中国移动 China Mobile SPN2.0技术白皮书 中国移动通信有限公司研究院 2022 SPN 2.0技术白皮书 中国移动 China Mobile 联合发布 中国移动通信有限公司研究院 中国信息通信研究院 中国电力科学研究院有限公司 华为技术有限公司 中兴通讯股份有限公司 烽火通信科技股份有限公司 Broadcom Inc. 苏州盛科通信股份有限公司 安徽皖通邮电股份有限公司 北京格林威尔科技发展有限公司 重庆奥普泰通信技术有限公司 杭州初灵信息技术股份有限公司 江西山水光电科技股份有限公司 瑞斯康达科技发展股份有限公司 上海欣诺通信技术股份公司 浙江亿邦通信有限公司 中国移动 SPN2.0技术白皮书 China Mobile 前言 本白皮书旨在提出中国移动SPN2.O技术的愿景、架构设计、能力 要求和产业推进计划，希望能够为产业在规划设计SPN2.0O网络相关技 术、产品和解决方案时提供参考和指引。 本白皮书的版权归中国移动所有，未经授权，任何单位或个人不得 复制或拷贝本建议之部分或全部内容。 SPN 2.0技术发展白皮书 中国移动 China Mobile 目录 1. SPN 2.0的总体愿景 2 2.SPN1.0向2.0演进的驱动力 3 3.SPN2.0的设计理念和技术架构 4 3.1 设计理念 4 3.2技术架构 4 4.面向综合承载的小颗粒技术 6 4.1新型顿结构和交叉技术 7 4.2通道OAM技术 -8 4.3带宽无损调整技术 10 4.4TDM时隙规划和分配技术 11 5.面向云网融合的承载能力 13 5.1切片感知能力 14 5.2质量感知能力 14 5.3切片隔离能力 15 5.4可视化能力 16 6.面向泛在覆盖的组网能力 17 6.1小型化接入SPN异厂商NNI开放互通能力 17 6.2小型化接入SPN与城域SPNNNI融合互通能力 18 6.3小型化接入SPN类SDH的TDM能力 19 6.4小型化接入SPN边缘计算能力 20 7.面向客户的运维能力 22 7.1基于逐基站/专线的精确实时性能监测 22 7.2网络规划与仿真 22 7.3业务快速创建 23 7.4网络自动运维 24 8.面向双碳战略的节能能力 25 8.1芯片级低碳策略 25 8.2架构级低碳策略 26 8.3助力全社会低碳策略 27 9.SPN2.0的发展展望 28 缩略语列表 29 01 SPN2.0技术白皮书 中国移动 China Mobile SPN2.0的总体愿景 随着5G网络规模部署，新应用、新业务不断向深度和广度扩展。5G+垂直行业、政企专线、云 网业务等应用场景对SPN承载网络提出了新的需求。SPN2.0在SPN1.0基础上做进一步技术拓 展，引入了面向综合承载的SPN小颗粒技术及提升网络覆盖和接入能力的小型化SPN设备，增强了 面向用户的智能运维能力及面向双碳战略的的节能机制等。SPN2.0致力于将SPN打造为“高效、 融合、智能、低碳”的新一代综合业务承载网。 →高效网络：精准满足客户业务承载需求，打造高效高质之网。灵活匹配各类业务带宽需求，实现 带宽精细化；高效满足各类客户隔离要求，达到隔离精细化；高质保证99.999%可靠性，确保管理 精细化；毫秒级时延和微秒级抖动，网络性能确定性高；在线无损带宽调整，需求调整灵活性高。 无线基站、垂直行业、政企专线、家庭宽带，云网业务的综合承载；通过规范化接口模型和组网方 式，实现边缘网络异厂家灵活组网；通过开放第三方接口，实现网络可视化与客户自助服务。 智能网络：面向规建维优营需求，打造极简智能之网。基于对历史数据的搜集与分析和管控系统 等，实现网络规划与仿真、业务快速创建、自动运维自动化等能力。 低碳网络：面向双碳战略，打造绿色节能之网。通过网元级、网络级技术优化，实现SPN网络低 碳运营；通过强化业务调度能力，助力数据中心降耗节能。 02 SPN 2.0技术白皮书 中国移动 China Mobile 2. SPN1.0向2.0演进的驱动力 在SPN 1.0时代，已实现了在SPN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，通过重用以太网产业链实现了低成本和超大带宽，解决了面向5Gbps 大颗粒的端到端高效无损硬隔离传送问题。 同时，作为由中国提出和设计的自主原创性技术，SPN已成功在ITU-T完成7个系列标准立项， 以及四大核心标准的制定和发布，成为了继SDH、OTN之后的新一代传送网技术体系，确立了中国 在5G传送网技术方面的国际领先地位，为我国5G承载和应用打下坚实的技术基础。 