檢視云化新型城域网创新与应用的原始碼

{| class="wikitable" align="right"
|-
|<center><img src=https://n.sinaimg.cn/sinakd20230531s/530/w303h227/20230531/6d76-dc612a0a49e46ba7628103657479ec7d.png width="310"></center>
<small>[https://finance.sina.com.cn/tech/roll/2023-05-31/doc-imyvsqia0836245.shtml 来自 新浪网 的图片]</small>
|}

'''云化新型城域网创新与应用'''中国电信研究院是中国电信科技创新体系的重要组成部分，负责研究[[中国电信]]的重大战略决策、重大技术路线、重大市场经营策略与重大运营管理创新，并重点围绕核心能力清单开发具有自主掌控力的核心技术和产品。按照“一个一流研究院”的要求，聚焦关键核心技术，力争用3-5年时间，培育一支行业领先的[[专家]]队伍，输出国家级的重大科技攻关成果以及一批有国际影响力的标准专利<ref>[https://www.sohu.com/a/294946697_563290 专利的类型及定义]，搜狐，2019-02-15</ref>，输出具有差异化竞争能力的、可规模部署的软硬件研发成果。

研究院现有1710人，平均[[年龄]]36岁，海外引入专家1人，获得政府特殊津贴22人，“百千万人才”1人，国家级“突出贡献中青年专家”1人，中国电信首席专家3人。

目前研究院具有国家级实验室2个，省部级实验室3个，集团重点[[实验室]]7个。

累计获得国家科技进步奖、国家[[技术]]发明奖共7项，省部级奖项174项。累计申请专利4153件，获得专利授权2002件，主导/联合主导发布国际标准345项。

积极承接国家项目，在研国家项目17项，重点在5G、云网融合、AI、安全、光传输、工业[[互联网]]等领域。

==成果概述==

云化新型城域网构建了以云为中心的未来城域网络架构，首创“积木式”模块化城域网架构，部署云化网元，引入新技术，提升业务承载能力和客户体验。项目取得如下突破：首创云网POP架构，云出口/网边缘一体化部署，是云网一体创新式[[探索]]；固移融合承载，构建了全球最大端到端SRv6跨域服务网络；首次规模部署FlexE+SRv6 Policy技术，构建“2C+2B+N*行业”软硬结合切片，提供确定性网络服务；首次实现业务控制网元全面云化，有效提升Session/带宽/IP地址利用率；自研虚拟化/白盒化UPF/STN A/vGW网元，按需下沉到边缘云和园区；全面引入智慧化运营系统实现端到端业务可管可视可控。

==成果突破性==

云化新型城域网首次实践云网一体化[[建设]]、网元云化实现网络弹性调整、业务级+用户级定制化切片、具备业务自助开通/动态调整等能力，是未来城域网络演进的目标。

方案有效提升了资源利用率，预计五年综合建设[[成本]]下降20%，同时实现业务分钟级开通，故障自动诊断，显著降低CAPEX和OPEX。全业务SRv6承载，助力IPv6+产业发展。设备单比特功耗降低31%，有效推动节能减排。

树立了行业标杆，在CCSA主导《云化城域网参考架构及技术要求》等16项标准，在ITUT及IETF主导8项标准。

云化新型城域[[网络]]已于2020年完成中国电信5省5市10个城域POD架构搭建，2021年继续推广至50+地市。

==技术要点==

云化新型城域网基于SDN和云网融合新理念重构城域网络，全面引入模块化架构、NFV化关键网元、软硬切片，智慧运营，构建一张弹性、融合、云化、智能的城域网络。

第一：[[创新]]提出“积木式”城域网架构，构建弹性伸缩的智能城域网

聚焦构建灵活可扩展的新型城域网，首创基于城域POD、云网POP及POD出口功能区的“积木式”架构，实现网络模块化、标准化的按需部署，实现了城域网用户接入能力及云网融合业务承载能力的跨越式发展。

===城域内首次引入Spine-Leaf组网架构，提高扩展性，实现模块间无阻塞流量转发===

业界首次组建城域POD Spine-Leaf标准架构，实现灵活的组件加载。通过网业分离，简化城域网转发设备的网络功能，活跃产业链，降低扩容[[成本]]。扁平化架构，实现T比特级流量的高速转发。

===构建云网POP架构，实现云网融合对接，推动云网一体化发展

首创云网POP架构，构建云网络与基础网络[[标准化]]一体部署架构，构建云/网同址的云网POP基础设施，包含云出口/网边缘。云网POP随云布局，标准化、模块化构建，物理通道预配置，实现资源池“周级”入网。

第二：创新实践首个端到端固移融合的多业务一体化承载网络，基于网络切片实现差异化业务保障

构建基于Leaf的多业务接入，以SRv6/EVPN的归一化网络协议栈结合FlexE+SRv6技术端到端网络切片的新型城域网，满足业务/用户的一致性体验，实现业务“融而不合”、用户“聚而有序”。

===构建基于Leaf节点的端/云多形态网元接入，实现宽带、移动、政企等多业务的统一接入===

国内首次基于Leaf节点实现传统宽带互联网<ref>[http://news.sohu.com/a/536503597_121124377 互联网的 10 年，每一个互联网人都应该知道！]，搜狐，2022-04-09 </ref>、移动、政企、组播等各类业务终端的统一接入，解决了[[传统]]分网业务承载管理分散及资源利用率低问题；通过Leaf对接云资源池与外部网络，突破了新业务灵活部署瓶颈，实现了高清视频、Cloud AR/VR等业务敏捷部署。

