SPN 2.0:赋能千行百业,服务数字新时代

发布时间:2023-04-24 作者:中兴通讯 赵福川,刘爱华 阅读量:

        2022年6月,中国移动联合中兴通讯等合作伙伴发布了《SPN 2.0白皮书》,开启了SPN 2.0时代。SPN 1.0技术已经应用于中国移动等运营商,规模承载5G回传业务,并开始在地铁、矿山和高速等垂直行业中得到推广。随着运营商城域专线业务逐步部署到SPN切片网络,以及中国移动城域算力网络承载需求的发展,SPN技术朝着综合业务承载持续演进。

        聚焦SPN 2.0时代的主要需求,SPN 2.0技术致力于在城域网络以及行业专网中打造融合TDM和分组复用技术的综合承载平台,支持高价值的切片专线、赋能行业数字化的切片专网和算网融合新型业务。为了支持高价值切片专线,SPN 2.0发展了FGU 10M小颗粒技术,达到甚至超越MSTP专线的品质,增加小型化SPN设备提供小颗粒接入并增强SPN网络覆盖;面向赋能行业数字化的切片专网,SPN 2.0通过TDM和分组深度融合,提供软硬隔离和确定性可靠通信;应对算力网络演进,SPN 2.0提出传送网络特性的T-SRv6和内生AI技术支撑新业务承载。

 

高价值切片专线技术进展

        SPN 2.0切片专线技术以MTN(Metro Transport Network)/FGU(Fine-Granularity Unit)切片通道为核心,具备硬隔离、多业务、Inband OAM质量感知、多种网络保护和自服务功能,满足小型化SPN接入的固定专线、5G专线以及跨越SPN省干的端到端专线等场景的需求。当前,中兴通讯SPN专线已开始在中国移动多个省份规模承载集客专线业务,并配合中国移动完成小型化SPN的企标制定、样机研发和试点测试,将进一步拓展SPN专线的覆盖能力。同时,结合SPN省干和国干的建设,我们将继续推动SPN 2.0跨域干线的端到端小颗粒专线技术完善,形成全程全网专线承载覆盖。SPN 2.0基于FGU小颗粒技术专线承载方案如图1所示。

 

        此外,基于FGU小颗粒支持E1/STM-1的CBR(Constant Bit Rate)业务国内标准已经完成制定,并在部分行业网络中开始部署,进一步丰富了SPN的多业务专线承载能力。

 

赋能行业数字化专网

        随着5G等新基建的发展,行业数字化专网逐渐从单一专网向综合业务专网和虚拟专网方向演进。现阶段行业数字化转型的专网需求主要包括行业生产领域的高可靠安全通信、生产辅助的带宽连接、行业云化应用互联以及可管可控等。针对这些需求,传统SDH/OTN虽然能提供高可靠安全通信,但分组化承载能力不足,而以太网/IP虽然擅长L3云化互联,但缺乏硬隔离高可靠通信能力。SPN是分组和TDM深度融合的技术,在以太网/IP架构中内嵌了硬隔离高可靠的TDM功能,满足新型行业专网的关键需求。MTN/FGU硬隔离切片,满足生产切片低时延、低抖动要求,提供电信级OAM和保护;MTN硬隔离切片,具备分组大带宽,满足生产辅助切片需求;支持完整的L3连接能力,具备高精度Inband OAM功能,满足云化应用互联需求;具备传输网管功能,支持SDN管控一体化,具备智能化管控能力,网络可管可控。

        当前,SPN产品已经在地铁、矿山和高速等行业专网中得到了商用部署,南方电网和国家电网已经开始采用SPN承载电力综合业务,国家铁路面向十四五建设5G-R下一代铁路综合承载网络正在考虑选择SPN作为主要的接入承载技术选择。

 

算网融合新业务演进

        中国移动算力网络技术的发展给城域SPN带来了SRv6技术演进的需求,为此,中兴通讯联合中国移动结合SPN切片网络的特性,提出了T-SRv6方案。T-SRv6通过扩展SRv6可编程END.BXC功能精准绑定SPN切片通道,将标准的SRv6技术与传送切片技术深度融合,形成具备传送特性的SRv6方案,满足新型算网业务硬隔离、零丢包、确定性时延和抖动等高品质差异化切片服务。SPN 2.0通过T-SRv6方案具备了切片能力开放、端到端SRv6敏捷互联、高品质差异化可编程的特性,充分将标准SRv6和SPN 2.0切片传送两大技术结合,创建具备切片传送能力的SRv6功能。T-SRv6方案如图2所示。

 

        目前,T-SRv6基于标准SRv6可编程架构关键END.BXC功能扩展已经完成研发,同时在IETF SPRING工作组联合中国移动提交了标准草案,第一阶段的承载方案于2022年9月在中国移动现网顺利完成试点测试。

 

内生算力与AI

        SPN 2.0在算网融合新业务演进的同时,着力探索内生算力和AI能力,提升SPN网络的智能化和适应性。其中SPN 2.0中内置轻量级AI算力,作为超边缘算力的一种部署形态,为ToB行业应用提供算网融合服务已经取得了试点的成功。2022年9月,中国移动联合中兴通讯在江苏常州完成首例Cloud SPN算网融合方案试点,解决了工业制造中传统质检向AI质检升级的场景,后续将探索试点模式的推广。

        SPN 2.0管控AI方面已经制定了自智等级提升目标,提供持续演进的SPN网络智能管控解决方案。2022年中兴通讯联合辽宁移动推出了业务质量保障智能闭环系统方案,并在现网中兴智能管控系统ZENIC ONE(UME)上完成了该方案的功能验证。该解决方案可促使网络运维部分场景由人工变自动,由被动变主动,提升网络维护效率和业务安全性,从而达到降低客户投诉率、提升满意度的目标。

        SPN设备内生AI方面已经开始构建智能化节能创新方案,通过基于AI自适应现网流量的潮汐效应,实时收集网络数据,分析业务负载变化,在保证传输网严格的传输性能的基础上,制定芯片、模块、单板、网络级等多层次的节能方案,实现智能节电。智能化节能创新方案2022年也在中国移动现网完成了试点测试,初步验证可达到15%节能效果。

 

SPN 2.0技术进展

        SPN技术由中国团队主导且已经规模应用,国内外标准化推进顺利。SPN 1.0国内行标《SPN总体技术要求》早在2021年已经完成发布,国际标准ITU-T MTN系列(G.8310、G.8312、G.8321、G.8331、G.8350)截至2022年9月全部完成发布。目前,SPN 2.0 FGU小颗粒系列国内行标也即将发布,小型化和算网SPN企标已基本完成制定,FGU在ITU-T国际标准也已经取得立项突破。加上IETF系列标准草案,SPN 2.0预计会进一步完善SPN标准体系。

        同时,随着SPN产品在工业领域的应用部署,工业互联网联盟即将发布《SPN网络在工业场景的需求及应用》研究报告,系统总结了SPN在工业场景的应用情况;在2022年IMT-2020 5G承载推进组《5G-R承载技术和组网管控方案》研究报告中,SPN技术符合度最高。2022年,SPN 2.0切片方案荣在国际获得欧宽Network X“最具创新网络切片案例(Most Innovative Network Slicing Use Case)”大奖,标志着SPN的切片技术得到国际广泛认可。可以预见,随着SPN 2.0技术和方案在运营商和行业专网中的广泛应用,SPN技术将开启新的发展阶段,赋能千行百业,构建数智未来。