段 勇

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)云南有限公司，云南 昆明 650028）

0 引 言

云南移動(dòng)傳送網(wǎng)主要包括光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN）和分組傳送網(wǎng)（Packet Transport Network，PTN）兩套系統(tǒng)，分別負(fù)責(zé)大顆粒業(yè)務(wù)的傳送和小顆粒業(yè)務(wù)的收斂。CMNET及IP承載網(wǎng)的業(yè)務(wù)主要由OTN系統(tǒng)承載，基站業(yè)務(wù)及部分集客業(yè)務(wù)由PTN結(jié)合OTN系統(tǒng)共同承載。5G對(duì)傳送網(wǎng)提出了更高要求，承載基站業(yè)務(wù)的PTN系統(tǒng)面臨著巨大壓力，需結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)情況，平穩(wěn)、有序向切片分組網(wǎng)（Slicing Packet Network，SPN）系統(tǒng)進(jìn)行演進(jìn)。

1 5G對(duì)傳送網(wǎng)的關(guān)鍵需求

2G、3G、4G逐步實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音、短信、低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、中高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)。5G需要實(shí)現(xiàn)的不僅僅是人與人之間的連接，更重要的是“萬(wàn)物互聯(lián)”。通過(guò)速率、時(shí)延、連接三個(gè)維度進(jìn)行界定，5G應(yīng)用場(chǎng)景被分為增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（Enhanced Mobile Broadband，eMBB）、高可靠低時(shí)延通信（Ultra-reliable and Low Latency Communications，uRLLC）、大規(guī)模機(jī)器通信場(chǎng)景（Massive Machine Type Communication，mMTC）3大典型應(yīng)用場(chǎng)景，如圖1所示。

eMBB場(chǎng)景目標(biāo)是增加網(wǎng)絡(luò)容量和業(yè)務(wù)帶寬，用于高清直播、VR/AR、云存儲(chǔ)及高速上網(wǎng)等。

uRLLC場(chǎng)景具有小數(shù)據(jù)包、低功耗、低成本、海量連接的特點(diǎn)，用于車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、智能制造及智能交通物流等。

mMTC場(chǎng)景以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)，用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能抄表及智能農(nóng)業(yè)等。

不同場(chǎng)景對(duì)于帶寬、時(shí)延及質(zhì)量保障等都有不同的需求，然而對(duì)于傳送網(wǎng)而言，必須同時(shí)兼顧所有不同的需求，以實(shí)現(xiàn)最大程度上的統(tǒng)一承載。

1.1 大帶寬需求

帶寬仍然是5G時(shí)代傳送網(wǎng)必須重視的關(guān)鍵需求。初期的5G網(wǎng)絡(luò)頻譜以6 GHz之內(nèi)低頻為主；后期，對(duì)于超出6 GHz則應(yīng)當(dāng)確?？梢赃_(dá)到更高速率，通過(guò)10～30 GHz厘米波以及30～100 GHz毫米波實(shí)現(xiàn)。根據(jù)NGMN帶寬測(cè)算方法，5G基站單小區(qū)峰值帶寬、均值帶寬以及單站峰值帶寬、均值帶寬分別可通過(guò)式（1）～式（4）進(jìn)行計(jì)算。

如表1所示，以低頻5G基站為例，單站均值約為2 Gb/s，而峰值帶寬需求接近5 Gb/s。單個(gè)接入環(huán)網(wǎng)在僅接入4個(gè)5G基站的情況下，假設(shè)其中1個(gè)基站達(dá)到峰值帶寬，其余基站保持在在均值帶寬附近，環(huán)網(wǎng)總帶寬將超過(guò)11 Gb/s，已經(jīng)超過(guò)了目前云南移動(dòng)PTN接入環(huán)遍布最大的承載能力。

