目前5G已成業界熱議話題，在即將到來的萬物互聯時代，5G是非常關鍵的技術。且5G相比4G，業務場景多種多樣，對5G承載網帶來巨大挑戰。5G傳輸，承載先行並不僅僅是一個口號。當前5G承載網的部署時間已經十分緊迫，中國移動作為創新推出SPN(切片分組網)技術的運營商，肩負著更重要的使用，因此中國移動正加班加點，只爭朝夕，不斷推動5G承載網的商用程序。

變革視窗，5G承載如何邁過四道坎

隨著4G網路的成熟商用，移動寬頻正逐漸改變著人們的生活。與此同時，5G的腳步聲越來越近，5G標準制定和關鍵技術研究也逐步加速。5G之路，承載先行，承載網作為連線無線、核心網的端到端網路，在5G商用之路上的重要性不言而喻。那麼，5G承載網到底面臨哪些需求和挑戰呢?

“頻寬是對5G網路影響最大。”蔡謙對移動Labs表示，“LTE 4G基站空口頻寬20Mhz-60Mhz，5G NR基站頻寬將達到或超過100Mhz，5G頻寬的需求將是4G的十多倍，現網的速率體系將成為升級的瓶頸。由於運營商的建網投資不可能隨著頻寬線性增長。因此，承載網需要提供高性價比的大頻寬能力，保持運營商的平穩投資。”
相對於TD-LTE，長遠來看5G三大業務場景對承載網有許多剛性要求。此外，由於裝置面臨更新換代，新技術湧現。業界普遍認為5G承載技術變革視窗來臨 。然而從發展來看，一直有四大因素影響著5G傳輸網架構。

5G RAN架構變化對傳輸網架構影造成很大影響，3GPP 5G RAN功能切分定義了CU、DU兩級架構，導致5G階段站型多樣，不再主要是回傳，而是前傳、中傳、回傳網路將並重，多業務支援。
5G CORE架構變化對傳輸網架構影造成很大影響， 5G網路中UPF及MEC根據具體業務需求進行靈活部署， MEC之間的流量需就近轉發，需要都會網路L3功能下沉到匯聚層，甚至接入層，L3域增大，對組網造成很大影響。
5G網路分片及垂直行業低時延業務要求對網路架構造成很大影響， 需要降低端到端的時延，要求每節點支援極低轉發時延，需要既支援硬隔離，又支援軟隔離，實現軟硬切片。
5G基於SDN架構，需要考慮引入控制器及Orchestrator， 需要通過標準介面及資訊模型實現各層解耦，同時要考慮管控系統管理大三層網路時的效能問題。
據蔡謙介紹，中國移動對5G業務需求以及技術發展做了深入的研究，對5G承載網提出了三個10倍的需求：容量提升10倍、效能提升10倍、每bit/s成本降低掃現在的1/10。為此，中國移動創新提出了切片分組網SPN，分別在物理層、鏈路層和轉發控制層採用創新技術，滿足包括5G業務在內的綜合業務傳輸網路需要。”

需求和技術共同推動5G傳輸重構

“技術要推進，首先要有需求驅動。”蔡謙指出，SPN的產生主要面對的是整個傳送網。5G與下一代傳送網的急切需求以及技術的發展共同推動5G傳輸重構，也構成了SPN的兩大驅動力。

從2016年開始，中國移動就已經啟動相關技術研究，從需求到技術方案選擇，直至形成最終的決策，每一個環節都會經過多輪的內部討論、專業之間的PK。由於下一代傳輸網以5G承載為核心，兼顧家客、集客業務綜合承載，在中國移動看來SPN是打造未來統一高效綜合業務傳輸網路的優選方案。

“一方面，中國移動的4G傳輸網是基於PTN的，由於SPN基於乙太網傳輸架構，繼承了PTN傳輸方案的功能特性，並進行增強和創新，滿足5G各種需求。”蔡謙指出，另一方面，SPN也非常吻合產業界發展情況。“SPN希望充分利用乙太網生態鏈，在光層推動採用乙太網化的光介面，在電層與通用電信級乙太網應用共享晶片，達到較高的價效比。”
蔡謙表示，“SPN整個技術分為三層架構，通過一種技術解決5G的六大挑戰，滿足各種新需求。切片傳送層STL可以實現切片物理層編解碼，採用高性價比25GE、50GE、 100GE 、200GE、400GE等大容量乙太網介面，並支援彩光DWDM;切片通道層SCL實現切片乙太網通道的組網處理，支援低時延轉發，網路切片硬隔離等;切片分組層SPL則通過SR-TP、MPLS-TP實現分組資料的路由處理，支援靈活連線，滿足L2/L3 VPN， CBR業務要求。”

