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摘 要：相比于4G网络，5G网络在架构组成上已经出现较大变化，其5G承载网对传送网提出了更高的技术要求，也对现有的PTN网络实现了延续与升级优化。所以本文中专门探析了5G传送网中的SPN新技术，对其组网架构、环网带宽容量等等进行了分析解读。
关键词：SPN切片分组网;5G传送网;组网架构;带宽容量;技术优势
SPN切片分组网（Slicing Packet Network）属于5G网络切片中的关键技术内容，它基于对5G承载传送网络需求展开广泛分析，属于切片分组网络中的最佳技术，可支撑下一代网络架构建设大带宽、高流量、多切片、低延迟、快速时间同步模式，保证服务质量与传输层间切片隔离到位。
一、SPN切片分组网技术概述
目前中国移动已经开始采用SPN切片分组网技术，它预期搭建一套全新传输网络，专门用于承载、传输5G中各类业务，满足业务需求。实际上，SPN是作为PTN分组传送网技术的下一代技术出现的，它充分利用到了过往PTN技术积累内容，同时也融入了TDM分组时分复用技术，基本建立和适合中国移动5G传输的技术解决方案。不过，SPN自身作为一种新技术在部署过程中还未能充分结合策略指导进行建设，其技术优势发挥还不甚明显，因此有必要对其SPN组网架构与带宽容量进行研究分析。
二、SPN切片分组网技术基本特性
目前为了满足5G eMBB增强型移动宽带建设、uRLCC超可靠低时延通信以及mMTC海量机器类通信三大场景实际应用需要，就需要建立低时延、高精度的时间同步系统，实现对网络切片功能的灵活有效运用，满足PTN设备业务需求。在该过程中，新一代SPN也将集成过往PTN功能基础，并引入SR分段路由与FlexE灵活以太网关键技术，构建动静态组合连接，明确国内移动通信领域中的5G传输解决方案。基于SPN所引入的多种新技术、新特性内容丰富，它可满足5G承载需求，配合FlexE技术内容满足5G大带宽、低时延现实需求。另外它的端口速率更丰富，引入SDN软件定义网络，实现5G灵活调度需求，满足5G切片需求[1]。
三、SPN切片分组网技术组网架构分析
相比于PTN，SPN切片分组网具有类似的数据传送组网结构，它其中就包括了核心层、汇聚层以及接入层，总体看来其架构始终保持不变。其中核心层中包括了落地设备，专门用于下一代核心网络5G NGC以及IP承载网体系中，并与核心调度设备直接连接建立分区收敛5G汇聚环业务体系。而汇聚网与接入层中则建立了5G业务汇聚与接入技术体系，它充分考虑到安全保护需求，专门采用到了环网结构。以中国移动通信为例，他们所采用到的传统PTN汇聚层中包含了“4+2”组网架构，即4端普通汇聚设备配合2端骨干汇聚设备，二者共同组建了一个汇聚层环路。而在5G网络技术应用领域中，则伴随基站带宽需求增加与业务流向复杂化建立全新的传统环网机构评估体系，确保SPN切片分组网技术组网架构应用技术到位。
客观讲，5G网络的应用为SPN传输汇聚层带来了两大重大变化。第一，由于5G基站单站带宽增长幅度更大（相比4G），特别是其单个汇聚环收敛基站数量不改变，因此针对汇聚层的容量需求已经发生了大幅度提升。相比于PTN环网，SPN环网容量提升虽不多，但是其数据环聚利用率提升明显。
第二，传统4G网络流量多以南北方向为基准方向，但在5G时代这一网络流量朝向有所改变，因为在满足业务灵活调度需求的基础之上，基站东西方向也成为了大业务网络流量标准方向，业务路径与设备条数、路由长度都有所改善提升，这是SPN传输汇聚网相比之前所作出的巨大改变。
综上所述，新组建SPN汇聚网在保持环网架构的基础之上，还专门设置了3种组网架构方案，它就包括了传统的“4+2”传输网络结构，还有口字型传输网路结构，它其中包含了2端普通汇聚设备与2端骨干汇聚设备，共同组建形成四点环路。另外就是V字型结构，它其中拥有1端普通汇聚设备与2端骨干汇聚设备，共同组建形成三点环路。3种组网架构方案非常适用于当前相对复杂的5G业务场景区域[2]。
四、SPN切片分组网技术组网带宽容量分析