真實(shí)的帶寬需求還需要考慮兩個(gè)因素。一個(gè)是基站的忙閑比、占空比，瞬時(shí)負(fù)載一般并不會(huì)達(dá)到100%的理論值；另一個(gè)是5G高頻基站以及部分專線仍不斷加入環(huán)網(wǎng)。故5G傳送網(wǎng)一方面要提供足夠多大容量的業(yè)務(wù)側(cè)端口，以滿足10GE/25GE大顆粒業(yè)務(wù)接入的需求；另一方面，線路側(cè)支持50GE/100GE/200GE等高速接口，在滿足近期帶寬需求的基礎(chǔ)上作出適當(dāng)冗余。

1.2 低時(shí)延需求

5G需要支持的最低單向端到端時(shí)延不超過(guò)1 ms，因此低時(shí)延是5G傳送網(wǎng)需要更加關(guān)注。從實(shí)際情況來(lái)看，影響傳輸時(shí)延的主要因素包括傳輸設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延和光纖傳導(dǎo)時(shí)延兩個(gè)方面。大中型傳輸設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延＜25 μs，小型傳輸設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延＜20 μs，光纖傳導(dǎo)時(shí)延約為5 μs/km。假設(shè)全網(wǎng)無(wú)非擁塞，波分傳輸設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延忽略不計(jì)，則典型傳輸時(shí)延=設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延+光纖傳導(dǎo)時(shí)延=20×4+25×2+25×4+500×5=2 500 μs=230 μs+2 500 μs≈ 2.8 ms。圖 2 為典型的傳輸延模型。

顯然，影響傳送網(wǎng)時(shí)延的主要因素是光纖傳導(dǎo)時(shí)延，降低此類(lèi)時(shí)延的思路是拉近源宿節(jié)點(diǎn)的距離，推動(dòng)以往集中式的核心網(wǎng)演變成為分散式的核心網(wǎng)。關(guān)鍵措施為將用戶面、CDN以及L3功能下沉。

1.3 靈活路由需求

5G基站較4G基站數(shù)量將進(jìn)一步增加，IP地址數(shù)量隨之增加。路由轉(zhuǎn)發(fā)是解決大量設(shè)備跨地域互聯(lián)最常用和成熟的方案，5G傳送網(wǎng)應(yīng)當(dāng)支持強(qiáng)大IP路由轉(zhuǎn)發(fā)能力，具備常用路由協(xié)議OSPF/ISIS。CU/核心網(wǎng)云化涉及動(dòng)態(tài)遷移、動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，eX2涉及東西向流量，因此5G傳送網(wǎng)還需要支持動(dòng)態(tài)路由和路由信息交換協(xié)議BGP。

圖1 5G典型應(yīng)用場(chǎng)景

1.4 時(shí)鐘同步需求

5G同步業(yè)務(wù)需求包括基礎(chǔ)業(yè)務(wù)同步需求和協(xié)同性業(yè)務(wù)同步需求兩部分?；A(chǔ)業(yè)務(wù)同步需求與4G TDD相當(dāng)，均為3 μs（±1.5 μs），同步精度主要取決于協(xié)同性業(yè)務(wù)需求。5G空口幀長(zhǎng)度1 ms比4G空口幀10 ms小10倍，要求±390 ns時(shí)間同步準(zhǔn)度；inter-site CA和基站聯(lián)合發(fā)送對(duì)同步提出更高要求，要求±130 ns時(shí)間同步準(zhǔn)度，此時(shí)對(duì)承載單節(jié)點(diǎn)精度要求達(dá)到±5 ns；同時(shí)，高精度定位視定位精準(zhǔn)而言對(duì)同步亦有要求。5G傳送網(wǎng)需要支持時(shí)鐘隨業(yè)務(wù)一跳直達(dá)，減少中間節(jié)點(diǎn)處理，單節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘滿足納秒級(jí)精度（1588v2.1）。