===业务分边缘承载，提升资源利用率，优化流量转发效率和用户体验===

公众互联网业务集中接入，提升IP地址/Session的资源使用效率。政企业务、移动业务、IPTV业务就近接入，提升流量转发[[效率]]与用户体验。公众互联网业务采用集中式vBRAS池接入，按需通过虚拟化转发网元或专用网元承载。政企用户就近终结于Leaf节点，采用EVPN over SRv6，实现端到端快速部署；移动业务以Leaf为业务控制点，部署FlexE+SRv6，按需为基站-UPF、基站-5GC、互联网访问提供端到端切片；天翼高清/Cloud VR用户就近终结于Leaf节点，采用非Session级IPoE接入，流量按需下沉至边缘云。

===城域内全面部署EVPN/SRv6技术，协议归一化，网络编程化，能力服务化，实现多业务融合承载===

基于EVPN over SRv6技术，统一协议栈，实现宽带[[互联网]]、大带宽视频、移动及政企专线等各类业务承载技术的统一，解决了传统网络各类业务承载方案多样化、部署维护困难问题；基于SRv6超强的网络可编程能力，方便实现各类应用/业务创新与应用，如业务链等，进一步推动IPv6+产业发展。

国内首次规模部署端到端网络切片技术，实现业务差异化保障及智能化路径定制

通过硬切片实现业务级的隔离，通过1:1:N的硬切片方式，为2C+2B+N*行业提供不同业务的硬隔离；通过软切片实现用户级的路径灵活定制、弹性带宽调整，基于SRv6 Policy，借助SRv6网络可编程能力，满足差异化业务保障需求。

第三：关键网元NFV化，推动云网一体，[[实现]]网络按需弹性调整

首次在业界规模部署转控分离vBRAS网元，实现了宽带用户集约化管理，提升了资源利用率和可靠性。自研虚拟化/白盒化

===大规模部署vBRAS池化，实现用户集约化管理===

采用集中云化部署方式部署vBRAS网元，通过控制面云化、转发面池化，实现虚实共管，控制面实现千万级用户集中管理，单系统提供百万级用户接入[[能力]]，可以根据业务负载动态扩容、缩容；引入虚拟化转发面网元大规模卸载大会话小流量业务，提升了BRAS设备带宽利用率，单设备接入用户规模翻倍。

===基于转控分离vBRAS提升业务接入的灵活性和可靠性===

转控分离vBRAS基于不同业务接入类型，采用专用设备转发面和虚拟转发面承载，控制面网元基于转控分离接口实现了各类转发网元的虚实共管，可按需部署。转控分离vBRAS统一云化控制面，实现异地灾备，用户数据集中管理，实时同步。实现池化BRAS转发面间负载分担，并提供转发面N:1/N+1温备保护机制，提升利用率的同时，保证业务的可靠性，提升用户[[体验]]。

===自研虚拟化网元，按需下沉===

自研基于和开源系统的虚拟化UPF网元，按需下沉到边缘DC、园区。自研基于白盒/通用服务器的虚拟化STN A网元，根据基站扩容按需部署，有效降低建网成本。

第四：率先引入智慧化运营系统，实现业务快速开通、弹性调整、网络可视可管可控

云化新型城域网依托中国电信新一代运营系统，实现毫秒级网络状态感知、分钟级业务开通、[[自动化]]故障恢复。

===规模部署数据智能采集技术，提供精细化网络感知能力===

全网具备telemetry及随流网络监测能力，实现链路状态、流量、时延及切片状态等网络/业务性能指标的毫秒级实时感知；部署SDN控制器，支持Netconf/YANG、Telemetry等南向接口协议，自动适配主流厂家设备。

===依托自主研发的新一代运营系统，实现分钟级业务开通===

通过对多厂家控制器实现网络/业务编排器，实现业务自动编排与网络配置自动下发；基于网络能力模型开放编程，可灵活适配差异化业务类型，实现了规模业务的E2E自动化部署。

===部署基于AI的网络故障分析功能模块，实现智能化网络保障===

创新KPI异常诊断算法，结合多种数据特征，大幅度提高了故障诊断的准确度。基于聚类算法、降维算法、相似度检测等算法，结合专家经验库，进行配置健康度检测。基于告警关联规则和抖动特征自适应[[学习]]，实现故障的预警。

云化新型城域网络在中国电信实现规模部署，2020年完成5省6市10个城域POD（江苏无锡、[[四川]][[成都]]、广东深圳、浙江湖州、上海）架构搭建，覆盖了1500万光宽用户，1000万4K高清视频，2000万移动用户，5000政企用户。

通过固移融合承载，转发网元简化，减少网络重复投资，大幅降低运营成本，预计五年建设成本可降低20%。通过vBRAS[[技术]]规模部署，总体资源利用率从40%提升到70%，单台设备承载用户由3万提升至15万以上，IP地址使用效率有效提升。预计设设备单比特功耗降低31%，降低了基础设施压力，助力节能减排。

==参考文献==
[[Category:500 社會科學類]]