当前位置: 首页 > 科技观察

中国移动韩柳岩:SPN技术适应5G需求,具备大规模试商用条件

时间:2023-03-16 01:41:30 科技观察

5G日益临近,5G传输网络在网络架构、灵活连接、带宽、时延、同步等方面的要求发生了翻天覆地的变化。这些需求变化推动了5G传输技术和组网的创新和重构。而中国移动已经明确了5G回传网络技术路线的选择:新传输网络将采用切片分组传输(SPN)技术。“中国移动的SPN技术在设计之初就针对5G需求进行了设计。”中国移动通信研究院网络与IT技术研究所项目经理韩柳岩在“2019年5G承载技术标准与产业研讨会”上表示。韩柳岩指出,面向5G新需求的SPN技术具有三大特点:一是针对大带宽和灵活转发需求,引入L3灵活调度和DWDM光层,同时集成第一层到第三层的转发能力;第二,针对超低时延垂直行业的隔离需求,需要同时支持软硬隔离片,融合TDM和分组交换;三是引入SDN架构,实现转发和控制分离,利用集中控制面实现全局视角的业务调度。同时,SPN兼容现有的分组功能,并针对5G需求引入新功能和性能提升。SPN关键技术SPN在L3网络层、切片SE层、光层、管控等方面的关键技术,保证了高效承载的能力。在L3网络层,SR-TP与SDN增强相结合,构建可管可控、灵活可靠的L3网络,作为分组业务的统一承载方式。在源路由隧道技术的基础上,提出了一种增强传输领域运维能力的新型隧道技术,提供SR-TP和SR-BE两种隧道类型。其中,SR-TP隧道用于面向连接、点到点的业务承载,提供基于连接的端到端监控和运维能力;SR-BE隧道用于无连接、Mesh服务承载,提供任意拓扑服务连接,简化隧道规划部署。在SE层,SE层网络技术通过SE-XC连接形成端到端的TDM硬流水线路径,实现网络资源碎片化。具体来说,首先是提出基于以太网的TDM时隙交叉实现超低转发时延和硬隔离:信道层,基于IEEE802.3码流的信道,实现端到端的分片硬信道L1层联网;基于以太网的网络PCS层66B交叉技术显着降低时延,单跳设备转发时延为1~10us,比传统分组交换设备提高5~10倍。二是在通道层实现OAM。通过替换Idleblock并插入OAM实现通道层的端到端监控:利用替换Idleblock的机制,OAM监控周期最小可以设置为100us级别,满足运营商级别;经测试,SCL层保护切换时间达到数百us级别。对于SPN光层,韩柳岩表示:“面对5G业务高带宽、灵活组网的需求,5G承载需要引入新的光层技术,同时也需要业界推广低成本、高带宽SPN光层关键技术加速标准和产品成熟。”特别值得一提的是,SPN实现超高精度同步,推动端到端产业链同步处理的优化。超高精度时间服务器(200ns->20ns)主要提升卫星接收技术;超高精度SPN设备(30ns->5ns)涉及系统设计、芯片、器件、光模块等同步处理能力。“对于同步组网,中国移动希望通过光层技术采用单纤双向技术,彻底消除组网的链路不对称性。核心汇聚层引入彩光后,再引入GE的OLC通道实现时间同步。对于同步针对网络的运维,在管控层面引入智能时钟的功能,解决同步网络规划和检测的问题。”韩柳艳表示,在管控层方面,中国移动以“管控一体化、集中为主、分布式为辅”的设计理念,通过SDN集中控制面增强业务动态能力,采用云平台搭建SDN控制器,管控网络节点规模达数十个接口方面,引入成熟的Netconf、PCEP、BGP-LS技术,扩展PCEP支持SR-TP,实现SDN灵活服务“为SR-TP新业务创建,支持多层多域协同机制,融合能力进一步提升。”在管控层面,有两方面需要进一步完善。一方面是进一步提升面向业务的智能运维能力,包括开通和维护各阶段功能的增强。另一方面是打通传输资源,实现与业务的协同。”韩流烟这样说道。组网应用实现业务与传输网的有机融合不同类型的5G业务和其他承载业务有不同的传输需求。随着5G垂直行业用户和入站业务的发展,除了大带宽,传输所能提供的承载隔离、低时延和确定性时延将成为重要需求。SPN针对不同的业务需求提供软硬隔离的切片通道:通过切片以太网通道,在以太网物理PCS层实现66B码块的交叉通道,实现切片硬隔离;通过以太网包交换通道,MPLS-TP或SR的包交换通道,再通过QoS实现分片软隔离。“传输网络切片有硬隔离和软隔离,对应的业务影响是时延、抖动和丢包率。硬隔离切片主要提供低时延、确定性时延和高隔离的能力。”韩流烟说道。以延迟为例,硬隔离可以实现单节点转发小于3微秒,软隔离可以优化达到10微秒;对于抖动,硬隔离在百纳秒以内,软隔离抖动在几十微秒;congestion这种情况下,硬隔离时延不变,没有丢包,但是软隔离会相应产生一些影响,时延会增加。对于hardslicing,无论是在拥塞判定之前还是之后的延时,都不会发生丢包。但是,softslicing虽然没有丢包,但是时延会发生变化。2019年,5G将试商用。垂直行业前期会有一些基础的eMBB行业切片,视频切片,以及电网切片等特色行业。初期可将行业作为切片,SE层切片流水线作为各行业业务隔离的基础。同一个切片的不同用户可以进一步使用TSN等处理机制来保证一定的时延;对于eMBB业务,可以预留大带宽的默认切片。总之,5G试商用将通过各种业务应用的示范,逐步形成切片组网的应用模式。SPN产业推动,标准先行此外,在标准方面,无论是国内还是国际,SPN都被视为下一代5G承载的重要标准化技术。因此ITU-T、OIF、IETF、IEEE、CCSA等组织都开展了各种工作。2018年,SPN作为新一代传送网标准在ITU-T正式确立;OIF推动了FlexE2.1标准的建立;IETFSPN包层PathSegment标准已经建立;IEEE制定了IEEE1914.3RoE标准,解决了前传接口开放和标准化问题;CCSA制定了SPN总体技术要求、SPN设备技术要求、超高精度时间同步接口要求等一系列标准。这些标准大多正在制定中,需要业界的共同努力来推动。“SPN具备低时延、大带宽、超高精度同步、灵活管控、网络切片等技术能力。面向eMBB和垂直行业用户,开放切片等组网特性,促进业务有机融合和承载网络。”韩流烟终于说道。相关阅读:整治电信骚扰仅靠运营商是不够的。工信部:三大运营商固网宽带用户4.26亿户100M宽带占比74.9%