1.5 切片需求

切片是傳送網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一承載的本質(zhì)需求，其中包括硬切片和軟切片兩種。硬切片可以基于不同時(shí)隙、不同波長(zhǎng)、不同光纖完成，軟切片可以基于不同數(shù)據(jù)包、不同隧道及不同偽線完成。由于5G的應(yīng)用場(chǎng)景、運(yùn)用的商業(yè)模式將大相徑庭，需要在統(tǒng)一的物理網(wǎng)絡(luò)分立為若干虛擬分立的網(wǎng)絡(luò)，確保自己有獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)資源、管理及控制、轉(zhuǎn)發(fā)。

表1 5G基站帶寬需求

圖2 典型的傳輸時(shí)延模型

2 SPN是對(duì)PTN的繼承與發(fā)展

路由器與SDH的結(jié)合催生了PTN技術(shù)，支撐了移動(dòng)3G/4G無(wú)線網(wǎng)以及4G反向支持2G的建設(shè)。為承載5G無(wú)線網(wǎng)，SPN應(yīng)運(yùn)而生，它是對(duì)PTN的繼承與發(fā)展。

在L3層，引入了新型分段路由（Segment Routing，SR）隧道。SR-TP（SR-Transport Profile）隧道通過(guò)在SR-TE鄰接標(biāo)簽的棧底增加一層標(biāo)志業(yè)務(wù)連接的通路標(biāo)識(shí)（Path SID），實(shí)現(xiàn)雙向隧道能力，支持基于MPLS-TP的端到端OAM和保護(hù)能力，適用于面向連接的南北向業(yè)務(wù)；SR-BE（SR-Best Effort）隧道通過(guò)IGP協(xié)議自動(dòng)擴(kuò)散SR節(jié)點(diǎn)標(biāo)簽生成，可在IGP域內(nèi)生成全互聯(lián)的隧道連接，適用于面向無(wú)連接的東西向業(yè)務(wù)。

在L2層和L1層之間引入了FlexE 墊片（Shim），Shim基于時(shí)分復(fù)用分發(fā)機(jī)制，通過(guò)時(shí)隙方式將不同業(yè)務(wù)端口的數(shù)據(jù)分配給各種子通道，將分組交換與TDM融合一體。沿用PTN封裝結(jié)構(gòu)，向下兼容原生以太網(wǎng)模塊產(chǎn)業(yè)鏈，向上兼容L3層協(xié)議棧。采用統(tǒng)一信元交叉單元，實(shí)現(xiàn)分組與TDM共享交換空間，硬件上不用額外的交換容量。

此外，在L0層實(shí)現(xiàn)光接口以太網(wǎng)化。接入PAM4灰光模塊，匯聚核心相干以太網(wǎng)彩光DWDM組網(wǎng)。這為簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層次，降低建網(wǎng)復(fù)雜度創(chuàng)造了條件。

在管控層，通過(guò)引入SDN，使得傳送網(wǎng)設(shè)備增加了路由計(jì)算、重路由、私網(wǎng)路由發(fā)布等功能。通過(guò)SDN控制器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)的管理和部署，實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速部署和運(yùn)維自動(dòng)化。在繼承PTN運(yùn)維和電信級(jí)保護(hù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，使得傳送網(wǎng)敏捷、開(kāi)放、智能[1-2]。

值得注意的是，5G傳送網(wǎng)技術(shù)方案上融合趨勢(shì)日益明顯。中國(guó)電信力主的智能傳送網(wǎng)（Smart Transport Network，STN）與SPN主要差異是SR協(xié)議選擇和SDN管控方式。

3 云南移動(dòng)融合組網(wǎng)與獨(dú)立組網(wǎng)對(duì)比

由于與PTN系統(tǒng)一脈相承，搭建SPN系統(tǒng)有兩套方案。第一套方案是在PTN系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行按需擴(kuò)容，逐步演進(jìn)，融合組網(wǎng)；第二套方案是另起爐灶，重新搭建，獨(dú)立組網(wǎng)。

3.1 融合組網(wǎng)

