通信世界网消息（CWW）近年来，国内三大运营商相继提出网络转型长期规划目标；运营商网络转型中重要的一点是利用现有传统CO机房（局端机房）的资源优势，通过DC化改造使之成为适配未来云化设备及业务承载的机房，其中涉及DCI网络、CO机房、接入网络、拉远节点的改造，最终实现大视频云化业务、政企云化业务的承载。
长期以来，运营商更多的角色是“管道工”，将精力放在研究管道如何增值。随着以4K/VR为代表的大视频以及5G技术下IoT等诸多新兴应用场景的出现，互联网+思维逐步渗入到电信业务运营的血液中。电信运营商只有从“智能管道运营”转变为“精细化流量&业务运营”，提升业务创新能力，缩短业务上线时间，才能与OTT服务有效抗衡，建立良好的生态合作圈，向着良性、可持续的方向发展。具体到网络需求而言，运营商需要打破原有的烟囱式架构，由CT架构向适合未来ICT融合的开放性网络转变，借助SDN/NFV实现网络和业务的创新，从提供通信能力到提供IT基础设施，从通信服务商的定位扩展为提供包括计算/存储在内的数字化时代IT基础设施服务提供商，包括基于边缘DC的高性能属地化云服务、CDN、高速企业存储服务等。以DC为中心，以云、SDN和NFV三大技术为支撑的网络重构成为运营商实施战略转型的一个重要研究点。
运营商网络CO重构的挑战
满足未来业务云化/IT化发展并不是一件轻而易举的事情，电信运营商的网络重构将面临以下几个关键挑战。
新平台+应用架构对现有投资运维模式的挑战
网络的IT化基本架构为云化基础设施平台+软件应用的模式，现有电信网络按照专业分工建网、维护、运营的思路不再适用，运营商需要重构组织模式以适应NFV的技术架构。
虚拟化基础设施性能的挑战
对于转发类网元，和传统专用硬件设备相比，目前的NFV网元性能相对较低。比如典型的vBRAS单板可以处理200Gbit/s～400Gbit/s用户流量，但是同样的一台服务器大约可以处理20Gbit/s～40Gbit/s流量，性能相差10倍左右，功耗相当，集成度相差5～10倍。同时NFVI层面的vSwitch性能瓶颈较为明显，制约VNF性能。
无缝迁移与现网平滑演进能力的挑战
业务的发展存在多样化、阶段化的特征。电信网络虽然经过几年接入网络的全光改造，但各省市网络基础建设状况差异依然比较大，如何保证在现有各省市的网络基础上实现平滑迁移与逐步演进，弹性适配业务将是重构的一个重要环节。
运营商网络CO重构的重心
近几年，中国电信积极探索网络重构课题，并发布CTNet2025技术白皮书，定义未来的网络架构和演进步骤，为中国电信CO重构指明演进方向。
图1 以DC为中心的网络架构
以DC为中心的网络架构如图1所示。层次化的DC基础网络服务架构目前已经成为业内共识。借助于这个DC化的架构，可以方便地进行云接入、云互通、云服务以及云管理。
随着电信业务的属地化需求，未来的城域网络被赋予更多的使命，承担更多样化的场景功能。例如大视频业务，随着视频的快速渗透以及人们对体验效果需求的提升，要求城域网能提供更高的网络KPI指标（比如4K 业务端到端RTT要求小于20ms，VR业务端到端时延小于10ms），CDN能够按需实现IP协同下沉，实现CDN存储与网络层面转发的相互协同。
传统的企业正在逐渐步入数字化转型的行列，各个行业互联需求的多样化，需要考虑未来网络的安全隔离，个性化、自主化网络资源分配以及调整能力；对于基于移动回传承载的网络来说，需要考虑如何高效满足城域网内各种IoT灵活多向的连接等。重构的目的是为了更好地服务于业务，需要充分考虑业务的特征以及需求。靠近客户，客户的访问时延低、单位带宽成本低，适合于流量汇聚类业务及时延敏感型、数据密集型业务，包括家庭/企业客户连接型业务、CDN、游戏、高清视频、AR/VR、企业/家庭存储以及海量数据采集的物联网应用。边缘DC通常距离客户在数十公里，传输时延在1ms以内，相对于通常集中建设在气温低、电力成本低区域的公有云，其在与终端客户的距离和时延上更具有天然的优势。城域网边缘DC以及CO机房的改造逐步成为网络重构的重心。
运营商网络CO重构的总体方案思路
面向未来网络重构的方案整体框架建议如图2所示，各个网络层次将完成如下功能。
图2 网络重构方案整体架构
DCI网络
采用BGP-LS、BGP-FS、RR+实现智能调度的网络。
采用IP加光提供高带宽、低时延网络。
采用集群等提供大带宽、可扩展、高可靠的网络。
CO机房
云化基础设施，统一承载IT/CT业务。