考虑到5G基站带宽相比4G增大明显，它的单站峰值可达到7G以上，均值带宽也达到3G，按照中国移动城区传送网规划建设指导标准，5G基站的建设应该优先采用到C-RAN集中化无线接入网技术方式进行组网，并按照C-RAN集中度建立10个标准站，将传统10GE接入到带宽中，注入大量带宽换容量内容。就目前来看，可供企业用户选择的SPN接入层环网容量方案就应该包括了50G和100G两种。
如果从产业链成熟度层面进行分析比较，接入层5G环网容量方案中采用到了光模块与光管芯技术，其通过速率调制实现技术优化，且所设计技术产品也通过集团实验室测试进行了检验分析。但考虑到目前技术应用限制较大，还没有提出10km以上速率的传输产品。就功耗层面看，如果采用50G板卡配合现场可编程门阵列FPGA技术可实现对单位功耗的有效条件，确保单端口能耗被控制在50～60W左右。在后期则要采用到专用芯片技术方式，有效降低功耗，利用100G板卡配合专用芯片优化技术内容，确保100G板卡专用芯片能够实现单位功耗调整。而如果从带宽层面进行分析，则要了解到其带宽冗余度问题，提出相比于100G更加切合实际业务的技术需求。
总结来讲，目前国内5G网络建设体系中大量应用SPN接入层环网容量结构，一般在初期应当采用到50G速率，因为且单个接入下挂5G标准站更加合理，且中远期标准站建设数量应该控制在50个以内[3]。
总结：
目前我国移动通信网络在5G基站建设方面大量采用到了5G SPN传输设备，其在数据传送网络建设方面技术部署到位，用户数与业务流量增长需求也得到满足。但考虑到未来5G网络中远期业务流向复杂变化，还需要对5G传输目标与网络演进进行进一步研究分析，优化相应技术能力。
参考文献：
[1]朱明亮，顾秀秀.5G传送网组网架构及演进探讨[J].信息通信，2020（4）：259-260，263.
[2]侯文雷.浅谈5G时代SPN组网架构[J].中国新通信，2020，22（1）：113-114.
[3]胡轶凡，陆永辉，徐瀚， 等.SPN网络建设过渡期组网策略研究[J].电信工程技术与标准化，2019，32（6）：24-27.
作者简介：
于 莉（1980-），女，汉族，吉林长春人，任职于吉林吉大通信设计院股份有限公司，研究方向：有线传输。
申大伟（1978-），男，汉族，吉林长春人，任职于吉林吉大通信设计院股份有限公司，研究方向：有線传输。
关键词：SPN切片分组网;5G传送网;组网架构;带宽容量;技术优势
SPN切片分组网（Slicing Packet Network）属于5G网络切片中的关键技术内容，它基于对5G承载传送网络需求展开广泛分析，属于切片分组网络中的最佳技术，可支撑下一代网络架构建设大带宽、高流量、多切片、低延迟、快速时间同步模式，保证服务质量与传输层间切片隔离到位。
一、SPN切片分组网技术概述
目前中国移动已经开始采用SPN切片分组网技术，它预期搭建一套全新传输网络，专门用于承载、传输5G中各类业务，满足业务需求。实际上，SPN是作为PTN分组传送网技术的下一代技术出现的，它充分利用到了过往PTN技术积累内容，同时也融入了TDM分组时分复用技术，基本建立和适合中国移动5G传输的技术解决方案。不过，SPN自身作为一种新技术在部署过程中还未能充分结合策略指导进行建设，其技术优势发挥还不甚明显，因此有必要对其SPN组网架构与带宽容量进行研究分析。
二、SPN切片分组网技术基本特性
目前为了满足5G eMBB增强型移动宽带建设、uRLCC超可靠低时延通信以及mMTC海量机器类通信三大场景实际应用需要，就需要建立低时延、高精度的时间同步系统，实现对网络切片功能的灵活有效运用，满足PTN设备业务需求。在该过程中，新一代SPN也将集成过往PTN功能基础，并引入SR分段路由与FlexE灵活以太网关键技术，构建动静态组合连接，明确国内移动通信领域中的5G传输解决方案。基于SPN所引入的多种新技术、新特性内容丰富，它可满足5G承载需求，配合FlexE技术内容满足5G大带宽、低时延现实需求。另外它的端口速率更丰富，引入SDN软件定义网络，实现5G灵活调度需求，满足5G切片需求[1]。
三、SPN切片分组网技术组网架构分析