但随着5G垂直行业、政企业务、云网业务、算力网络的蓬勃发展，SPN在切片颗粒度、业务感 知、灵活连接、泛在接入、智能运维、绿色节能等方面面临诸多挑战，这些挑战驱动SPN逐步迈入 2.0时代。 03 SPN2.0技术白皮书 中国移动 China Mobile 3. SPN2.O的设计理念和技术架构 3.1 设计理念 SPN2.0秉持“切片粒度更精细、业务连接更丰富、设备组网更灵活、网络运维更智能、在线运 营更低碳”的设计理念，在SPN1.0高效以太网内核、低成本大带宽管道、灵活软硬切片、LO~L3 多层业务能力、SDN集中管控等特性基础上，不断扩展、丰富、完善，逐步向细粒度切片、云网融 合、泛在覆盖、网络自动驾驶、低碳节能方向演进，以满足干行百业的综合业务承载，如图1所示。 SPN1.0向2.0的演进，将采用前向兼容的平滑演进方式，一方面将最大化重用已有的SPN1.0 的成果和优势，保护现有投资；另一方面将为SPN1.0带来具有强劲竞争力的新能力，更好满足5G 垂直行业、政企客户和云网业务的承载需求。 云网业务运营门户/CSMF 综合资管 协同/编排层/NSVF 多云管理平台 云首理平台1 云售理平台2 自助服务 网络控补器/NSSMF 云网豆楼 云理平台 2 UPF 三方云 首通月 移动云 P骨干网 VIP周户 SPN城城网 型化SPN 注享MTN/小拉漫切片 VPNDH 独小聚粒膜切片 VPN切片 图1面向综合业务承载的SPN2.0 3.2技术架构 SPN2.0基于以太网技术，对SPN1.0的切片分组层（SPL）、切片通道层（SCL）、切片传 送层（STL），以及时间/时钟同步功能模块和管理/控制功能模块进行扩展，实现对IP、以太、CBR 业务的综合承载。SPN2.0技术架构如图2所示。 04 SPN 2.0技术白皮书 中国移动 China Mobile CBR业务 切片分组层 L2/L3VPN业务 SPL 分组隧道 (Slicing Packet Layer) ( SR-TP/SR-BE/ MPLS-TP ) MAC 管控 超高 精度 Fine Granularity Unit 切片通道层 时间 (FGU) N切 片控 G.mtn Path Layer SCL 制平 技术 (Slicing Channel Layer) 面 G.mtn Section Layer 切片传送层 IEEE 802.3 PHY(含10GE) STL (Slicing Transport Layer) 以太网光层 DWDM光层 图2SPN2.0技术架构示意图 切片分组层（SPL）：新增CBR业务类型，用于承载小颗粒业务； 切片通道层（SCL）：新增FGU层，为小颗粒业务提供端到端的N×1OMbps粒度硬切片通 道。FGU层是独立子层，与服务层解耦，可按需灵活选择承载于MTN通道层或以太网物理层。当 FGU层承载于MTN通道层时，FGU前向兼容现有SPN设备；当FGU层承载于以太网物理层时，则 可借助以太网内核优势，将SPN端到端小颗粒专线下沉至CPE，有效扩展应用范围； 切片传送层（STL）：新增10GE以太网物理层接口，直接承载FGU层，可应用于CPE场景， 推进SPN在传送网部署的进一步下沉。 05 SPN 2.0技术白皮书 中国移动 ChinaMobile 面向综合承载的小颗粒技术 SPN小颗粒技术（FGU，Fine Granularity Unit）聚焦构建端到端高效、无损、桑性带宽、灵 活可靠的通道和承载方式。在继承现有技术和标准的基础上，通过层次化设计，将细粒度切片技术融 入SPN整体架构，在FGU层提供端到端的小颗粒硬管道，为业务提供E1、FE、GE、1OGE等丰富 的接口选择。FGU对SPN通道层的5Gbps颗粒做进一步时隙划分及复用，形成带宽粒度为1OMbps 的小颗粒通道，以满足对三大业务场景中具有小带宽、高隔离性、高安全性承载需求的业务的承载。 SPN小颗粒技术不改变现有以太网标准协议栈，重用以太网物理层协议栈，兼容L2以及L2以上 的分组技术，复用以太网光模块，利用广泛的以太网产业链，如图3所示。 1.21x: SR-IP/SR-BK L2: MAC L1: SCL层网络 Arin seton Layr AM LI PEY FEC M 图3兼容与重用：FGU与以太网协议栈的关系 FGU具备的特征和能力包括： 带宽精细化，高效匹配各类型业务带宽需求 带宽颗粒度为10Mbps，实现灵活的任意N*10Mbps带宽分配。对于Mbps级别到Gbps级别的 各类型业务带宽需求，均可以匹配和高效承载。同时，通过容器技术还能够实现2M业务综合承载。 90