SPN技术探讨

姜磊

摘要：“4G改变生活，5G改变社会”，随着通信技术的发展，人类社会已经步入到数字化社會时代。数字经济的发展之快远远超出人们预期、全联接世界正逐渐成为现实。数字世界的根基在于网络，运营商成为数字社会使能者的关键同样在于网络。未来信息网络的发展将围绕无线业务、家庭业务和企业业务和DC互联为主线开展。

关键词：SPN技术；网络技术；业务

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2018）07-0069-01

Abstract： “4G changes lives， 5G changes society”. With the development of communication technology， human society has entered the era of digital society. The digital economy is developing far faster than people expect and the fully connected world is gradually becoming a reality. The foundation of the digital world lies in the network. The key to operators becoming the enablers of the digital society is the same in the network. In the future， the development of information networks will be centered around wireless services， home business and corporate services， and DC interconnection.

Key words： SPN technology； network technology； business

1 业务驱动力

1.1无线业务

5G网络将支持多种业务和应用场景，例如具有更高带宽、更低时延的增强移动宽带eMBB（增强移动宽带）业务，支持海量用户连接的物联网mMTC（大规模机器通信）业务，以及超高可靠性、超低时延的uRLLC（超可靠低时延通信）等。

eMBB业务的目标是增加1000倍网络容量，其面临着成本和功耗的挑战，包括带宽成本、站址成本和运维成本。在4G用户数接近饱和，ARPU没有增加预期的情况下，低成本、低功耗、易部署、易运维的网络架构，是面向eMBB应用场景最核心的要求。

mMTC业务主要面向环境监测、智能抄表、智能农业的呢过以传感和数据采集为目标的应用场景，具有小数据包、低功耗、低成本、海量链接的特点，要求支持百万/平方红利连接数密度。

uRLLC业务面向车联网、工业控制、智能制造、智能交通物流及垂直行业的特殊应用需求，为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。其最大的挑战来自网络技术能力，当前的网络架构和网络技术，在时延的保证方面存在不足，一些新的技术需要突破，不断改善网络体验。

1.2家庭业务

全球家庭宽带产业发展迅速，无论是速率还是覆盖率均取得了巨大进步，同时4K/8K视频、VR/AR虚拟现实、物联网、大数据、工业4.0、人工智能等新业务呈出不穷，这一切的基础就是无所不在的宽带网络，宽带成为智能社会的基石。宽带发展也开始从追求量向追求质转变，行业呼唤高品质的家庭宽带提供能力。

体验是用户业务发展的核心，目前宽带网络的用户体验仍存在很多挑战，尤其是经过家庭Wi-Fi网络之后，用户感受到的体验带宽与签约带宽的差异仍很大，视频业务体验也有很大提升空间，同时视频业务需要低时延承载来满足体验的要求。同时运营商业务开通慢、故障响应慢也是用户抱怨较多的地方，因此体验驱动运营的关键就是做好连接体验、业务体验、服务体验。

宽带发展正在跨越普遍服务，向着更高质量的品质宽带方向迈进。品质宽带的发展首先以更好的体验为中心，宽带走向体验红利和数字红利，需要全方位解决体验瓶颈，通过体验驱动运营，满足个人、家庭、企业、及智能社会的诉求。其次，以更高的效率为基石，通过价值驱动建网，缩短投资回报周期，提升投资效率。最后，通过敏捷驱动云化，提升业务开发部署和管理效率。

1.3企业业务

企业云承载业务：在全面云化时代，承载网络将与云全面联接，这将给运营商和全行业带来新的挑战：一方面，云服务的发展给运营商专线业务带来了更多机遇与挑战；另一方面，云服务提供商不断将数据中心下移并不断提升专线业务市场竞争力，也为运营商专线业务带来挑战。

智能企业专线业务：随着中小企业的兴起，企业分支之间的组网业务正在成为政企市场新的增长点。对网络资源高度依赖、开通时间长、维护复杂，是长期以来传统数据专线业务广受诟病的问题，也无法满足IT能力较弱的企业的需求。市场迫切需要一种轻量级、快速开通、成本低廉的新型敏捷组网业务。

虚拟网络租用服务：大型企业对网络的租用，已不仅仅限于对带宽和管道的租用，未来虚拟网络租用将会成为新兴业务形态。不同于传统的专线租用，虚拟网络租用不仅给用户提供承载管道，还可以为用户提供便捷的网络控制能力。

2 架构

SPN承载网包括SDN集中管控、高效以太组网、软硬网络切片、灵活连接等几大要素的长期可扩展架构：

2.1 SDN集中管控：SPN基于集中管控的网络架构，通过SDN使能的网络IT化和自动化转型，提供网络的敏捷化和开放性能力，实现灵活可编程的柔性网络。SPN承载网络SDN是E2E SDN/NFV架构下的重要组成部分，上层由网络协同层实现无线网、承载网、核心网、数据中心多网络域协同，提供无缝的E2E资源管理呈现、业务发放能力。SDN控制器对承载网能力进行抽象，屏蔽下层网络实现技术，实现跨域跨厂商的协同组网。通过网络资源监控，对网络的资源实时闭环调度，最大化资源利用率。

2.2 高效以太组网：基于以太网产业链，构筑最低成本的大带宽组网能力，实现接入层50/100GE，汇聚核心层100/200/400GE的高速率端口。具备通过FlexE和DWDM技术进行多端口进行绑定能力，实现灵活的带宽扩展能力，使单纤、单端口传输容量达到数T级别。

2.3 软硬网络切片：承载网切片是实现E2E网络切片的重要基础，承载网络的切片是SDN技术和转发设备能力相结合地产物，其将网络设施和应用网络的解耦，呈现细粒度可打包的差异化的承载网络能力，匹配垂直行业对不同服务质量的诉求，支撑多业务运营和云网协同。SDN控制器针对物理网络资源进行抽象和调度，针对切片网络的带宽时延等业务需求，利于Flex ETH、Slicing Ethernet等管道切片技术，将业务调度到合适的资源上，从而保证业务的承载诉求。创新性引入切片以太网技术，实现硬隔离和透明承载，构筑承载网硬切片能力。

2.4 灵活业务调度：SPN通过灵活的隧道和寻址转发技术，实现对点到点、点到多点、多点到多点业务的灵活匹配。通过SE寻址转发，实现基于L1的业务调度。通过MAC＼MPLS寻址转发，实现基于L2的业务调度。通过IP寻址转发，实现基于L3的业务调度。