基于5G,云网融合的新型城域网重构分析

基于5G,云网融合的新型城域网重构分析

林熙琳

公诚管理咨询有限公司 广东惠州  516001

摘要：为接应5G、云网融合业务需求和国家区城一体化发展战略，对运营商网络提出更高的要求。虽然我国运营商城域网使已经经过数年的发展，取得了一定的成就，但仍需根据当前城市信息化升级和智慧化发展的需求，进行新型城域网重构。本文指出了城域网目前发展状况以及存在的问题，探讨了基于5G和云计算的程序网重构的主要步骤，并详细论述的成用网重构部署的策略。

关键词：5G；云网；城域网

随着现代信息化技术的不断进步，5G与云网相融合成为近年来城域网发展的重要趋势，云计算技术应用成本低容易管理，所以5G与云计算技术的融合应用和发展将会为新型城域网重构做出巨大的贡献。5G技术具有高速，低时延，大容量的优点，并且在多个复杂的场景中均可应用，可以支持移动互联网和物联网的应用。而云计算技术的应用也可以对计算资源，储存资源和网络资源进行统一管理调度，二者优势的结合能够为智慧化城市建设以及城市信息化的升级提供更多支持。

1、城局域网现状及存在问题

1.1城域网现状

近年来为了响应国家5G云网融合业务需求，满足国家区域一体化发展战略的要求，以及适应远程医疗，工业互联网等网络需求，运营商需要进一步提高城域网的质量从而使其满足云网标准化对接，完善城域网的业务特性。当前城域网在许多方面都无法完全满足上述要求，比如城域网的设备刚性业务，烟囱式部署的网络架构和复杂的运维管理方式都无法实现与云网的有效标准化对接，需要进一步引进新兴技术，使城域网的网络扩容能力进一步提高，同时要对架构进行优化，提高业务端的承载能力。在近年来网络优化的过程中，运营商城域网系统已初步建立起由业务控制层与核心层共同组成的二层结构,其中核心层交换机制主要承担整个城市区域服务的内容交换,而业务控制层主要承担业务信息的汇总与转发。通过城域主干网和程玉移动核心网,与核心层的城域出口功能相对接。

1.2存在问题

目前城局域网虽然经过了数十年的发展取得了一定的成就但是仍然面临着一些困境存在一定的根本性问题。

第一，当前城域网的专业服务响应速度比较慢，部署时间长，其自动化水平仍需提高，当前仍然无法满足快速开通业务，一体化端到端自动开通业务的需求，云网统一业务编排能力并没有在城域网中充分体现，目前的城域网无法实现灵活的业务编排和敏捷的工作部署，业务调度和优化能力较低，运营支撑系统的定制化性能也无法根据具体需求而改变。

第二,由于当前城域网的单设备存在技术瓶颈,网络结构也比较复杂,所以依然是采用软硬件垂直整合的以封闭结构为基本网元的单功能化设备构建的系统,是以通信发展模型为基础的网络结构,基础设施的扩容性能和技术协调度和灵敏度都相当低下。但因为网元的种类比较多所以业务配置利用率非常低,在网络结构建好后也无法灵活调度。

第三，网络建设模式过于封闭，业务创新艰难，在开发新业务新功能的过程中，需要新设备核心协议作为支持，同时也会叠加更多的网元，与此同时，网络数量和设备种类会越来越多，形成大量的业务烟囱群，增大了网络资源共享的难度，业务融合更加困难，无法有效的提高用户体验感，完成快速灵活的业务部署。

第四，当前城域网的运营成本比较高，运维复杂，传统模式下的网络架构建设会导致网元功能单一，智能运维能力比较低，当前我国设备生产厂家比较多，设备类型也各异，在整体规划和建设方面比较复杂，难度较大，运营成本长期无法降低。

