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中国移动部署近40万端SPN 技术创新迎来里程碑

点击:时间:2022-07-20
自从在2019年推出5G商用服务以来,中国移动一直在与产业链伙伴联合推进5G创新。近日,中国移动及其合作伙伴重磅发布了涉及切片分组网(SPN)的创新成果《SPN2.0技术白皮书》,并同步推出了SPN切片专线产品。

SPN是由中国移动牵头主导提出和设计的自主原创性技术,目前已经成为继SDH、OTN之后ITU-T的新一代国际化传送网技术体系之一,标志着中国在5G传送网技术领域已经占据国际领先地位。在中国移动及其合作伙伴的共同推动下,ITU-T已经完成了SPN接口、架构、设备、保护、管控、同步和演进等7大系列标准立项,并完成了四项核心标准的制定和发布,商用部署规模也在迅速扩大。有数据显示,中国移动已经完成近40万端SPN的部署,连接5G基站超85万,实现全国360个市县城区及重点乡镇农村覆盖,服务4.7亿5G套餐用户,支撑中国移动成为全球规模最大的5G运营商。

1.0时代的三个“十倍”

SPN技术的优势在于高效融合了时分复用(TDM)和分组交换技术,在新L3层、新交叉、新光层、新管控等方面实现了突破性创新,具备大带宽、超低时延、超高精度同步、灵活管控和网络切片等优势,是业界唯一可同时支持硬切片、软切片的5G承载技术。

中国移动在2019年开始部署SPN网络,至今运行质量良好。实测数据表明,SPN单节点转发时延低至微秒级,单节点时间精度小于5ns,硬切片拥塞抖动小于0.3us,网络质量稳定且多项性能指标业界最优。因此SPN已经设计之初提出的三个"十倍"愿景,即容量提升十倍、时延降低十倍、同步精度提升十倍,同时还通过重用以太网产业链做到了降低成本,解决了大颗粒业务的端到端高效、无损、硬隔离传送问题。

SPN/MTN还首次实现了中国整体性原创技术获批ITU-T SG15国际标准立项。2020年9月,7大SPN /MTN标准在ITU-T立项,使之成为继SDH、OTN之后的新一代传送网技术体系。目前MTN的四项核心标准已正式发布,确立了中国在5G传送网技术方面的国际领先地位,而中国移动截至今年6月完成近40万端SPN部署,为中国5G的持续领先发展奠定了坚实的技术和网络基础。

2.0时代的五大能力

随着5G商用日益深入,SPN开始从5G回传向行业应用场景拓展,而政企专线、云网业务、行业应用等场景则对SPN承载网提出了更小颗粒、更高可靠、更加灵活、更智能低碳的新需求。为此中国移动携手信通院、电科院、华为、中兴、烽火、博通、盛科等联合发布了《SPN 2.0技术白皮书》。从白皮书可以看到,SPN2.0引入了面向综合承载的SPN小颗粒技术、面向云网融合的承载能力、面向泛在覆盖的组网能力、面向行业客户的智能运维能力,以及面向"双碳战略"的节能能力,目标是将SPN打造成为一张"高效、融合、智能、低碳"的新一代综合业务承载网。

SPN2.0带来的直观变化是设备形态的更新。SPN1.0是用50G以上的大通道承载10G以上的业务,SPN2.0则在客户侧新增了E1/FE/GE低速接口,在网络侧新增了支持小颗粒硬切片的10GE以太网接口,能够更加灵活地支持不同的业务需求。具体来说,SPN2.0带来了五大能力。

一是面向综合承载的小颗粒能力。SPN2.0能够提供N*10Mbps硬切片,不占用额外带宽即可为每条小颗粒通道提供端到端性能监测与保障,其在线带宽无损调整功能还可以在不影响客户业务的情况下,为客户按需、及时调整带宽。

二是面向云网融合的承载能力。SPN 2.0能够为云业务提供业务感知、分片、灵活连接和可视化自助服务等价值特性,提供云网一站式服务。

三是面向泛在覆盖的组网能力。SPN2.0支持10GE接口小颗粒技术,能够将N*10Mbps硬通道延伸至客户办公桌,提升部署的灵活性且增强数据安全性。

四是面向用户的自服务能力。SPN 2.0一方面提供智能化网络运维管控平台,实现规划仿真与自动化运维,降低网络运维难度与压力;另一方面,面向用户量身定制了客户侧管控界面,使得专线专网服务更加智能和透明。