相比于PTN，SPN切片分组网具有类似的数据传送组网结构，它其中就包括了核心层、汇聚层以及接入层，总体看来其架构始终保持不变。其中核心层中包括了落地设备，专门用于下一代核心网络5G NGC以及IP承载网体系中，并与核心调度设备直接连接建立分区收敛5G汇聚环业务体系。而汇聚网与接入层中则建立了5G业务汇聚与接入技术体系，它充分考虑到安全保护需求，专门采用到了环网结构。以中国移动通信为例，他们所采用到的传统PTN汇聚层中包含了“4+2”组网架构，即4端普通汇聚设备配合2端骨干汇聚设备，二者共同组建了一个汇聚层环路。而在5G网络技术应用领域中，则伴随基站带宽需求增加与业务流向复杂化建立全新的传统环网机构评估体系，确保SPN切片分组网技术组网架构应用技术到位。
客观讲，5G网络的应用为SPN传输汇聚层带来了两大重大变化。第一，由于5G基站单站带宽增长幅度更大（相比4G），特别是其单个汇聚环收敛基站数量不改变，因此针对汇聚层的容量需求已经发生了大幅度提升。相比于PTN环网，SPN环网容量提升虽不多，但是其数据环聚利用率提升明显。
第二，传统4G网络流量多以南北方向为基准方向，但在5G时代这一网络流量朝向有所改变，因为在满足业务灵活调度需求的基础之上，基站东西方向也成为了大业务网络流量标准方向，业务路径与设备条数、路由长度都有所改善提升，这是SPN传输汇聚网相比之前所作出的巨大改变。
综上所述，新组建SPN汇聚网在保持环网架构的基础之上，还专门设置了3种组网架构方案，它就包括了传统的“4+2”传输网络结构，还有口字型传输网路结构，它其中包含了2端普通汇聚设备与2端骨干汇聚设备，共同组建形成四点环路。另外就是V字型结构，它其中拥有1端普通汇聚设备与2端骨干汇聚设备，共同组建形成三点环路。3种组网架构方案非常适用于当前相对复杂的5G业务场景区域[2]。
四、SPN切片分组网技术组网带宽容量分析
考虑到5G基站带宽相比4G增大明显，它的单站峰值可达到7G以上，均值带宽也达到3G，按照中国移动城区传送网规划建设指导标准，5G基站的建设应该优先采用到C-RAN集中化无线接入网技术方式进行组网，并按照C-RAN集中度建立10个标准站，将传统10GE接入到带宽中，注入大量带宽换容量内容。就目前来看，可供企业用户选择的SPN接入层环网容量方案就应该包括了50G和100G两种。
如果从产业链成熟度层面进行分析比较，接入层5G环网容量方案中采用到了光模块与光管芯技术，其通过速率调制实现技术优化，且所设计技术产品也通过集团实验室测试进行了检验分析。但考虑到目前技术应用限制较大，还没有提出10km以上速率的传输产品。就功耗层面看，如果采用50G板卡配合现场可编程门阵列FPGA技术可实现对单位功耗的有效条件，确保单端口能耗被控制在50～60W左右。在后期则要采用到专用芯片技术方式，有效降低功耗，利用100G板卡配合专用芯片优化技术内容，确保100G板卡专用芯片能够实现单位功耗调整。而如果从带宽层面进行分析，则要了解到其带宽冗余度问题，提出相比于100G更加切合实际业务的技术需求。
总结来讲，目前国内5G网络建设体系中大量应用SPN接入层环网容量结构，一般在初期应当采用到50G速率，因为且单个接入下挂5G标准站更加合理，且中远期标准站建设数量应该控制在50个以内[3]。
总结：
目前我国移动通信网络在5G基站建设方面大量采用到了5G SPN传输设备，其在数据传送网络建设方面技术部署到位，用户数与业务流量增长需求也得到满足。但考虑到未来5G网络中远期业务流向复杂变化，还需要对5G传输目标与网络演进进行进一步研究分析，优化相应技术能力。
参考文献：
[1]朱明亮，顾秀秀.5G传送网组网架构及演进探讨[J].信息通信，2020（4）：259-260，263.
[2]侯文雷.浅谈5G时代SPN组网架构[J].中国新通信，2020，22（1）：113-114.
[3]胡轶凡，陆永辉，徐瀚， 等.SPN网络建设过渡期组网策略研究[J].电信工程技术与标准化，2019，32（6）：24-27.
作者简介：
于 莉（1980-），女，汉族，吉林长春人，任职于吉林吉大通信设计院股份有限公司，研究方向：有线传输。
申大伟（1978-），男，汉族，吉林长春人，任职于吉林吉大通信设计院股份有限公司，研究方向：有線传输。