面向5G業務的鄉鎮SPN規劃及組網架構

農嘉瑩

摘要：我國在5G技術發展和研究上處于國際領先地位，其中SPN建設屬于必不可少的重要內容，需要對其組網操作提高關注度。但是從5G場景建設過程可以看出，實際建網操作存在很多新的問題。相關企業和部門應開展針對性研究，建立切實可行的工作方案，為后續網絡規模的擴大創造有利條件。對此，文章重點就面向5G業務的鄉鎮SPN規劃及組網架構相關問題進行研究分析，以供參考。

關鍵字：5G技術;SPN規劃;組網架構;研究

引言

目前中國大中型城市的市區、縣城均已部署切片分組網（slicing packet network，SPN）系統用于承載5G業務。面向未來“5G+垂直”行業多種新場景的差異化發展需求，對承載網提出了多維度挑戰。SPN系統具備FlexE切片、SR等新功能，并在落地組網和業務開通方面具備新的特點。

15G網絡對傳送網的影響

5G在大帶寬、靈活連接、網絡分片、低時延和高精度時間同步等方面對傳輸網提出了全新的要求。主要體現在以下幾個方面：（1）單站帶寬：5G基站均值帶寬為3Gbit/s，峰值帶寬為7Gbit/s。（2）網絡承載：5G的高容量、低時延、高可靠、高靈活、低功耗、大連接、差異化和高移動等關鍵需求對承載網絡提出了全新的挑戰。（3）建站模式改變：5G網絡CU/DU合設至集中機房，5G前傳全面采用C-RAN集中—拉遠的建設模式，對管線資源消耗進一步增大。（4）建設密度的提高：根據5G目標網規劃，5G站址密度相對4G大幅度提高，帶來對傳輸管線冗余和合理有效利用提出了更高的要求。

2SPN關鍵技術及網絡特點

5G網絡本身承載著很多變化和要求，其中SPN作為一種全新的傳輸網技術內容，分別在物理層、鏈路層和轉發控制層采用創新技術，能夠滿足5G網絡的承載需求。

2.1SPN關鍵技術

SPN主要是繼承PTN功能特性，并以此為基礎進行強化和創新。SPN采用創新以太分片組網技術和面向傳送的分段路由技術，并融合光層DWDM技術的層網絡技術體制，可實現基于以太網多層技術融合，SPN的網絡架構主要包含5部分內容：第一，切片傳送層STL。制作過程中主要采用高性價比25GE、50GE和200GE等以太網接口，能對彩光DWDM提供有效支持，也是對切片物理層的編碼過程，能夠強化大帶寬傳送能力。第二，切片通道層SCL。該通道層能夠為業務切片提供端到端的通道化組網，并呈現具體網絡切片硬隔離等功能，強化整個通道層的檢測和故障恢復能力。第三，切片分組層SPL。它主要是對業務進行識別和分流操作，是實際保障處理的基本過程，在保證其靈活連接的同時，實現對IP、以太等業務的尋址轉發，強化整個系統的分組交換能力。第四，時鐘同步模塊。該模塊在應用時能夠為網絡提供精度和時間同步能力，降低節點時間和頻率誤差。第五，統一管控模塊。借助標準化組網模型和網絡接口，能夠實現SPN承載網的統一管理，其是后續操作有序開展的基本前提。

2.2SPN技術特點

SPN應用過程中，通過SDN架構設計形式，呈現大寬帶、網絡分片以及高精度時間同步等功能，為后續5G網絡技術發展創造有利條件，具體如下：第一，高效大帶寬承載。它主要是以高效以太網應用為主，通過FlexE和DWDM相結合的形式應用新的光層技術。該項技術不但可以實現單纖大帶寬的承載能力，還能幫助人們靈活應用帶寬，滿足低成本、大帶寬的基本應用要求。第二，路由化靈活連接。該項操作主要是以SR技術應用為基礎，賦予網絡更強的交互功能，在內部轉發節點時并不需要感知實際業務狀態，維護拓撲信息即可，進一步強化了網絡擴展性，同時也可以適當引入雙向隧道功能和端到端保護功能，保證各項業務的靈活連接。第三，SDN的統一管控。實際管控操作執行過程中主要是以南向和北向接口為基準，做到多域的統一管理和集中化調度，使承載網和核心網之間端到端業務編排處于協同狀態。

35G混合場景下SPN組網策略

在實際分組化傳輸方案演進中，可以借助SPN開展組網操作，實現與4GPTN的同時運營。該項技術自身具備比較明顯的特點，可以為后續5G承載網建設創造良好條件，穩步實現有效演進和升級操作。

3.1SPN組網架構

在新建SPN組網架構內容中能夠看出，主要涉及“核心層+匯聚層+接入層”方式，之后與SR、FlexE等技術結合在一起，滿足5G承載需求，借助SDN做到統一管控。實際組網架構模型，如圖1所示。其中，核心層網絡的構建主要采用200GE/400GE組網，匯聚層網絡借助50GE/100GE進行組網，確保5G業務中的超大帶寬要求得到合理滿足。

圖1SPN組網架構模型

3.2SPN的演進策略

面向5G的SPN承載平面，在實際建設過程中能夠與現有的PTN、OTN等網絡實現共存，在未來發展過程中也要與承載基站業務、專線業務等結合在一起，實現綜合承載與演進。首先，在實際SPN組網初期，可以根據SPN組網平面內容確定5G基站的具體業務內容，其中包括之前4G和集團專線等業務內容，建立起新老網絡共存的基本過渡期。在上述工作的幫助下，之前的PTN+OTN網絡得到了擴容，實際電信業務也逐步朝著SPN平面轉移。其次，在SPN成熟商用期間，涉及到的內容有無線基站業務、專線業務以及家寬業務等，還能實現軟件硬件解耦、為網絡分片執行有效支持等。另外，骨干網也會朝著扁平化和大帶寬方向發展，城域網會朝著一張網綜合承載方向演進，是一張網絡架構實現的根本所在。

3.3綜合業務接入區

首先，相關部門應該與市政發展規劃內容結合在一起，對業務發展潛力巨大的鄉鎮等部署綜合業務接入區，為后續鄉鎮5G全覆蓋創造有利條件。除此之外，通過對綜合業務接入區的有效整治和一級光交“弱覆蓋”區域光交環補建，人們可以在規劃期間消除光交“弱覆蓋”現象。面對5G基站建設的實際需求，應按照實際優化綜合業務內容接入光纜，這是對一級光交環擴容改造的基本過程。也可以根據光模塊一級eCPRI接口成熟度，明確5G前傳以裸光纖為主。相比之下，5G前傳的光纖網與3G和4G時代十分接近，資源儲備量極為豐富。根據實際前傳網絡纖芯需求容量的測算，除了與既有光纖網絡架構相參照外，實際瓶頸在于主干光纜纖芯容量無法滿足AAU上行需求。當實際無線AAU與二級光交后，如果區域內纖芯需求較高，將會以C-RAN集中機房或者匯聚機房為主，根據具體需求確保對主干纖芯的擴容操作。最后，需要盡可能提升主干和次主干道路的資源儲備力度，為后續業務承載創造良好基礎。

結束語

綜上所述，從實際SPN建設過程中能夠看出，基于解決網絡組網中潛在的瓶頸和問題，需要以用戶體驗分析為主，使整個SPN組網操作變得更加順暢。此外，需要明確NSA和SA之間不同標準下的接入場景，尤其是在5G連續覆蓋和基站同/異址建設時，要將不同網絡之間的關聯性呈現出來，在實際建網過程中逐步完善整體網絡架構。

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