由于在5G發(fā)展初期，基站不成規(guī)模，分布不集中，用戶數(shù)量少，僅需滿足開(kāi)通eMBB業(yè)務(wù)的大帶寬需求，可以利舊PTN系統(tǒng)與4G/2G共平面。保證接入層PTN有10GE UNI接口，PTN匯聚層、核心層要達(dá)到N×10GE以上帶寬。不引入FLexE、SR等SPN設(shè)備的特性，仍采用L2+靜態(tài)L3 VPN方式承載5G基站業(yè)務(wù)。

隨著5G網(wǎng)絡(luò)逐漸形成規(guī)模，按需將接入層、匯聚層、核心層PTN設(shè)備進(jìn)行板卡的替換、擴(kuò)容或者SPN設(shè)備的整機(jī)替換，在完整完成SPN系統(tǒng)的搭建后，開(kāi)啟所有SPN功能，已滿足各種場(chǎng)景業(yè)務(wù)的開(kāi)通需求。

融合組網(wǎng)方案在5G試點(diǎn)城市應(yīng)用較多，但在推廣時(shí)至少需考量?jī)蓚€(gè)方面因素。

第一，要考量現(xiàn)有PTN系統(tǒng)部署合理度。早在2009年，集團(tuán)公司就已經(jīng)明確提出了C-RAN概念，2016年發(fā)布的《中國(guó)移動(dòng)5G C-RAN白皮書(shū)》再次明確了無(wú)線網(wǎng)建設(shè)方略。部分發(fā)達(dá)省份早在4G時(shí)代就應(yīng)經(jīng)開(kāi)始部署C-RAN建站，對(duì)于龐大的PTN網(wǎng)絡(luò)，特別是臃腫的接入層進(jìn)行了大力的“瘦身”。精簡(jiǎn)的PTN系統(tǒng)架構(gòu)是PTN/SPN聯(lián)合組網(wǎng)的重要基礎(chǔ)。

第二，現(xiàn)網(wǎng)PTN設(shè)備對(duì)于SPN板卡替換、擴(kuò)容的支持度。以兩個(gè)主流廠家產(chǎn)品為例，華為PTN6900、PTN3900、PTN960， 中 興 PTN6500、PTN6300及PTN6150系列的產(chǎn)品均不支持向SPN平滑升級(jí)。若現(xiàn)網(wǎng)以華為PTN7900、PTN970或中興PTN6700、PTN6180H為主體，利舊PTN系統(tǒng)才有意義。

3.2 獨(dú)立組網(wǎng)

綜合分析，云南移動(dòng)并不具備大規(guī)模推行融合組網(wǎng)的條件，因進(jìn)行SPN獨(dú)立組網(wǎng)。

一方面，PTN系統(tǒng)極為臃腫，結(jié)構(gòu)不盡合理。PTN數(shù)量總量超過(guò)9萬(wàn)端，居全國(guó)第三的高位。特別是接入層PTN設(shè)備占比接近90%，超過(guò)了物理基站總量。另一方面，PTN設(shè)備老舊，95%的設(shè)備不具備平滑升級(jí)條件——僅有不足20%的PTN設(shè)備支持SPN功能，其中，近80%設(shè)備需要還需要先進(jìn)行主控板的替換。

第一階段是對(duì)現(xiàn)有機(jī)房、光纜篩查。設(shè)備的部署需要置放于機(jī)房，而連接設(shè)備需要光纜。對(duì)于機(jī)房的空間和動(dòng)力情況，光纜的路由和纖芯剩余情況，應(yīng)提前掌握。滿足需求時(shí)，應(yīng)提前進(jìn)行預(yù)占用；不滿足需求時(shí)，應(yīng)結(jié)合城域網(wǎng)總體規(guī)劃進(jìn)行提前儲(chǔ)備。

第二階段是從下到上規(guī)劃，從上到下搭建SPN網(wǎng)絡(luò)。按照省干核心-地市核心-重要匯聚-普通匯聚-業(yè)務(wù)匯集及接入機(jī)房的順序，分別部署SPN設(shè)備，最終實(shí)現(xiàn)與5G基站的接入。