針對大三層問題，SPN引入SR-TP實現科管可控的L3隧道，構建端到端L3的部署業務模型，並引入高效能集中管控L3控制平面;針對分片和極低時延業務，SPN引入FlexE介面及融合交換架構。與此同時，SPN通過管控融合SDN平臺，實現對網元物理資源，如轉發、計算、儲存等資源，進行邏輯抽象和虛擬化形成虛擬資源，並按需組織形成虛擬網路，呈現“一個物理網路、多種組網架構”的網路形態。

蔡謙指出，SPN可以實現前傳、中傳、回傳統一承載。對於中傳/回傳方案，可採用同一張網統一承載中傳/回傳，滿足不同RAN側網元組合需要，通過FlexE通道支援端到端網路硬切片;下沉L3功能至匯聚層甚至接入層;接入層引入50GE(BIDI)，核心匯聚層引入100G/200G彩光方案。在前傳中，蔡謙認為對於接入光纖豐富的區域建議採用光纖直驅的方案承載，對於接入光纖缺乏、建設難度高的區域，可考慮採用前傳SPN彩光方案承載。

5G傳輸已就緒，SPN“朋友圈”日益壯大

網路轉型與5G，無論是在技術能力層面，還是在管理運營模式層面，都給運營商帶來了極大挑戰。中國移動在選擇合適自身網路特性、發展規劃的技術SPN的同時，也積極參與引導產業鏈，聯合推動相關技術的應用。

“目前，SPN已形成國內外廠家廣泛參與的良好產業形勢。中國移動已於近期實現SPN多廠家互通。”蔡謙指出，“在產業鏈各環節合作伙伴的通力協助下，SPN試點已經具備網路環境，將於近期開始面向端到端的關鍵功能及技術驗證，形成端到端網路能力。2019年，將進一步開展面向商用的規模試點測試。”
“從2017年10月至2018年8月，中國移動完成SPN實驗室測試環節。據蔡謙介紹，“實驗室測試環節完成主要傳輸裝置廠家——華為、中興、烽火SPN實驗室測試，包括了5G回傳、前傳多型別SPN裝置，其中前傳裝置2類(客戶側裝置和局端裝置)，回傳裝置3類(接入層、匯聚側和核心側裝置)，共12款，近百臺SPN裝置 。實驗室測試內容包括了SPN功能測試和SPN組網測試，覆蓋了SPN技術體制SPL層、SCL層和STL層的關鍵技術功能點，完成測試用例6大類，100多大項 。”

今年6月開始，SPN已經從實驗測試轉向規模試驗的測試。“從目前前期的測試來看，主要的廠商都滿足我們的要求，2018年Q4開始，整個實驗室測試會轉向SPN傳輸的現網城市，在廣州、杭州、上海、武漢、蘇州五大地市進行測試。”

全球5G競賽已經開始，各大通訊運營商都在努力爭取5G話語權，但要在短期內從標準到實現商用絕非易事。在標準方面，中國移動在國際標準ITU-T、行業標準CCSA、企業標準推進5G傳輸SPN，在ITU-T、CCSA立項SPN，並完成制定5G傳輸技術規範、測試規範。

但這還遠遠不夠。由於三大運營商的4G承載網路現狀存在差異，因此5G承載的技術演進路線會有所不同，技術方案選擇的決定因素需重點考慮網路綜合成本和產業成熟度。蔡謙呼籲，中國的運營商和企業應該著眼大局，形成合力。

俗話說，朋友多了路好走，蔡謙表示，“中國移動5G傳輸已經準備就緒，SPN即將開啟承載新時代。”實際上，這也可以從目前SPN日益壯大的朋友圈窺見一斑。

THE END

在晶片方面，華為、中興、烽火完成自有晶片研發，博通、Centec等釋出SPN晶片。在模組方面，多個國內和國際廠商已經推出大容量灰光、彩光模組。在測試儀表方面，主流儀表廠家釋出支援SPN測試儀表，思博倫、IXIA、VIAVI等支援SPN測試。中國移動SPN技術因其卓越的功能和效能贏得了業界的關注，多個國外運營商和裝置商對SPN表現出濃厚興趣。