5G网络下PTN向SPN演进之路

靳宏尧 李敬义

摘要：在社会发展新阶段，我国5G网络部署覆盖范围在逐步扩大，依照5G实验网，针对SPN技术的验证现状。在通信网络中能选取PTN演进SPN网络作为5G承载网。本文在PTN网络现状基础上，对5G不同阶段发展需求特点进行分析，探究PTN朝着SPN演进发展的各项步骤，探究相应的建设思路。

关键词：5G网络;PTN;SPN;演进

SPN在构建中将以太网作为基本内核，能有效补充较多带宽承载管道，基于各项网络技术有效融合，能保障软硬管道有效分片，提供L0至L3的多层业务承载能力。基于SDN集中管控，能建立高效、开放、敏捷化的网络运营体系。

一、SPN面向5G的解决方案概述

在SPN架构中有效融入了L0至L3多层结构，在融合设备中主要融入了光电一体，基于SDN架构能有效保障各个区域多项业务能有效实现。L2&L3分组层能确保网络有效连接，对MPLS-TP提供有效支持。L1传送层能有效实现光接口以太网化发展，接入PAM4灰光模块，通过以太网彩光DWDM组网。在承载策略层面中，在SR-TE隧道技术应用中，能有效补充可以连接的PathSegment，再规范化引入端到保护以及双向隧道应用功能，其能与MPLS-TP OAM机制有效兼容，促使网络整体运维效率全面提升，保障SR得到有效改造，转为电信传输的源路由技术。在实际管控层面上，在设计思路拟定中，要注重突出管控一体、集中为主、分布为辅的设计思路，再成功引入SDN。从SPN发展现状来看，其能有效发挥电信级保护、PTN运维优势，还能基于SDN就展开控制面集中控制，强化各项业务动态化发展能力[1]。

二、5G网络下PTN向SPN演进步骤分析

（一）现网PTN设备的演进能力分析

通过对近些年各个区域PTN核心汇聚层优化改造基本现状来看，在核心汇聚层应用的设备主要有烽火690、华为7900、中兴6500等，能有效支持100GE接口，基于各类软件以及硬件升级可以保障IPv6、FlexE、SR等和5G有效承载。有部分区域PTN核心汇聚层还存有较多旧设备，实际承载容量受限。其中端口以及槽位利用率较高，后续实施扩容难度较高，不能有效应用IPv6、FlexE、SR等功能。其中在现网接入层构建中，主要是以GE环网为主题，在局部热点连接区域还存有10GE环网，带宽不能有效适应5G发展需求，不具有带宽升级能力。其中接入层老旧设备所占量较大，能有效支持GE、不能支持FlexE特性，设备不能有效演进，导致L3、IPv6等各项功能难以有效发挥。从长期发展角度来看，在PTN接入层中要注重从本质上进行创新优化，以此来适应5G承载要求[2]。

当前现有的4G网络业务大多都选取了L2PW+L3VPN方式，在5G业务中更注重选取层次性VPN至边缘化的布设形式。在私网地址中主要是选取IPv6，在4G阶段PTN业务在实际配置过程中主要是选取静态配置方式，在5G承载SPN主要是引入动态协议、SR隧道、控制器等。其中4G和5G在业务内容中存有较大差异，对基本运维方式具有较高要求。现网设备要注重规范化配置控制面IP地址，对IGP协议进行合理配置。现网设备要注重对SCN通道进行灵活部署，建立完整的交互通道。在核心汇聚部分要选取更多演进能力突出的设备，对线卡支持FlexE进行有效更换。基于软件升级能有效支持IPv6以及SR等，对当前现网4G业务具有较大影响。在5G承载网中，相关技术部门要注重合理录入IGP/SR动态化协议，业务实际布设方式能从静态+动态有效转为全动态化网络，对现网发展具有较大挑战[3]。

（二）对SPN关键特征的引入建议

在5G中引入的各项新技术较多，无线网以及核心网部署方案拟定中存有明显不确定性，各项具体业务需求不能得到有效划分。5G发展将趋向于云化分布式部署方式，有部分网元在各个地区开始全面部署，有部分网元会应用分层部署模式。所以，后续传送网发展中是各项不确定要素与各项新需求之间的有效叠加。为了能保障各项投资效益得到有效控制，传送网要注重依照5G不同建设阶段、建设方案实施分场景建设。SPN网络关键特征引入中，主要是基于现有5G网络不同阶段发展业务进行拟定，依照不同发展时期，主要有eMBB业务以及行业用户普及阶段。①在5G建设初期，主要是以eMBB业务为主体，在此发展过程中网络带宽能有效提升，在新建SPN设备线路侧应用FlexE接口，引入SDN管控。5G业务能选取SR-TP隧道进行承载。②阶段二，在5G成熟发展成熟期，eMBB业务全面发展，对带宽提出了更多更高要求，uRLLC以及mMTC等较多行业日益发展成熟之后，对承载网提出了更多更高需求。面对大带宽，开始从初期1个100GE逐步扩容到N个100GE，促使多项业务能有效分担。基于FlexE技术应用，能有效捆绑一个超100G接口[4]。

（三）SPN网络不同阶段部署方案

全面面向5G传送网规划建设目标网络在建设中就是建立一个功能全面、性能突出，能有效满足5G业务需求SPN网络。但是近期5G各项业务需求发展不明确，加上SPN技术在全面发展，要消耗更多建设成本。全面面向5G的承载建设方案，要注重基于现网设备演进速率以及不同业务发展需求，能有效划分为现网PTN直接扩容、新建SPN、PTN软硬件升級。在5G网络发展初期，重点发展eMBB业务。在规模化部署期，业务还是以eMBB业务为主，此时流量需求增大。在5G发展成熟期，三大场景业务进一步发展。SPN关键特征开始引入，PTN平面将SPN平面长期共存，能承载多项业务[5]。

结语：

5G属于全新的信息基础设施，多项业务全面发展，针对5G承载网容量规划以及多项技术引入，要注重从技术发展层面进行分析。5G业务发展没有明确预测数据，各个阶段建设不确定性突出，要注重基于5G业务各阶段开展现状合理调控。

参考文献：

[1]陈龙荣，邵剑峰，舒宇.SPN网络建设及相关技术的分析[J].通讯世界，2020，27（3）：9-10.

[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]吕云辉，王克信.SPN传输网络架构分析[J].通讯世界，2019，26（8）：162-163.

[4]王挺，辛向军.面向5G承载的城域PTN向SPN演进分析[J].信息通信，2020（2）：202-205.

作者简介：

靳宏尧（1986-8），男，汉族，吉林长春人，通信工程学士，任职于吉林吉大通信设计院股份有限公司中级工程师，研究方向：无线通信。

李敬义（1990-7），男，汉族，吉林长春人，通信工程学士，任职于吉林吉大通信设计院股份有限公司工程师，研究方向：5G无线通信。