第三階段是深化與核心網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)的配合。對(duì)所轄區(qū)域內(nèi)4G基站，由PTN網(wǎng)絡(luò)接入并搬遷至承載SPN網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了4G、5G由SPN系統(tǒng)統(tǒng)一承載。全面開(kāi)啟SPN功能，應(yīng)對(duì)MEC下沉、CU云化部署，形成南北向、東西向互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

4 基于“一張光纜網(wǎng)”的SPN系統(tǒng)新建

新建SPN系統(tǒng)需要緊緊依托基于全業(yè)務(wù)的“一張光纜網(wǎng)”。需充分利舊現(xiàn)網(wǎng)骨干匯聚光纜、核心光纜，進(jìn)行SPN骨干匯聚層、核心層的搭建。更重要的是優(yōu)化現(xiàn)有綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)，合理部署SPN普通匯聚層、接入層。

4.1 城區(qū)SPN系統(tǒng)新建

4.1.1 確定綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)的“面”

將綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)從下到上調(diào)整為微網(wǎng)格、網(wǎng)格、業(yè)務(wù)匯聚區(qū)、綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)、大匯聚區(qū)五層逐級(jí)嵌套結(jié)構(gòu)。

其中，業(yè)務(wù)匯聚區(qū)主要是為了適應(yīng)5G C-RAN/Cloud-RAN建設(shè)而特別設(shè)置的，面積控制在0.5～1.5 km2范圍，所包含的物理站控制在15個(gè)之內(nèi)。原則上，業(yè)務(wù)匯聚區(qū)內(nèi)所有RRU/AAU所屬BBU/DU相對(duì)集中于業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房，接入于一端SPN設(shè)備。

大匯聚區(qū)將納入同一個(gè)匯聚環(huán)的幾個(gè)（≤4）相鄰的綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)。

4.1.2 部署綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)的“點(diǎn)”

確定“面”的主要作用是輔助部署好“點(diǎn)”。在綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)、業(yè)務(wù)匯聚區(qū)內(nèi)、網(wǎng)格、微網(wǎng)格內(nèi)分別部署好普通匯聚機(jī)房、業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房、一級(jí)分纖點(diǎn)及二級(jí)分纖點(diǎn)[3]。與SPN新建直接相關(guān)的是普通匯聚機(jī)房和業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房的部署，新建標(biāo)準(zhǔn)建議如表2所示。

新建是對(duì)機(jī)房做“加法”。應(yīng)按照普通匯聚“大容量、少局所”、業(yè)務(wù)匯聚達(dá)標(biāo)配備的原則，下發(fā)機(jī)房藍(lán)本庫(kù)，通過(guò)減少審批流程、獎(jiǎng)勵(lì)等手段加快建、購(gòu)、租速度。此外，面對(duì)大量存在的機(jī)房也需要做好梳理，做好其他三則運(yùn)算。

（1）做好“減法”就是要對(duì)存量機(jī)房重新歸類(lèi)，去劣存優(yōu)。不達(dá)標(biāo)普通匯聚機(jī)房、業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房分別降級(jí)使用?？蛇_(dá)標(biāo)為普通匯聚、業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房之外的所有非目標(biāo)機(jī)房的統(tǒng)稱為接入機(jī)房。其一般特征是曾作為PTN/SDH/OLT等設(shè)備節(jié)點(diǎn)使用，存量進(jìn)出光纜多，后續(xù)設(shè)備節(jié)點(diǎn)功能將逐漸弱化，至多只保留線路節(jié)點(diǎn)的功能。

根據(jù)產(chǎn)權(quán)歸屬的不同，接入機(jī)房有自有接入和鐵塔接入兩類(lèi)。需要加速將鐵塔接入機(jī)房設(shè)備的遷移，自有接入機(jī)房逐步降至傳送網(wǎng)的末端。

