面向5G承載，SPN如何構建適應的切片網絡

摘要：5G網絡部署已經成為當前各個國家通信領域網站的大勢所趨，這主要是因為5G網絡本身所承載的商業、技術價值更高，作為國家戰略部署也具有一定高度。因此本文中就簡單探討了面向5G承載的SPN切片網絡構建基本理論與技術要點，證明5G網絡建設的優越價值。

關鍵詞：5G承載需求;切片網絡;高融合;技術標準體系

在2019年的“5G光電核心技術論壇”上，中國移動通信研究院網絡與IT技術研究所共同探討了有關5G網絡的承載需求建設問題，其中就談到了5G針對帶寬、時延、時間同步所提出的10倍甚至更高倍數的網絡承載要求。為了滿足這一網絡承載要求，SPN切片分組網絡新型技術體系應運而生。

一、SPN切片分組網絡新型技術體系的基本內涵與具體組成

（一）基本內涵

SPN切片分組網絡新型技術體系是中國移動通信在所承載的3G/4G回傳分組傳送網絡（PTN）技術的基礎之上，專門面向5G網絡平臺與政企專線所構建的能夠滿足業務承載需求的專業化網絡新型技術體系。作為新一代傳送網絡技術體系，它所提出的概念與技術架構更加功完善，關鍵技術內容更加豐富，已經形成了一套標準技術體系，目前正處于落地應用階段，擁有相當成熟的技術標準與產業發展優勢。

（二）具體組成

SPN切片分組網絡所采用的是ITU-T層網絡模型，它以以太網技術作為基礎，其中更引入應用到了基于66B碼塊的TDM交叉技術，基本實現了分組與TDM有效融合，將L0～L3多層網絡功能融于一體，如此技術標準可滿足5G大帶寬、低時延以及超高精度網絡切片等時間同步新技術需求，同時它也支持多業務功能綜合承載。就SPN切片分組而言，它的技術架構中包含了多個層次，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技術基礎，并引入了基于66B碼塊的TDM交叉技術，實現了基本分組與TDM分組有效融合，其中更融入了5G超高貸款、超低時延、超高精度時間同步技術內容。該切片分組層相比于傳統MPLS隧道技術在中間節點維護隧道路徑建設方面更加深入到位，能夠建立端對端的OAM檢測功能。總體來說，它所構建的是基于“管控一體化、集中為主、分布為輔”的SDN控制平臺體系，其中主要通過SDN集中控制面建立業務動態能力優化體系，運用云化平臺專門構建一套功能獨立自主的SDN控制器，能夠實現對數十萬量級的網絡節點控制，而在接口方面則采用到了BGP-LS技術，通過擴展SDN靈活業務創建協同機制，保證做到SDN控制平臺管控融合一體[1]。

二、SPN切片分組網絡新型技術體系的技術產業鏈研究

（一）SPN技術產業鏈構建

SPN切片分組網絡新型技術體系所構建的是一套完整的、高效率的、智能化的技術產業鏈，它在電層、SPN分組網絡方面追求建立新型In-band OAM機制，并同時建設成立了隨路、端端業務性能監測平臺，它其中可針對單個節點展開業務檢，在跨時延技術監測、SPN通道技術結合以及顆粒業務確定性時延方面追求更深層次發展，同時也強調運用SPN SE通道確定性低時延轉發。換言之，SPN切片分組網絡具有相對固定速率的通信通道，在簡化TSN MAC處理模型與方案方面技術優勢更明顯，技術應用性能表現更突出。

而在SPN光層網絡，則主要面向5G與其它業務優化了帶寬，并確保為傳輸網絡各個層次建立了高速率光模塊，希望基于此推動模塊成熟發展，有效降低模塊應用成本。詳細講，要通過SPN接入層聯系行業領域中的50G或50G以上單纖雙向體系，做到對SPN光層的成熟量產優化，并在SPN核心匯聚層結合應用場景建立彩光網絡。目前國內運營商中國移動已經全面推出了50GE BiDi光模塊，它實現了對5G承載網絡標準的完善，并推出了相當成熟的SPN光層網絡產品，同時也制定了行業技術標準。在該行業技術標準中，主要對中心波長、封裝方式、功率預算、功效效率等核心技術標準進行分析，同時建立了5G PAM4器件與芯片光模塊，它的性能指標相當良好，可保證不同企業平臺之間實現SPN光層互通互聯。

（二）SPN部署條件形成

目前基于5G商用網絡承載的先行發展計劃已經正式推出，SPN產品本身已經從概念、方案等等方面實現了自我突破，形成了從端到端的產業鏈構建，其中也對技術內容、測試驗證領域深度協作進行了多維度創新。截止到2019年末，中國移動通信已經在全國的40個城市部署了5G網絡，其中像北上廣深在內的多個超一線、準一線城市還采用了新建SPN技術方式，全面實踐了SPN網絡大范圍連續覆蓋，而在其它城市則構建了PTN擴容承載裝置，實施小范圍網絡覆蓋，爭取在2020年末實現國內城市的大規模SPN部署。可以說，目前的SPN網絡規模部署已經成熟，它能夠在ITU-T技術基礎之上建立標準組織，在追求產業鏈合作建設過程中進一步推動設備模塊有效完善，

（三）SPN組成部分產業化

中國移動通信在SPN組成部分產業化互通方面下足功夫，希望組織多個廠家展開互聯互通測試過程，其目的就在于聯合演示新技術，快速完成基于5G網絡承載的SPN傳輸實驗室測試，驗證試驗網站規模試點技術應用過程，展現5G網絡承載的多項業務能力，例如業務連接能力、同步能力、切片能力、管控能能力等等。從結果層面看SPN設備在滿足5G網絡承載方面的有效作用，希望其滿足核心指標要求，凸顯規模商用能力。實際上，這也是對SPN組成部分的產業化優化調整，并體現其調整價值性[2]。

總結：

在當前，面向5G網絡承載的切片網絡構建過程已經實現，它其中大量運用到SPN標準，希望借此機會打通完整的5G傳輸產業鏈，為規模商用網絡建設部署奠定良好基礎。與此同時，也希望基于5G規模網絡形成商用網絡標準，結合SPN架構為未來國家網絡產業發展鋪平道路，將5G承載轉化形成為全球主流技術。

參考文獻：

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

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

作者簡介：

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