面向5G承载SPN的建设方案分析

面向 5G承载 SPN的建设方案分析
摘要： SPN传送网是5G业务的传输承载网络，是5G业务发展的关键技术。

SPN传送网的建设进度直接关系到5G业务商用进展，以及未来向SDN网络演进的
发展方向。

SPN传送网不同于现网PTN、OTN、PON网络，是面向5G、面向未来的
传送网络，是一张全新的传送网络。

关键词：5G、SPN、组网结构
SPN is the transmission carrier network of 5G service, and it is
the key technology of 5G service development. The progress of SPN is directly related to the development of 5G business and the direction
of SDN network in the future. SPN transport network is different from PTN, Otn, PON network, is a 5G-oriented, future-oriented transport network, is a brand-new transport network.
KEYWORDS: 5G, SPN, network structure
1、5G业务需求分析
5G的快速发展对传输提出新的要求，包括更高带宽、更低时延、时间同步、MESH连接、网络分片等方面。

现有的传输网络，已无法满足5G承载的需求，需
要进行网络重构。

在设备组网方面，需根据相关的技术成熟度及商用时间进行规
划部署；在基础资源方面，5G对市县城区的机房、管道、杆路、光缆等基础资源
需求巨大，同时由于机房、管道、杆路等资源建设周期较长，需提前进行能力建
设储备。

5G应用场景
5G的三大典型应用场景，也分别对传输网络有着不同的需求特点。

eMBB（增强型移动宽带）：主要用于热点高容量和广域连续覆盖场景，特征为大吞吐量的带宽需求，主要应用于手机类。

uRLLC（超低时延、高可靠）：主要用于超低时延、可靠性较高的行业，特征为低时延、MEC局部存储及计算，主要应用于AR/VR、自动驾驶、智能制造等行业。

物联网mMTC（低功耗、大连接）：主要用于数据收集、海量连接的场景，特征为大连接，主要应用于大规模的物联网业务，同时需保证终端设备的超低成本和功耗。

以中国移动集团“稳步推进 5G 建设，实现全网规模商用”的要求为例，5G 传送网应按照“目标统一、效益优先、有序推进、简洁高效、注重协同”的建设策略，合理把控建设重点、节奏及优先级；遵循设备能力面向长期、系统带宽立足当前的原则，分场景、分阶段，打造优质高效、层次分明的SPN网络。

2、面对5G传输网的演进方向
5G承载网建设基本原则：保障业务指标和能力，基于现有光缆网、PTN、OTN，逐步向基于25GE/50GE/100G/超100G/FLEX-E/SR/POTN/IPV6/SDN的支持5G大带宽、低时延SPN网络方向演进。

SPN（Slicing Packet Network，切片分组网）是中国移动集团公司针对5G
传输网络提出的一种创新技术体系，SPN定位于以太网内核的新一代融合承载网。

SPN可用于承载家庭业务、企业业务、无线业务等。

SPN具备PTN的全部功能，是PTN的升级版本。

PTN可演进到SPN，符合通信
行业发展趋势。

SPN技术是中国通信PTN网络技术的自然延伸，能对现网进行很
好的继承和保护，是5G业务回传网络的最优选择。

3、面对5G传输城域网的建设方案
为满足5G大规模连续覆盖及各类业务需求，引入SR、IPv6、MTN/FLexE等SPN关键组网特性，按需在全网或部分区域升级PTN 系统或新建SPN，具备端到
端独立组网能力。

（1）接入层：可搭建传统的环网结构，如环路上下挂的D-RAN业务较多的
话可组建10GE带宽网络；对于接入C-RAN节点部署场景，可综合集中部署规模、业务需求、建设成本组建10GE或50GE网络，其中50GE 组建系统时应采用
MTN/FLexE板卡，以满足5G业务回传的带宽需求。

对于在分域点（如重要汇聚节点）同时也有基站接入需求的站点，为避免
核心域内路由过于复杂，可优先考虑通过同机房一套小型接入设备接入分域点设
备（如重要汇聚节点）。

（2）汇聚层：根据业务量采用合适的组网方案，前期宜采用口字型或环网
结构组建100GE系统、不应过度超前配置200GE。

随着业务量的增加，可调整网
络结构或扩容为Nx100GE系统。

组建系统采用FLexE/MTN板卡组网。

（3）核心层：可以搭建
100GE的口字型组网系统，
后期业务增加的话，可以扩
容至200G带宽。

200GE板卡
的光模块只支持40KM以内，
扩容至200GE系统时需核对
好光缆中继段落的传输距离。

核心层要注重设备的可扩展性，满足个人用户流量
增长、MEC部署、5G核心网扩容引发的对接端口需求。

核心节点部署位置应结合核心网UPF设备的对接、汇聚节点配套等多种因素考虑，为了确保引接业务的安全性，可在核心层设备和业务设备之间新增一对落地设备，网络更加灵活，方便后期的扩容。

对于只有一对对接节点时，优选异地部署；对于部署两对对接设备时，推荐2个位置合适、路由资源丰富的核心机房分别部署一对落地设备。

针对于大型城域网，可在核心层设备和落地设备之间新增调度层设备，便于跟随对接节点/业务节点的调整而不断扩展落地设备的同时下层网络架构基本不变。

对于小型城域网，也可不设置核心设备，直接连接至落地设备。

（4）骨干层：对于核心设备UPF集中在各省会的情况，可将省会看成城域网核心节点延伸至省会；对于需要异地备份UPF的地市，推荐与省会UPF进行异地备份,组网架构如图所示。

优选带宽为100G的口字型网络结构为主，采用FLexE/MTN板卡组网，并通过省内骨干OTN系统承载。

4、SPN的优缺点
优点：多层网络技术融合；友好地支持分组网络；高效的软硬切片；SDN集中管理和控制；电信级可靠性；网络带宽和每比特成本。

缺点：SPN作为新技术，使用成本存在很多不确定因素，建网成本过高；搭建SPN网络对现网存量汇聚机房的需求激增，需提前储备配套资源。

结合 5G 基站的建设需求，需同时考虑一平面 PTN 和二平面 SPN 的网络建设，既挖潜增效又面向未来，既能有效利用现有网络资源，又可适时建设新一代传输承载网络。

5、结束语
根据5G无线网部署节奏，适度超前开展SPN网络建设，实现千兆5G的高效承载；根据业务价值和技术要求，分级提供SPN切片服务，为行业客户提供不同需求的5G精品专网。

同时SPN的建设策略重点要考虑几个关键点：一是各运营商的4G和5G业务目前均靠不同层面的传输网来承载，逐步将一平面的4G业务割接至二平面SPN网络，最终SPN网络同时承载4G和5G业务，同时也方便设备之间的横向流量协同；二是大规模建设SPN网络同时要考虑现网PTN的组网模式和流量情况，PTN网络发展时间长，搭建比较完整的地区，优选PTN升级SPN的
方式，前期PTN建设较少的地区可采用新建SPN的方案。

各地市跟现状情况进行改造、演进至SPN，满足业务需求的同时降低建网成本。

参考文献
[1] 5G时代的承载网/万芬等编著.--北京：人民邮电出版社，2019.2
[2] 中国移动山西公司城域传送网分场景建设指导意见（2020版） 2020年
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