控制能力的叠加网络，对运营商而言，是全面支撑流量经营及数字化服务战略转型的内容型基础设施。内容网络能够将源服务器中的内容分发至分布式部署的边缘节点中，并支持多样化流量调度技术。
在内容网络建设上，应以提高内容本网率，提升用户感知，提升网络管控能力，降低骨干承载网压力为目标。平衡投资和效率，CDN等按需逐步下沉。依据用户规模，逐步实现CDN与承载网络协同建设。
4.6网络安全建设
为实现网络安全可控，提高网络健壮性，在承载网络建设时，应协同考虑DPI、上网日志、僵木蠕、异常流量拦截等系统建设。
五、结论
作为支撑运营商转型的重要网络，承载网因其高质高效，建设周期长，网络调整难度大等特点，保持网络架构稳定显得极为重要。因此，在承载网络规划建设中，应做好容量规划，适度超前建设，以使网络容量与业务发展规模相匹配，同时，还应做好网络扁平化，新技术引入等跟踪引入。