多DC整合，统一云管，跨地域、专业整合。
TTGW资源池分流业务。
接入网络
推进扁平化，光纤直驱到达边缘EDC，提供大带宽、低时延、扁平化的接入网络
TTGW（Tunnel Terminate Gateway）作为EDC和接入网的中间设备，起到接入网关、公共转发资源池、流分流等核心功能。
拉远节点
vOLT/OLT作为边缘DC拉远节点的Leaf节点，通过VxLAN技术实现城域网接入虚拟化。
低时延、大流量业务下沉部署（MEC、CDN等） 。
纳入EDC统一控制、业务编排、部署等，简化运维 。
其中，边缘DC化以及CO机房将是改造重点。通过将机房DC化改造，构建云化的DC网络基础设施。改造的要点包括如下几个方面。
1.建设基于VxLAN的多级DC云化网络。多级DC包含核心DC、区域DC、边缘DC、远端模块等；统一管理和调度多级DC形成的云化DC网络。
2.部署云管理平台，实现DC资源的统一管控。通过云管平台实现跨三方的数据中心资源池互通，实现虚拟云资源池；部署SDN控制器，通过控制器实现整个vDC网络连接的打通，以及相关业务功能连接的打通。
3.建设公共资源池，提高设备的利用率和可靠性。公共资源池包括IT云资源池、CT云资源池、公网的转发资源池等。公共高性能转发资源池设备TTGW建议采用融合态的设备，同时满足vBRAS大流量、高QoS业务、高性能的需求，满足未来灵活的业务流分类需求以及固移融合的需求。同时，建立不同价值业务的分流转发通道，可以适当建设vBRAS x86公共转发资源池，满足小流量、高会话业务的需求。两种资源池互为补充，满足不同业务需求。
城域网CO重构后的业务部署
基于城域网CO重构的上述整体思路，在城域网或CO内部署虚拟化业务时，可根据业务的自身特点分层次部署。业务分层次部署主要考虑的因素有：带宽需求、时延需求、覆盖需求等。将高带宽、低时延的业务部署在边缘DC；将流量要求不高、时延要求不高、覆盖广的业务部署在区域DC或核心DC。业务分层部署方案如图3所示。
对高价值业务，比如大视频、VIP宽带上网、重要政企客户、物联网应用（自动驾驶、应急救援等）、热点赛事应用等建议在EDC进行部署。
对一些会话数要求较多，但流量较小的业务，比如普通公众上网用户、移动上网等部署到区域DC部分。
图3 业务分层部署方案
大视频业务云化部署方案
大视频业务相对于传统的标清和高清业务，呈现三高特点：高带宽、高并发、高渗透率，对网络存在如下几个关键的挑战。
1.苛刻的网络KPI指标。从4K到VR，视频对网络的带宽需求提升了几十倍，RTT从端到端20ms缩短到10ms，丢包率则要求从10-4降低到10-7。
2.网络弹性匹配业务的能力。从4K到VR，视频业务特征将发生很大的变化，需要网络具备超强的变化能力，能够适配大视频发展的不同阶段，随需而变，根据业务的特征提供最佳匹配的方案。
3.与CDN协同发展的能力。未来VR阶段，由于VR文件存储的更高容量需求，CDN存储能力必将相应提高，逐层向上的树形调度模式很有可能发生转变，未来的CDN趋势将呈现IT化、P2P多向化，这意味着未来用户业务对内容的命中将更加灵活和多样化。因而实现CDN与IP协同，实现CDN和IP资源相匹配将是一个重要的方向。
4.资源的弹性利用问题。VR阶段，视频业务流量的冲击将在网络上形成大象流，如果保持永远在线连接大带宽分配方式，将极大消耗网络的带宽资源，从而影响其他业务的正常部署，因而如何合理地进行网络资源分配与回收将是未来网络重构面临的又一个重要挑战。总的来说，大视频的业务部署，既不能搞大跃进，也不能墨守成规，应该是根据业务流量分析，平滑实现逐步重构。
视频发展流量预测见下表。按照表1设定的三个视频发展阶段，网络设备的带宽需求、CDN的下沉部署预测以及建议如下。
表 视频发展流量预测
2018-2020年，BRAS/MSE和CR的带宽以及容量需求将会大幅提升,CDN下沉到边缘DC位置部署将是最理想的选择。对大视频业务部署，建议按照三步走适配大视频的发展。
第一步，现有网络架构优化及部分区域设备升级，具备SDN/NFV支持能力，如图4所示。
图4 现网优化与升级
IPoE构建视频专属通道，组播复制点下沉，热点区域三级CDN下沉到BNG或者BNG通过传输直连二级CDN，对CR进行部分分流。同时部署视频优化技术，通过TCP加速/FCC等手段优化用户体验。
第二步，进行CO重构，在边缘DC部署云管理平台、SDN控制器，并将BRAS/MSE控制面虚拟化，实现池化和部署在边缘DC。并对现网的BRAS/MSE进行集中控制与管理，实现原有BRAS与vBRAS的混合组网。CO重构示意如图5所示。
