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SPN 2.0:新一代综合业务承载网络标杆

发布时间:2022-03-03  作者:中兴通讯 赵福川,刘爱华  阅读量:

SPN 2.0技术及网络演进驱动力

 

切片分组网SPN 1.0是中国主导的自主创新的面向5G业务的综合承载网络。SPN技术架构包括切片分组层(SPL)、切片通道层(SCL)、切片传送层(STL)。其主要创新技术“SCL层网络”已在ITU-T标准化为新一代传送网技术体系MTN(Metro Transport Network),“SPL层网络”技术包括SR-TP、Inband OAM等,经过中兴通讯和中国移动等单位在IETF的联合推进,也得到了国际标准的认可,部分技术即将发布为RFC。从技术层面来看,SPN 1.0技术获得了很大的成功,引领了传送网新技术和新标准的发展。

SPN 1.0在承载运营商5G回传业务上已经得到了大规模的部署应用,随着5G行业应用以及政企专线等业务的综合承载需求,以及SPN在电力、铁路和矿山等工业和政企网络的应用,迫切需要SPN网络满足多样化综合业务承载的能力,充分发挥SPN灵活切片和自主可控的优势,SPN 2.0应运而生。

2020年起,中兴通讯已在SPN 2.0部分关键技术上进行了积极探索,率先在中国移动研究院实验室和北京移动现网完成“SPN 10M小颗粒”技术的验证测试;2021年在北京移动完成SPN云网业务综合承载试点;目前中兴通讯也开始建设电力和交通等工业和政企数字化业务的SPN承载网络;这些工作为SPN 2.0技术和网络演进奠定了坚实的基础。

 

SPN 2.0关键技术演进

 

SPN 2.0继承SPN 1.0架构并在SPN 1.0基础上进一步扩展,包括针对5G行业和政企网络应用特有的10M小颗粒硬隔离通道技术、增强综合业务切片技术,并融入算力和AI技术等,实现SPN平滑演进到综合业务承载网络。

 

小颗粒硬隔离通道技术

SPN小颗粒技术(Fine Granularity Unit,FGU)构建端到端高效、无损、柔性带宽、灵活可靠的通道和承载方式,以满足5G+垂直行业应用和专线业务等场景中小带宽、高隔离性、高安全性等差异化业务承载需求。在MTN技术基础上,通过层次化设计,引入细粒度切片技术,FGU对SPN通道层的5Gbps颗粒做进一步时隙划分及复用,形成带宽粒度为10Mbps的小颗粒通道,将硬切片的颗粒度从SPN 1.0的5Gbps细化到10Mbps,并正在研究进一步细化到支持2Mbps业务接入的能力,通过兆(MB)级别端到端硬隔离通道满足E1、FE、GE和10GE接口等丰富小颗粒业务承载需求。FGU时隙结构如图1所示。

    图1  FGU层次化帧结构

中兴通讯小颗粒解决方案通过在现有产品中新增“SPN 10M小颗粒处理单元”,平滑演进到支持小颗粒组网的能力,在需要部署小颗粒切片或专线业务的节点新增小颗粒处理单板即可。

 

增强综合业务承载技术

面向2B行业应用,需要更加丰富的切片服务支持,实现与传统公众业务共享5G新型基础设施之外的定制化承载。SPN 2.0在小颗粒技术基础上,结合增强的InBand OAM和演进的SRv6能力,支持面向2B和云网融合业务的增强切片承载方案。

中兴通讯SPN 2.0面向2B和云网融合业务增强综合承载的能力主要如下:

- 小颗粒切片能力

由于SPN 2.0小颗粒技术的引入,进一步增强了SPN网络的切片能力,尤其针对2B垂直行业应用,在5G eMBB、URLLC和mMTC大类切片基础上,支持2B行业和高价值云网融合业务尊享切片服务。

- 网络质量感知能力

SPN 2.0基于InBand OAM的端到端随流实时监测功能,能够对业务报文进行直接测量,达到实时感知每业务、每报文粒度SLA的目的,配合Telemetry秒级数据采集和统一管控、计算、可视的能力,实现网络质量实时可视、主动监控,故障快速定界定位。

中兴通讯InBand OAM功能支持超大并发实例数、业务流管控自学习和场景化重点保障等功能,为SPN承载多样化的综合业务提供增强的网络质量感知能力。

- 端到端SRv6演进能力

云网融合的组网中,边缘云到中心云互通时,端到端SRv6需要SPN 2.0演进支持SRv6功能。SPN可以通过在网络边缘增加SRv6 SPN网关,网络内通过SRv6实现SPN特色的SR-TP、FGU/SCL高质量连接灵活可编程,将SPN网络作为“虚拟SRv6节点”参与端到端SRv6服务,提供SPN风格的SRv6功能演进,如图2所示。

- SPN CPE/南向接口解耦能力

SPN 2.0针对专线等切片业务接入将引入SPN CPE设备支持不同类型的专线业务接入,包括普通分组业务和TDM硬隔离的小颗粒业务,实现向承载行业和专线综合业务演进。同时,SPN 2.0在1.0开展的南向接口解耦工作的基础上,支持多厂商灵活组网的能力。

    图2  城域SPN支持云网融合组网方案

 

融入算力和AI技术

网络和算力(AI)作为新型基础设施的关键,在SPN 2.0技术发展中相互融合。SPN已经在边缘首先启动了融入算力的探索,在节能降耗和网络管控运维自主进化方面融入更多的AI,为SPN 2.0赋予了更加多样化的特性。

中兴通讯将最新的智能化技术融入到SPN 2.0产品中,通过融入算力和AI技术提升SPN的智能化水平。

- SPN融入边缘算力

SPN网络接入设备集成算力资源,通过轻量级边缘计算平台,为边缘业务提供实时数据采集和分析;同时承载人工智能、图像识别和视频渲染等新业务的AI推理。丰富的网络资源与算力资源将不断地融合互补,实时业务在本地SPN设备处理,非实时业务上送公有云。

- SPN融入内在AI实现节能降耗

SPN 2.0将通过内在AI技术根据不同的流量负载和场景识别,实现自身运行能耗的自动调节,实现节能降耗,构建绿色承载网络。

- SPN管控开启自主进化能力

SPN管控应用内在AI技术将更加智能化的分析网络流量和负荷、实施网络规划与仿真、业务快速创建和故障分析等,开启自主进化能力,向AI自主运维的方向迈进。

 

SPN 2.0网络演进展望

 

SPN作为由中国提出的自主原创性技术,成功为5G承载提供了中国解决方案,在5G传送网技术方面已经处于国际领先地位,中兴通讯作为领先的设备厂商为此做出了重要的贡献。

基于良好的架构,SPN网络将从1.0演进到2.0时代。中兴通讯正在研发支持SPN 1.0向2.0持续平滑演进的系列化产品,满足差异化的综合业务承载的需要。除了在中国移动的规模应用,SPN凭借其特色的TDM与分组复用深度融合的技术优势和支持确定性、灵活切片等网络优势,将在智能电网、智慧铁路、智能矿山等典型的5G+垂直行业中广泛应用,成为新一代综合业务承载网络的标杆。

 

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