（2）做好“乘法”就是按照中遠(yuǎn)期需求配置新增機(jī)房，以自建模板化、購(gòu)租規(guī)范化為目標(biāo)，完善建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；逐步改造存量機(jī)房。

（3）做好“減法”就是做到“兩分離”——核心機(jī)房等重要節(jié)點(diǎn)機(jī)房與業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房功能分離，匯聚機(jī)房與基站（AAU/RRU部分）功能分離；老舊設(shè)備，逐步拆除。

核心/重要匯聚/普通匯聚機(jī)房和業(yè)務(wù)匯聚/接入機(jī)房分別部署機(jī)架式SPN設(shè)備和盒式SPN設(shè)備。需要注意的是，在接入機(jī)房，SPN的部署務(wù)必十分慎重，總體的原則是能少部署盡量少部署，能不部署盡量不部署[4-6]。

4.1.3 連通綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)的“線”

綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)的光纜分為三類(lèi)——納入城域骨干網(wǎng)統(tǒng)籌管理的普通匯聚光纜，涉及綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)內(nèi)部的主干光纜、配線光纜，以及涉及綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)之間的聯(lián)絡(luò)光纜。

（1）普通匯聚光纜用于連接普通匯聚機(jī)房與普通匯聚機(jī)房、重要匯聚機(jī)房與普通匯聚機(jī)房。與接入光纜有本質(zhì)區(qū)別，需要短路由、少跳點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)大顆粒業(yè)務(wù)快速、安全轉(zhuǎn)發(fā)。能利舊盡量利舊，新建普通匯聚光纜應(yīng)不低于48芯。為適應(yīng)疊加環(huán)網(wǎng)、口字型、V字型、MESH等組網(wǎng)需要（見(jiàn)圖3）以及OLT/BRAS、OTN-HUB/PTN-HUB/SSAP-HUB等設(shè)備裸纖回傳需要，城區(qū)新建普通匯聚光纜以96芯、點(diǎn)到點(diǎn)直達(dá)為主。

表2 新建普通匯聚機(jī)房、業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)建議

（2）主干光纜、配線光纜分別被定義為同一綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)內(nèi)，普通匯聚/業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房與一級(jí)分纖點(diǎn)或兩個(gè)一級(jí)分纖點(diǎn)之間的光纜，以及一級(jí)分纖點(diǎn)與二級(jí)分纖點(diǎn)或兩個(gè)二級(jí)分纖點(diǎn)之間的光纜；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分別為環(huán)型為主，以及鏈型、樹(shù)型為主，環(huán)型為輔。這與傳統(tǒng)的建設(shè)方式相比有顯著區(qū)別。

一是業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房被視為了一級(jí)分纖點(diǎn)，被納入到了主干光纜。這是基于“一張光纜網(wǎng)”構(gòu)建SPN的關(guān)鍵。它把大量的基站光纜“帶入”到了ODN，在存量站址新增的基站業(yè)務(wù)、專線業(yè)務(wù)時(shí)，可以充分利舊現(xiàn)網(wǎng)纖芯資源進(jìn)行開(kāi)通。對(duì)于SPN接入層的組網(wǎng)，也可以基于ODN光纜，而非所謂的SPN接入層光纜。

二是接入機(jī)房被視為二級(jí)分纖點(diǎn)，因此配線光纜的環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯得理所應(yīng)當(dāng)。

圖3 普通匯聚光纜組網(wǎng)方式

（3）聯(lián)絡(luò)光纜被定義為不同綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)之間通匯聚/業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房與一級(jí)分纖點(diǎn)或兩個(gè)一級(jí)分纖點(diǎn)之間的光纜。城區(qū)SPN接入環(huán)網(wǎng)應(yīng)嚴(yán)格雙歸至普通匯聚SPN設(shè)備，因此需要通過(guò)聯(lián)絡(luò)光纜進(jìn)行跨區(qū)搭建。