图5 CO重构示意
MSR设备集中到边缘DC，实现MSR的资源池化，节约BRAS/SR扩容成本，解决部分站点BRAS/SR设备数量过多、机房空间不足的问题，同时vMSR硬件转发面采用专用高性能转发池，仍然保持电信级处理能力； CDN虚拟化并下沉，减少城域网穿透流量，降低时延，提升用户体验。
第三步，采用分布式CO，改造OLT所在CO为边缘DC的远端接入模块，OLT局所设备控制面上移到边缘DC，统一管理和运维。 OLT、MSE、OTN三设备转发面融合，控制面上移，协同城域网控制器实现网络简化、光纤化及弹性部署，如图6所示。
图6 分布式CO
在这个阶段，VR业务成熟应用，可引入网络切片，对不同的城域网业务按需进行切片，提升网络资源效率，提升视频用户使用网络自主性，方便规划和维护，比如对虚拟网络进行路由规划、流量调度、数据采集，统计分析等。
政企业务云化部署方案
政企大客户专线一直是电信运营商的另一个重要市场，企业信息化建设以来，企业的业务部署先后经过多种组网以及技术的尝试，比如前期的SDN/MSTP网络，后来的路由器/交换机路由组网，MPLS/VPN技术组网，每个行业都建设了一张或者多张网络，以满足企业上网（Site to Internet）、企业分支互联（Site to Site）和企业应用平台访问（Site to DC）三种典型场景功能。不管是运营商托管的方式还是自身IT部门的专业维护，都凸显一些问题。
1.带来巨大的人力和维护成本。由于对技术人员的要求比较高，缺乏主动智能的运维方式，给企业带来较大的成本负担。
2.不能完全满足企业上层应用的灵活创新需求，新功能在网络上的加载上线往往需要很长的周期，不能快速跟进市场，使得企业的主营业务受到一定的影响。
3.企业的网络多地连接往往依托于底层的运营商网络，对网络实际资源以及网络状况处于黑盒状态，无法进行清晰的管理和维护。
目前，随着智慧城市、智能设备等口号和愿景的提出，政府和企业将充分发挥ICT技术的力量，实现政务、企业运作的逐步数字化，并在人工智能等新技术的支撑下迈向智能化时代。未来的云化解决方案更希望企业能够拥有更加灵活、快速、自主的通信联接。CO重构使得这种需求成为可能，通过云网联动在CO内部署vCPE相关的VNF，实现业务的弹性伸缩、自动部署，满足用户网络按需、业务随选的需求。采用融合的vMSR（virtual Multiple Service Router）实现基于业务链的vCGN、vFW、vLNS等业务功能，满足用户灵活定制的需求。同时vMSR提供共享方式满足政企小客户VPN的需求，也提供独享方式满足大客户专线的需求。真正实现连接随选与业务随选，实现企业VPN站点之间的互访，企业用户访问云资源池公有云资源和私有云资源，企业用户访问Internet等多种业务场景需求。如图7所示，用户可以根据需求自动区分三种业务，通过不同业务标识接入组。
图7 政企网业务云化部署方案
连接随选：用户可以根据自身需要，选择所需要的网络连接服务，如带宽、业务等级等，并可实时开通和获取。
业务随选：用户可以根据自身需要，选择所需要的应用增值功能，如WAN加速、安全、IT系统。
具体而言，对于小型企业，建议采用集中化的部署方案；对于大中型企业，建议采用分布式的部署方案，如下图8所示。
图8 小型/大中型企业云化部署方案
除了上述两种城域网主要业务的考虑外，随着固移融合的进一步加深，EPC虚拟化以及CO重构必将是未来的一个重要着眼点，目前vEPC在网络基础设施中是虚拟化进度比较快的业务网元，在国内运营商IP RAN/PTN网络中，这部分的研究以及部署方案也在逐步形成。为了满足5G/5G+时代高带宽、低时延、高并发的需求，vEPC采用控制与转发分离的架构，数据面和控制面可以分层次部署在不同DC中。数据面终结在边缘DC（CO机房）或更接近用户的远端拉远节点，从而实现高带宽、低时延的需求；控制面部署在区域或核心DC，实现大并发、广覆盖的需求。
总体来讲，CO重构是运营商网络重构的一个重要方面，也是今后运营商需要着力实施的一个工作，但是目前业界在这方面的研究还只是起步阶段。尤其是与现网资源和网络条件深度结合的具体操作方案还比较缺乏。要真正推进落实，不仅是理念、概念层面的分析，还需要结合具体可量化的业务场景和明确的业务定义，给出CO机房重构的细节性规范，才能指导实际大规模部署应用。