2、基于5G和云计算的城域网重构的主要步骤

2.1确定城市的重点建设区域和关键应用场景

新型城域网重构首先要确定城市的重点建设区域和关键应用场景，基于5G技术和云计算技术的优点和应用区域，结合城市信息化发展的需求以及城市规模和城市特点，来规划和设计，确定城市的重点建设区域和关键应用场景。

2.2确定城市的网络架构和技术方案

在确定重点建设区域和关键应用场景之后，应当确定城市的网络架构和技术方案，结合城市规模特点和城市发展需求，设计可行性比较高的，科学的，适合城市发展的网络架构和技术方案，可以分为轻量级或重量级等方案，结合多种技术，根据城市实际需求选择最适合的技术方案设计。

2.3选取适合的5G网络设备和云计算设备

其次，应当选取适合的5G网络设备和云计算设备，这也是5G和云计算的程序网重构的关键步骤，可以根据城市特点选择适合的5G基站，核心网以及终端设备，并结合城市需求进行优化配置。云计算设备的选择通常要根据城市的云服务器，云储存设备和云网络设备进行选择。

2.4建立可靠的安全保障机制

最后应当建立可靠的安全保障机制，保障城域网中核心信息资产安全和重要信息系统的安全，安全保障机制建立应当涵盖物理安全，网络安全，信息安全等，构建多层面的可靠的安全保障机制。

3、城域网构部署策略

城域网重构部署应当以DC为核心，以全面的视角构建合理把握扩容节奏，引进新型的，云网一体承载的城域网规模建设，具体部署策略如下，

第一，城域网DC部署应当以虚拟化网源统一部署的要求为基础，向着数据中心架构的方向分为两级数据中心架构，是核心节点可以实现与其他网员保持低延时，无丢包连接的本地网及其他服务部署,在地市区域内部署的本级CDN平台分发各种视频服务,而业务备份问题也都能够由核心节点实现,使承运网络服务的安全性更高。边缘DC节点为了提升处理效能,可以直接下沉到边缘的VNF网元,从而实现了边缘节点视频发发,本地化语文服务,网络接入的功能。

第二，新型城域网部署包括三个模块化组件，第一个，城域POD主要是进行流量的快速疏导和横向弹性扩散,可以就近连接固定用户和移动用户和边缘云的流量,并进行流量的集中和转发。第二个，云网POP, 主要负责城域网部署，实现网络语言资源池的标准化对接. 第三个, POD出口功能区, 负责与外部网络对接，比如骨干网，业务平台，核心网等, 是业务差异化服务的基础。新型城域网的部署打破了传统城域网的限制，突破了集中出口的格局，流量更大，网络时延有效减少。

第三，SDN控制器部署，在DC内，可以实现数据中心网络资源，数据中心计算资源和存储资源的自动统一发放，是业务系统的可扩展性，隔离性更高，能够有效提高资源利用率，使网络部署更加自动化。

第四，NFV转型部署应当建设一套控制两极DC架构的城域网对所有NFV源进行管理，同时对城域网中各类业务流量进行实时调度，为用户提供统一的业务界面和租户级视图。

第五，运营系统部署初期应当引进一些新网络系统，提高网络协同和业务编排器管理的效果，优化现有网络，对网络分析系统进行强化，提高网络可视化和全网自动化，做好设备协同以及业务端到端一点提供，对于网络可编程以及网络资源的按序调语音的重点关注并加速实现。

结语

总而言之未来城域网的构建应当以云技术为基础，并延续传统网络架构的优势，将其作为未来网络架构的重要部分，以云化网络为核心，推动城域网架构的进步。此外，运营商还应采用更加先进的城域网建设思路，明确建设目标，选择可行性比较高的建设路径，提高对技术发展和设备完善的重视程度。通过5G与云网相融合建设的新型城域网可以是城市智慧化得以实现，推动信息化城市的升级，使城市网络支持和网络发展有更好的条件和基础。

参考文献：

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[3]杨荫宇.基于5G业务承载的新型智能城域网重构分析[J].无线互联科技,2021(03).