4.2 非城區(qū)SPN系統(tǒng)新建

近年來(lái)，云南移動(dòng)非城區(qū)匯聚機(jī)房?jī)?chǔ)備充足，空間、動(dòng)力條件較城區(qū)有過(guò)之無(wú)不及，實(shí)際上從5G BBU/DU集中部署的角度來(lái)說(shuō)，比部分城區(qū)更適宜。目前短板依然在于綜合業(yè)務(wù)區(qū)接入?yún)^(qū)。為了后期SPN系統(tǒng)的部署，應(yīng)該按“中心地帶+外圍地帶”的模式對(duì)綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)進(jìn)行預(yù)規(guī)劃。

所謂中心地帶主要是指在處于非城區(qū)但又有明顯城區(qū)特征的場(chǎng)景，如高等院校、工業(yè)園區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心、異地扶貧搬遷點(diǎn)及旅游度假區(qū)。在中心地帶內(nèi)，按照微格-網(wǎng)格-綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)-大匯聚區(qū)四層進(jìn)行綜合業(yè)務(wù)區(qū)接入?yún)^(qū)的設(shè)計(jì)。外圍地帶為扣除中心地帶后廣茂的農(nóng)村區(qū)域。

一個(gè)中心地帶有且僅有一個(gè)普通匯聚機(jī)房，部署普通匯聚SPN設(shè)備；接入機(jī)房作為中心地帶或外圍地帶的分纖點(diǎn)，與普通匯聚SPN設(shè)備通過(guò)主干光纜、配線光纜或聯(lián)絡(luò)光纜進(jìn)行組網(wǎng)，形成SPN接入環(huán)/接入鏈。

5 云南移動(dòng)SPN系統(tǒng)的組網(wǎng)原則

5.1 基本組網(wǎng)原則

云南移動(dòng)結(jié)合5G覆蓋步伐，適度超前部署SPN系統(tǒng)。2020年覆蓋全省城區(qū)，2021年延伸至縣城，2022年延伸至鄉(xiāng)鎮(zhèn)。組網(wǎng)基本原則如表3所示。

原則上要求100%成環(huán)。接入環(huán)、普通匯聚環(huán)節(jié)點(diǎn)數(shù)分別控制在6個(gè)、4個(gè)之內(nèi)，避免跨“匯聚區(qū)”組建接入環(huán)，便于業(yè)務(wù)配置。

同時(shí)，為避免后期更多業(yè)務(wù)接入后，流量迅速提升，環(huán)網(wǎng)反復(fù)割接，在接入環(huán)、普通匯聚環(huán)直接使用了50GE、200GE端口進(jìn)行了組網(wǎng)；由于OTN集采框架暫無(wú)200GE支路板卡，通過(guò)n×100GE端口進(jìn)行骨干匯聚/核心層組網(wǎng)。

5.2 業(yè)務(wù)配置

5G核心網(wǎng)云化后，控制面將在大區(qū)或省集中，用戶面將部署到更低層次。對(duì)于mMTC業(yè)務(wù)，UPF可以可部署在大區(qū)或省DC；對(duì)于eMBB業(yè)務(wù)，UPF和CDN可分布式部署在省DC或城域DC；對(duì)于uRLLC業(yè)務(wù)，UPF和MEC可以下沉到普通匯聚機(jī)房節(jié)。L3 VPN功能將下沉到接入層。新建SPN系統(tǒng)核心層、骨干匯聚層、普通匯聚層、接入層需要采用SR隧道和L3 VPN。為了隔離故障、提高收斂速度，IGP需要層次化部署，需要通過(guò)分域方式隔離接入環(huán)和匯聚網(wǎng)絡(luò)，不同域之間路由完全隔離，互不引入。表4為IGP分域點(diǎn)設(shè)置對(duì)比。

