5G網絡下PTN向SPN演進之路

靳宏堯 李敬義

摘要：在社會發展新階段，我國5G網絡部署覆蓋范圍在逐步擴大，依照5G實驗網，針對SPN技術的驗證現狀。在通信網絡中能選取PTN演進SPN網絡作為5G承載網。本文在PTN網絡現狀基礎上，對5G不同階段發展需求特點進行分析，探究PTN朝著SPN演進發展的各項步驟，探究相應的建設思路。

關鍵詞：5G網絡;PTN;SPN;演進

SPN在構建中將以太網作為基本內核，能有效補充較多帶寬承載管道，基于各項網絡技術有效融合，能保障軟硬管道有效分片，提供L0至L3的多層業務承載能力。基于SDN集中管控，能建立高效、開放、敏捷化的網絡運營體系。

一、SPN面向5G的解決方案概述

在SPN架構中有效融入了L0至L3多層結構，在融合設備中主要融入了光電一體，基于SDN架構能有效保障各個區域多項業務能有效實現。L2&L3分組層能確保網絡有效連接，對MPLS-TP提供有效支持。L1傳送層能有效實現光接口以太網化發展，接入PAM4灰光模塊，通過以太網彩光DWDM組網。在承載策略層面中，在SR-TE隧道技術應用中，能有效補充可以連接的PathSegment，再規范化引入端到保護以及雙向隧道應用功能，其能與MPLS-TP OAM機制有效兼容，促使網絡整體運維效率全面提升，保障SR得到有效改造，轉為電信傳輸的源路由技術。在實際管控層面上，在設計思路擬定中，要注重突出管控一體、集中為主、分布為輔的設計思路，再成功引入SDN。從SPN發展現狀來看，其能有效發揮電信級保護、PTN運維優勢，還能基于SDN就展開控制面集中控制，強化各項業務動態化發展能力[1]。

二、5G網絡下PTN向SPN演進步驟分析

（一）現網PTN設備的演進能力分析

通過對近些年各個區域PTN核心匯聚層優化改造基本現狀來看，在核心匯聚層應用的設備主要有烽火690、華為7900、中興6500等，能有效支持100GE接口，基于各類軟件以及硬件升級可以保障IPv6、FlexE、SR等和5G有效承載。有部分區域PTN核心匯聚層還存有較多舊設備，實際承載容量受限。其中端口以及槽位利用率較高，后續實施擴容難度較高，不能有效應用IPv6、FlexE、SR等功能。其中在現網接入層構建中，主要是以GE環網為主題，在局部熱點連接區域還存有10GE環網，帶寬不能有效適應5G發展需求，不具有帶寬升級能力。其中接入層老舊設備所占量較大，能有效支持GE、不能支持FlexE特性，設備不能有效演進，導致L3、IPv6等各項功能難以有效發揮。從長期發展角度來看，在PTN接入層中要注重從本質上進行創新優化，以此來適應5G承載要求[2]。

當前現有的4G網絡業務大多都選取了L2PW+L3VPN方式，在5G業務中更注重選取層次性VPN至邊緣化的布設形式。在私網地址中主要是選取IPv6，在4G階段PTN業務在實際配置過程中主要是選取靜態配置方式，在5G承載SPN主要是引入動態協議、SR隧道、控制器等。其中4G和5G在業務內容中存有較大差異，對基本運維方式具有較高要求。現網設備要注重規范化配置控制面IP地址，對IGP協議進行合理配置。現網設備要注重對SCN通道進行靈活部署，建立完整的交互通道。在核心匯聚部分要選取更多演進能力突出的設備，對線卡支持FlexE進行有效更換。基于軟件升級能有效支持IPv6以及SR等，對當前現網4G業務具有較大影響。在5G承載網中，相關技術部門要注重合理錄入IGP/SR動態化協議，業務實際布設方式能從靜態+動態有效轉為全動態化網絡，對現網發展具有較大挑戰[3]。

（二）對SPN關鍵特征的引入建議

在5G中引入的各項新技術較多，無線網以及核心網部署方案擬定中存有明顯不確定性，各項具體業務需求不能得到有效劃分。5G發展將趨向于云化分布式部署方式，有部分網元在各個地區開始全面部署，有部分網元會應用分層部署模式。所以，后續傳送網發展中是各項不確定要素與各項新需求之間的有效疊加。為了能保障各項投資效益得到有效控制，傳送網要注重依照5G不同建設階段、建設方案實施分場景建設。SPN網絡關鍵特征引入中，主要是基于現有5G網絡不同階段發展業務進行擬定，依照不同發展時期，主要有eMBB業務以及行業用戶普及階段。①在5G建設初期，主要是以eMBB業務為主體，在此發展過程中網絡帶寬能有效提升，在新建SPN設備線路側應用FlexE接口，引入SDN管控。5G業務能選取SR-TP隧道進行承載。②階段二，在5G成熟發展成熟期，eMBB業務全面發展，對帶寬提出了更多更高要求，uRLLC以及mMTC等較多行業日益發展成熟之后，對承載網提出了更多更高需求。面對大帶寬，開始從初期1個100GE逐步擴容到N個100GE，促使多項業務能有效分擔。基于FlexE技術應用，能有效捆綁一個超100G接口[4]。

（三）SPN網絡不同階段部署方案

全面面向5G傳送網規劃建設目標網絡在建設中就是建立一個功能全面、性能突出，能有效滿足5G業務需求SPN網絡。但是近期5G各項業務需求發展不明確，加上SPN技術在全面發展，要消耗更多建設成本。全面面向5G的承載建設方案，要注重基于現網設備演進速率以及不同業務發展需求，能有效劃分為現網PTN直接擴容、新建SPN、PTN軟硬件升級。在5G網絡發展初期，重點發展eMBB業務。在規模化部署期，業務還是以eMBB業務為主，此時流量需求增大。在5G發展成熟期，三大場景業務進一步發展。SPN關鍵特征開始引入，PTN平面將SPN平面長期共存，能承載多項業務[5]。

結語：

5G屬于全新的信息基礎設施，多項業務全面發展，針對5G承載網容量規劃以及多項技術引入，要注重從技術發展層面進行分析。5G業務發展沒有明確預測數據，各個階段建設不確定性突出，要注重基于5G業務各階段開展現狀合理調控。

參考文獻：

[1]陳龍榮，邵劍峰，舒宇.SPN網絡建設及相關技術的分析[J].通訊世界，2020，27（3）：9-10.

[2]侯文雷.淺談5G時代SPN組網架構[J].中國新通信，2020，22（1）：113-114.

[3]呂云輝，王克信.SPN傳輸網絡架構分析[J].通訊世界，2019，26（8）：162-163.

[4]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：

靳宏堯（1986-8），男，漢族，吉林長春人，通信工程學士，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：無線通信。

李敬義（1990-7），男，漢族，吉林長春人，通信工程學士，任職于吉林吉大通信設計院股份有限公司工程師，研究方向：5G無線通信。