面向5G承載，SPN如何構(gòu)建適應(yīng)的切片網(wǎng)絡(luò)

摘要：5G網(wǎng)絡(luò)部署已經(jīng)成為當(dāng)前各個(gè)國(guó)家通信領(lǐng)域網(wǎng)站的大勢(shì)所趨，這主要是因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)本身所承載的商業(yè)、技術(shù)價(jià)值更高，作為國(guó)家戰(zhàn)略部署也具有一定高度。因此本文中就簡(jiǎn)單探討了面向5G承載的SPN切片網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建基本理論與技術(shù)要點(diǎn)，證明5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的優(yōu)越價(jià)值。

關(guān)鍵詞：5G承載需求;切片網(wǎng)絡(luò);高融合;技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

在2019年的“5G光電核心技術(shù)論壇”上，中國(guó)移動(dòng)通信研究院網(wǎng)絡(luò)與IT技術(shù)研究所共同探討了有關(guān)5G網(wǎng)絡(luò)的承載需求建設(shè)問(wèn)題，其中就談到了5G針對(duì)帶寬、時(shí)延、時(shí)間同步所提出的10倍甚至更高倍數(shù)的網(wǎng)絡(luò)承載要求。為了滿足這一網(wǎng)絡(luò)承載要求，SPN切片分組網(wǎng)絡(luò)新型技術(shù)體系應(yīng)運(yùn)而生。

一、SPN切片分組網(wǎng)絡(luò)新型技術(shù)體系的基本內(nèi)涵與具體組成

（一）基本內(nèi)涵

SPN切片分組網(wǎng)絡(luò)新型技術(shù)體系是中國(guó)移動(dòng)通信在所承載的3G/4G回傳分組傳送網(wǎng)絡(luò)（PTN）技術(shù)的基礎(chǔ)之上，專門面向5G網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與政企專線所構(gòu)建的能夠滿足業(yè)務(wù)承載需求的專業(yè)化網(wǎng)絡(luò)新型技術(shù)體系。作為新一代傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系，它所提出的概念與技術(shù)架構(gòu)更加功完善，關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容更加豐富，已經(jīng)形成了一套標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體系，目前正處于落地應(yīng)用階段，擁有相當(dāng)成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

（二）具體組成

SPN切片分組網(wǎng)絡(luò)所采用的是ITU-T層網(wǎng)絡(luò)模型，它以以太網(wǎng)技術(shù)作為基礎(chǔ)，其中更引入應(yīng)用到了基于66B碼塊的TDM交叉技術(shù)，基本實(shí)現(xiàn)了分組與TDM有效融合，將L0～L3多層網(wǎng)絡(luò)功能融于一體，如此技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可滿足5G大帶寬、低時(shí)延以及超高精度網(wǎng)絡(luò)切片等時(shí)間同步新技術(shù)需求，同時(shí)它也支持多業(yè)務(wù)功能綜合承載。就SPN切片分組而言，它的技術(shù)架構(gòu)中包含了多個(gè)層次，分別為SPL切片分組層、SCL切片通道層以及STL切片傳送層，另外它還涵蓋了時(shí)間同步功能模塊以及SDN控制功能模塊。

就以SPL切片分組層為例，它其中所采用的是以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)，并引入了基于66B碼塊的TDM交叉技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基本分組與TDM分組有效融合，其中更融入了5G超高貸款、超低時(shí)延、超高精度時(shí)間同步技術(shù)內(nèi)容。該切片分組層相比于傳統(tǒng)MPLS隧道技術(shù)在中間節(jié)點(diǎn)維護(hù)隧道路徑建設(shè)方面更加深入到位，能夠建立端對(duì)端的OAM檢測(cè)功能。總體來(lái)說(shuō)，它所構(gòu)建的是基于“管控一體化、集中為主、分布為輔”的SDN控制平臺(tái)體系，其中主要通過(guò)SDN集中控制面建立業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)能力優(yōu)化體系，運(yùn)用云化平臺(tái)專門構(gòu)建一套功能獨(dú)立自主的SDN控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)十萬(wàn)量級(jí)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)控制，而在接口方面則采用到了BGP-LS技術(shù)，通過(guò)擴(kuò)展SDN靈活業(yè)務(wù)創(chuàng)建協(xié)同機(jī)制，保證做到SDN控制平臺(tái)管控融合一體[1]。

二、SPN切片分組網(wǎng)絡(luò)新型技術(shù)體系的技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈研究

（一）SPN技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建

SPN切片分組網(wǎng)絡(luò)新型技術(shù)體系所構(gòu)建的是一套完整的、高效率的、智能化的技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，它在電層、SPN分組網(wǎng)絡(luò)方面追求建立新型In-band OAM機(jī)制，并同時(shí)建設(shè)成立了隨路、端端業(yè)務(wù)性能監(jiān)測(cè)平臺(tái)，它其中可針對(duì)單個(gè)節(jié)點(diǎn)展開業(yè)務(wù)檢，在跨時(shí)延技術(shù)監(jiān)測(cè)、SPN通道技術(shù)結(jié)合以及顆粒業(yè)務(wù)確定性時(shí)延方面追求更深層次發(fā)展，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)運(yùn)用SPN SE通道確定性低時(shí)延轉(zhuǎn)發(fā)。換言之，SPN切片分組網(wǎng)絡(luò)具有相對(duì)固定速率的通信通道，在簡(jiǎn)化TSN MAC處理模型與方案方面技術(shù)優(yōu)勢(shì)更明顯，技術(shù)應(yīng)用性能表現(xiàn)更突出。