如表4所示，將IGP分域點(diǎn)設(shè)置在普通匯聚層，云南移動(dòng)SPN組網(wǎng)要求、設(shè)備性能要求均能滿足要求，故障隔離、路由擴(kuò)散表現(xiàn)更好。但任意匯聚區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)匯聚/接入機(jī)房都不能與重要匯聚設(shè)備直接進(jìn)行接入環(huán)的組網(wǎng)，需要以匯聚區(qū)為單位增設(shè)獨(dú)立于匯聚區(qū)的普通匯聚SPN設(shè)備在重要匯聚機(jī)房，這將造成大量普通匯聚SPN設(shè)備的浪費(fèi)。因此，建議暫將IGP分域點(diǎn)設(shè)置在骨干匯聚層。對(duì)于跨匯聚區(qū)的接入環(huán)，所跨匯聚環(huán)及下掛接入環(huán)劃分獨(dú)立的IGP域，如圖4所示。

5.3 控制信息

省內(nèi)集中控制平臺(tái)位于省干核心機(jī)房。省干核心機(jī)房、地市核心機(jī)房均需新增一套CE設(shè)備。省干核心CE與地市核心CE，地市核心CE與地市核心SPN以及骨干匯聚SPN通過(guò)10GE端口進(jìn)行口字型連接，在“帶外”傳送SPN系統(tǒng)控制信息。

5.4 時(shí)鐘同步

由于大樓綜合定時(shí)供給系統(tǒng)（Building Integrated Timing Supply，BITS）一般只存在于地市核心機(jī)房及以上級(jí)別的機(jī)房，一般不能直接通過(guò)TODU網(wǎng)口經(jīng)過(guò)網(wǎng)線向SPN CLK網(wǎng)口發(fā)送時(shí)鐘同步信息（核心層SPN設(shè)備除外）。更通行的方法是以縣-市OTN系統(tǒng)為中介，將BITS時(shí)鐘先發(fā)送至骨干匯聚SPN設(shè)備，普通匯聚層、接入層再通過(guò)BIDI模塊發(fā)送時(shí)鐘同步信息。由于目前BIDI模塊所支持最高速率為50GE，接入層直接使用50GE BIDI模塊進(jìn)行組網(wǎng)，普通匯聚層則需要使用10GE BIDI模塊在200GE環(huán)網(wǎng)的基礎(chǔ)上疊加一個(gè)時(shí)鐘同步環(huán)。

5.5 軟硬切片

SPN系統(tǒng)切片方式根據(jù)業(yè)務(wù)需求的變化確定。初期的SPN系統(tǒng)主要承載5G eMBB業(yè)務(wù)，可以只采用軟切片，如基于MPLS、SR、VXLAN的隧道技術(shù)，基于VPN、VLAN等的虛擬化技術(shù)。隨著SPN系統(tǒng)逐步接管4G/2G基站、部分集客甚至家寬業(yè)務(wù)，可進(jìn)一步結(jié)合硬切片的方式，如FlexE、WDM等。目前，F(xiàn)lexE硬切片的顆粒度已經(jīng)從最初的25GE、5GE精細(xì)到GE，可以更好支撐業(yè)務(wù)網(wǎng)采用不同商業(yè)模式，開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)的“經(jīng)營(yíng)”。

表4 IGP分域點(diǎn)設(shè)置對(duì)比

圖4 IGP分域點(diǎn)設(shè)置方案對(duì)比

6 結(jié) 論

SPN系統(tǒng)的建設(shè)將不同于PTN系統(tǒng)的建設(shè)，特別是接入層的搭建，需從跟隨基站動(dòng)態(tài)擴(kuò)建向依托基于“一張光纜網(wǎng)”的綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)進(jìn)行建設(shè)轉(zhuǎn)變，以嚴(yán)格控制系統(tǒng)的規(guī)模，真正實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一承載。大多數(shù)SPN設(shè)備都將一次部署到位，接口卡、光模塊按需擴(kuò)容，以最大程度避免沉沒(méi)成本的發(fā)生。SPN與OTN系統(tǒng)深度結(jié)合全新傳送網(wǎng)構(gòu)架將助力云南移動(dòng)開(kāi)啟千兆5G、千兆寬帶的“雙千”時(shí)代。