面向5G业务的乡镇SPN规划及组网架构

农嘉莹

摘要：我国在5G技术发展和研究上处于国际领先地位，其中SPN建设属于必不可少的重要内容，需要对其组网操作提高关注度。但是从5G场景建设过程可以看出，实际建网操作存在很多新的问题。相关企业和部门应开展针对性研究，建立切实可行的工作方案，为后续网络规模的扩大创造有利条件。对此，文章重点就面向5G业务的乡镇SPN规划及组网架构相关问题进行研究分析，以供参考。

关键字：5G技术;SPN规划;组网架构;研究

引言

目前中国大中型城市的市区、县城均已部署切片分组网（slicing packet network，SPN）系统用于承载5G业务。面向未来“5G+垂直”行业多种新场景的差异化发展需求，对承载网提出了多维度挑战。SPN系统具备FlexE切片、SR等新功能，并在落地组网和业务开通方面具备新的特点。

15G网络对传送网的影响

5G在大带宽、灵活连接、网络分片、低时延和高精度时间同步等方面对传输网提出了全新的要求。主要体现在以下几个方面：（1）单站带宽：5G基站均值带宽为3Gbit/s，峰值带宽为7Gbit/s。（2）网络承载：5G的高容量、低时延、高可靠、高灵活、低功耗、大连接、差异化和高移动等关键需求对承载网络提出了全新的挑战。（3）建站模式改变：5G网络CU/DU合设至集中机房，5G前传全面采用C-RAN集中—拉远的建设模式，对管线资源消耗进一步增大。（4）建设密度的提高：根据5G目标网规划，5G站址密度相对4G大幅度提高，带来对传输管线冗余和合理有效利用提出了更高的要求。

2SPN关键技术及网络特点

5G网络本身承载着很多变化和要求，其中SPN作为一种全新的传输网技术内容，分别在物理层、链路层和转发控制层采用创新技术，能够满足5G网络的承载需求。

2.1SPN关键技术

SPN主要是继承PTN功能特性，并以此为基础进行强化和创新。SPN采用创新以太分片组网技术和面向传送的分段路由技术，并融合光层DWDM技术的层网络技术体制，可实现基于以太网多层技术融合，SPN的网络架构主要包含5部分内容：第一，切片传送层STL。制作过程中主要采用高性价比25GE、50GE和200GE等以太网接口，能对彩光DWDM提供有效支持，也是对切片物理层的编码过程，能够强化大带宽传送能力。第二，切片通道层SCL。该通道层能够为业务切片提供端到端的通道化组网，并呈现具体网络切片硬隔离等功能，强化整个通道层的检测和故障恢复能力。第三，切片分组层SPL。它主要是对业务进行识别和分流操作，是实际保障处理的基本过程，在保证其灵活连接的同时，实现对IP、以太等业务的寻址转发，强化整个系统的分组交换能力。第四，时钟同步模块。该模块在应用时能够为网络提供精度和时间同步能力，降低节点时间和频率误差。第五，统一管控模块。借助标准化组网模型和网络接口，能够实现SPN承载网的统一管理，其是后续操作有序开展的基本前提。

2.2SPN技术特点

SPN应用过程中，通过SDN架构设计形式，呈现大宽带、网络分片以及高精度时间同步等功能，为后续5G网络技术发展创造有利条件，具体如下：第一，高效大带宽承载。它主要是以高效以太网应用为主，通过FlexE和DWDM相结合的形式应用新的光层技术。该项技术不但可以实现单纤大带宽的承载能力，还能帮助人们灵活应用带宽，满足低成本、大带宽的基本应用要求。第二，路由化灵活连接。该项操作主要是以SR技术应用为基础，赋予网络更强的交互功能，在内部转发节点时并不需要感知实际业务状态，维护拓扑信息即可，进一步强化了网络扩展性，同时也可以适当引入双向隧道功能和端到端保护功能，保证各项业务的灵活连接。第三，SDN的统一管控。实际管控操作执行过程中主要是以南向和北向接口为基准，做到多域的统一管理和集中化调度，使承载网和核心网之间端到端业务编排处于协同状态。

35G混合场景下SPN组网策略

在实际分组化传输方案演进中，可以借助SPN开展组网操作，实现与4GPTN的同时运营。该项技术自身具备比较明显的特点，可以为后续5G承载网建设创造良好条件，稳步实现有效演进和升级操作。

3.1SPN组网架构

在新建SPN组网架构内容中能够看出，主要涉及“核心层+汇聚层+接入层”方式，之后与SR、FlexE等技术结合在一起，满足5G承载需求，借助SDN做到统一管控。实际组网架构模型，如图1所示。其中，核心层网络的构建主要采用200GE/400GE组网，汇聚层网络借助50GE/100GE进行组网，确保5G业务中的超大带宽要求得到合理满足。

图1SPN组网架构模型

3.2SPN的演进策略

面向5G的SPN承载平面，在实际建设过程中能够与现有的PTN、OTN等网络实现共存，在未来发展过程中也要与承载基站业务、专线业务等结合在一起，实现综合承载与演进。首先，在实际SPN组网初期，可以根据SPN组网平面内容确定5G基站的具体业务内容，其中包括之前4G和集团专线等业务内容，建立起新老网络共存的基本过渡期。在上述工作的帮助下，之前的PTN+OTN网络得到了扩容，实际电信业务也逐步朝着SPN平面转移。其次，在SPN成熟商用期间，涉及到的内容有无线基站业务、专线业务以及家宽业务等，还能实现软件硬件解耦、为网络分片执行有效支持等。另外，骨干网也会朝着扁平化和大带宽方向发展，城域网会朝着一张网综合承载方向演进，是一张网络架构实现的根本所在。

3.3综合业务接入区

首先，相关部门应该与市政发展规划内容结合在一起，对业务发展潜力巨大的乡镇等部署综合业务接入区，为后续乡镇5G全覆盖创造有利条件。除此之外，通过对综合业务接入区的有效整治和一级光交“弱覆盖”区域光交环补建，人们可以在规划期间消除光交“弱覆盖”现象。面对5G基站建设的实际需求，应按照实际优化综合业务内容接入光缆，这是对一级光交环扩容改造的基本过程。也可以根据光模块一级eCPRI接口成熟度，明确5G前传以裸光纤为主。相比之下，5G前传的光纤网与3G和4G时代十分接近，资源储备量极为丰富。根据实际前传网络纤芯需求容量的测算，除了与既有光纤网络架构相参照外，实际瓶颈在于主干光缆纤芯容量无法满足AAU上行需求。当实际无线AAU与二级光交后，如果区域内纤芯需求较高，将会以C-RAN集中机房或者汇聚机房为主，根据具体需求确保对主干纤芯的扩容操作。最后，需要尽可能提升主干和次主干道路的资源储备力度，为后续业务承载创造良好基础。

结束语

综上所述，从实际SPN建设过程中能夠看出，基于解决网络组网中潜在的瓶颈和问题，需要以用户体验分析为主，使整个SPN组网操作变得更加顺畅。此外，需要明确NSA和SA之间不同标准下的接入场景，尤其是在5G连续覆盖和基站同/异址建设时，要将不同网络之间的关联性呈现出来，在实际建网过程中逐步完善整体网络架构。

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