而在SPN光層網(wǎng)絡(luò)，則主要面向5G與其它業(yè)務(wù)優(yōu)化了帶寬，并確保為傳輸網(wǎng)絡(luò)各個(gè)層次建立了高速率光模塊，希望基于此推動(dòng)模塊成熟發(fā)展，有效降低模塊應(yīng)用成本。詳細(xì)講，要通過(guò)SPN接入層聯(lián)系行業(yè)領(lǐng)域中的50G或50G以上單纖雙向體系，做到對(duì)SPN光層的成熟量產(chǎn)優(yōu)化，并在SPN核心匯聚層結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景建立彩光網(wǎng)絡(luò)。目前國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)全面推出了50GE BiDi光模塊，它實(shí)現(xiàn)了對(duì)5G承載網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的完善，并推出了相當(dāng)成熟的SPN光層網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，同時(shí)也制定了行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在該行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，主要對(duì)中心波長(zhǎng)、封裝方式、功率預(yù)算、功效效率等核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，同時(shí)建立了5G PAM4器件與芯片光模塊，它的性能指標(biāo)相當(dāng)良好，可保證不同企業(yè)平臺(tái)之間實(shí)現(xiàn)SPN光層互通互聯(lián)。

（二）SPN部署條件形成

目前基于5G商用網(wǎng)絡(luò)承載的先行發(fā)展計(jì)劃已經(jīng)正式推出，SPN產(chǎn)品本身已經(jīng)從概念、方案等等方面實(shí)現(xiàn)了自我突破，形成了從端到端的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建，其中也對(duì)技術(shù)內(nèi)容、測(cè)試驗(yàn)證領(lǐng)域深度協(xié)作進(jìn)行了多維度創(chuàng)新。截止到2019年末，中國(guó)移動(dòng)通信已經(jīng)在全國(guó)的40個(gè)城市部署了5G網(wǎng)絡(luò)，其中像北上廣深在內(nèi)的多個(gè)超一線、準(zhǔn)一線城市還采用了新建SPN技術(shù)方式，全面實(shí)踐了SPN網(wǎng)絡(luò)大范圍連續(xù)覆蓋，而在其它城市則構(gòu)建了PTN擴(kuò)容承載裝置，實(shí)施小范圍網(wǎng)絡(luò)覆蓋，爭(zhēng)取在2020年末實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)城市的大規(guī)模SPN部署?？梢哉f(shuō)，目前的SPN網(wǎng)絡(luò)規(guī)模部署已經(jīng)成熟，它能夠在ITU-T技術(shù)基礎(chǔ)之上建立標(biāo)準(zhǔn)組織，在追求產(chǎn)業(yè)鏈合作建設(shè)過(guò)程中進(jìn)一步推動(dòng)設(shè)備模塊有效完善，

（三）SPN組成部分產(chǎn)業(yè)化

中國(guó)移動(dòng)通信在SPN組成部分產(chǎn)業(yè)化互通方面下足功夫，希望組織多個(gè)廠家展開互聯(lián)互通測(cè)試過(guò)程，其目的就在于聯(lián)合演示新技術(shù)，快速完成基于5G網(wǎng)絡(luò)承載的SPN傳輸實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，驗(yàn)證試驗(yàn)網(wǎng)站規(guī)模試點(diǎn)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程，展現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)承載的多項(xiàng)業(yè)務(wù)能力，例如業(yè)務(wù)連接能力、同步能力、切片能力、管控能能力等等。從結(jié)果層面看SPN設(shè)備在滿足5G網(wǎng)絡(luò)承載方面的有效作用，希望其滿足核心指標(biāo)要求，凸顯規(guī)模商用能力。實(shí)際上，這也是對(duì)SPN組成部分的產(chǎn)業(yè)化優(yōu)化調(diào)整，并體現(xiàn)其調(diào)整價(jià)值性[2]。

總結(jié)：

在當(dāng)前，面向5G網(wǎng)絡(luò)承載的切片網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過(guò)程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，它其中大量運(yùn)用到SPN標(biāo)準(zhǔn)，希望借此機(jī)會(huì)打通完整的5G傳輸產(chǎn)業(yè)鏈，為規(guī)模商用網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部署奠定良好基礎(chǔ)。與此同時(shí)，也希望基于5G規(guī)模網(wǎng)絡(luò)形成商用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合SPN架構(gòu)為未來(lái)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展鋪平道路，將5G承載轉(zhuǎn)化形成為全球主流技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]冒星星，丁寧.5G承載網(wǎng)演進(jìn)思路探討[J].通信電源技術(shù)，2019，36（11）：135-136.

[2]王挺，辛向軍.面向5G承載的城域PTN向SPN演進(jìn)分析[J].信息通信，2020（2）：202-205.

作者簡(jiǎn)介：

孫大禹（1976-3），男，漢族，黑龍江大慶人，通信與信息工程學(xué)士，任職于吉林吉大通信設(shè)計(jì)院股份有限公司中級(jí)工程師，研究方向：有線傳輸。