五是面向双碳战略的节能能力。GSMA、ITU、GeSI、SBTi等国际通信组织纷纷提出,ICT行业应在2020 年至2030 年减少温室气体排放量45%,包括中国在内的世界主要国家也都提出了节能减排目标,SPN则可以帮助运营商加快双碳战略落地。据测算,SPN的单比特功耗较PTN下降65%左右。

为数字化转型保驾护航

SPN作为5G的底层传送网络,具有突出的技术优势和网络能力,概括起来就是专属可信、安全可靠、泛在灵活、智慧运维四大优势。

专属可信是指SPN的切片性能。秉承SDH的时隙隔离理念,SPN提供两类切片能力,一是基于通用FlexE技术,在设备端口上引入时分复用技术,做到接口级的硬隔离;二是中国移动独创的G.MTN交叉能力,即在业务途径设备均采用与SDH一致的时隙交换,真正实现端到端全程专属专用。G.MTN是中国拥有自主知识产权的原创技术标准,相应产业链均在国内,确保网络安全可信。

安全可靠是指抗故障能力,SPN有三重可靠性保障。一是环形组网,提供传统的1+1主备双路径保护、毫秒级的故障倒换,可抗单点故障;二是通过基于SDN技术的重路由功能,实现自动计算第三条逃生路径,能保证网络出现多点故障的情况下业务依然持续,满足生产类业务的高需求;三是对于超高可靠的业务需求,SPN切片专线可以额外引入5G备线,提供固移备份、系统级的自动切换,实现天地一体的防护。

泛在灵活是由中国移动强大的5G网络决定的。中国移动已建成超85万个5G基站,2022年底将突破100万,是全球最大的5G承载网络。覆盖广泛的5G网络极大增强了SPN与客户的接触面,助力业务快速开通。目前SPN可提供QoS或独立切片两类不同方式的业务隔离及定制,实现一线接入多业务的差异化承载,其带宽无损调整技术还可以为客户提供在线的自助调速功能,业务扩容不影响客户体验。

智慧运维是帮助运营商缓解运维压力的重要手段。SPN采用InBand OAM技术做到了全面监控业务的实时质量,可对业务时延、抖动等多项指标进行毫秒级检测,出现故障可做到分钟级定位,大幅提升运维效率。SPN面向客户的自服务能力也非常重要,不但让客户获得服务0等待体验,还可以让客户全面掌控网络和业务现状,自主调整资源配置。

三款SPN切片专线服务数字化经济

基于SPN强大的技术优势和网络能力,中国移动精心打造了三款SPN切片专线产品。

一是基础版切片专线,主打业务的泛在接入和快速开通,采用最小颗粒度为5G的MTN大颗粒切片,同一切片内不同用户间通过VPN进行隔离,同时标配重路由保护功能和SLA可视,并可按需选配其他可视化能力。

二是进阶版精品切片专线,主打单用户的专属小颗粒交叉,提供超高的确定性网络。进阶版精品切片专业为单用户独享,最小颗粒度为10M,不同用户间通过切片进行物理隔离,标配重路由保护功能和所有可视化能力。

三是定制版行业切片专网,主打不同行业的专享切片,为行业客户提供一体化服务。行业客户可选专网,或者切片隔离,标配重路由保护功能和SLA可视。如果需要,中国移动还可以为客户灵活定制其他可视化能力。

三款产品,分别面向三类不同场景,形成了SPN“1234”全场景可定制能力,即通过“1”张专属切片网络,提供光纤级的业务硬隔离能力;通过“2”种确定传输能力,提供稳定可靠的信息高铁服务;通过“3”重安全可靠方案,打造立体化保护机制;通过“4”类在线自助服务能力,提供“服务零等待”的电商化体验。

自从5G规模商用以来,中国移动不仅建成了全球最大、最先进的5G网络,还联合生态伙伴不断创新,取得了具有自主知识产权的原创技术成果,对中国和全球通信网络技术和应用做出了重大贡献,各行各业的数字化转型步伐也将因此更加轻松和顺畅。

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