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2022/6/30 18:26

信通院张海懿:SPN2.0“三大特性”,驱动5G行业专网和算力承载发展

C114通信网  林想

C114讯 6月30日消息(林想)在今天举行的SPN2.0技术白皮书&SPN切片专线产品发布会上,中国信息通信研究院技术与标准研究所所长张海懿指出,近五年来,SPN全产业链规模应用发展,不断增强产业健壮性。

SPN2.0具备三大技术特性:一是支持多颗粒硬切片,为5G行业提供切片分级应用;二是向SRv6演进,推动算网融合和异构灵活组网;三是实现业务快速创建和多域协同,向智能化运维演进,因此成为驱动5G行业专网和算力承载的重要力量。

创新推动SPN技术标准和产业规模发展

“SPN是面向5G承载而创新的传送网技术,为三大类型典型业务提供了高品质和差异化的网络切片服务能力。”张海懿指出,在中国移动4G回传网络PTN技术基础上,SPN融合一层和三层的技术优势,发展为5G传送网技术方案。

一是在以太网物理层通过引入OIF的灵活以太网FlexE接口、并将其创新发展为端到端的MTN通道层网络技术,不仅继承了电信级OAM网络保护和可视化管控能力,并且具备了N*5Gbps宽带带宽颗粒的TDM硬隔离能力,满足三大类业务的硬隔离网络切片需求;

二是在分组传送层引入源节点路由技术,针对南北向业务承载需求,将分段路由增强为继承MPLS-TP特性的SR-TP技术,具备基于SDN的拓补发现、集中路由和资源管控能力;针对东西向业务采用SR-BE技术,实现了在城域接入汇聚层的单个IGP域内的三层灵活连接能力,适应MEC等分流业务的灵活调度需求。

张海懿表示,近五年来,SPN全产业链规模应用发展,不断增强产业健壮性。从2016年开始,中国移动联合中国信通院以及华为中兴和烽火等设备制造企业一起开展技术预研,协同推动国际标准和国内行业标准。

“在ITU-T第15研究组,经历了2017年的分析需求论证方案、2018年的多方协同推动立项、2019年到2020年获得高度认可并形成标准体系这三个重要阶段。目前已经发布了MTN架构、接口和演进三项标准,在研MTN设备、保护、管控和同步四项标准。”张海懿透露,近一年来正在联合推动MTN小颗粒技术标准立项,希望在今年9月的SG15全会上能获得突破。

目前,中国通信标准化协会已发布了SPN总体技术要求、FlexE接口技术要求和测试方法、SPN端到端切片对接技术共四项行业标准,完成了SPN设备、测试方法、网络切片管控功能和接口等四项行标批复稿,在研SPN南向接口、细粒度承载等五项行标。

张海懿表示,通过国内和国际标准的协同推进,奠定了SPN技术和产业发展的基础,我国产业各方增强了网络技术创新的标准化能力,SPN全产业链也得到了规模应用发展。

在核心芯片方面,国内三大网络设备商均自研了Tbit容量的SPN系列芯片,苏州盛科今年将发布两款支持小颗粒的小型化SPN商用芯片;博通公司已发布T级MTN商用芯片。

在设备方面,国内三大设备厂商已提供6个模型的20多款SPN设备,有10家以上厂商正在参与研制小型化接入SPN设备,今年将陆续进行实验室的测试验证。

在仪器仪表方面,已合作推动三家仪表厂商支持MTN接口、通道OAM功能和性能测试。目前已支持50GE、100GE、200GE和400GE FlexE接口和MTN通道测试能力,极大提升了SPN互通性验证能力。

张海懿透露,“在规模商用方面,截止2021年底,中国移动5G承载SPN设备已部署超35万端,城域多云接入成为新兴应用场景;在行业用户方面,南方电网的云南和广州电力、国网山东均在启动SPN行业专网部署,中国移动与合作伙伴也在金融、港口、矿山等行业推动支撑5G行业虚拟专网的SPN硬切片应用推广,不断扩大应用规模,增强产业的健壮性。”

SPN2.0驱动5G行业专网和算力承载发展

张海懿指出, SPN2.0具备三大技术特性:一是支持多颗粒硬切片,为5G行业提供切片分级应用;二是向SRv6演进,推动算网融合和异构灵活组网;三是实现业务快速创建和多域协同,向智能化运维演进,因此成为驱动5G行业专网和算力承载的重要力量。

首先,SPN2.0支持N*10M小颗粒应切片技术,因此具备了5G大颗粒加10M小颗粒,或分组VPN软切片的两极切片能力,可以按需为5G行业客户提供差异化的软硬切片服务。

“针对电力通信的高安全隔离需求,我们分析提出了SPN实现四类电力分区业务的网络切片应用方案。”张海懿指出,对于生产控制类I区业务,以CBR业务类型为主,提供1个N*5G大颗粒的网络切片1并嵌套配置面向各业务的N*10M的MTN通道专用切片;生产非控制类II区业务包括CBR和以太网专线业务类型,在网络切片1内嵌套配置面向各业务的N*10M的MTN通道专用切片;对于信息管理III/Ⅳ区非实时业务,配置1个N*5G大颗粒的MTN通道接口切片2,对于点到点以太网专线业务,采用基于MPLS-TP隧道的专线软切片;对于多点之间L3VPN业务,采用基于SR隧道的VPN专网软切片;对于信息管理III/Ⅳ区实时业务,采用1个5G大颗粒的MTN网络切片3,内部配置点到点专线软切片或多点之间L3VPN专网软切片。

其次,SPN 2.0向SRv6演进,推动算网融合和异构灵活组网。张海懿指出,一是SPN通过IPv6扩展和SRv6策略映射来具备多维业务感知能力,实现对业务应用APP类型或算力标识的动态感知,来确定网络资源配置策略;二是基于SRv6 Policy配置差异化的分组网络切片资源,分别承载低时延业务、大带宽业务和普通互联网业务;三是通过头压缩G-SRv6和EVPN技术,实现端到端的多云多域组网,不仅提升了网络承载效率,而且大幅降低了协议复杂度,解决了多域组网的规模限制问题;四是通过支持面向业务流量的带内OAM检验机制,实现了对业务丢包和时延的高精准监测,不仅可以实现端到端的故障和性能监测,也可以按需开展逐跳监测和定位分析,提升了网络运维能力。

第三,SPN 2.0实现业务快速创建和多域协同,向智能化运维演进。SPN网络资源采用多层管控架构,支持业务快速创建。同时,SPN已形成南北向接口标准体系,支持切片多域协同管控。引入AI智能分析预测功能,不断向网络智能化的管控运维演进。

“预期目标是实现端到端业务和网络切片的自动化运维和智能自治。应用案例方面实现业务自动化开通、网络切片智能管控、业务流量分析预测、网络健康度评估、故障智能分析定位等。”张海懿透露,信通院最近的工作重点是推动SPN智能化分级测评,不断提升网络智能化运维能力,规范标准化AI数据模型和AI采集接口,实现从CSMF到SPN网络的全流程智能运维和自智。

演讲的最后,张海懿总结,“SPN 1.0为5G承载而生,在4G回传的PTN技术基础上,中国移动联合中国信通院、三大设备商及国内外芯片商,充分发挥团队优势,协同开展新一代高质量的融合承载网络技术创新,已形成规模发展的全产业链生态。受5G行业应用和算力承载驱动,各方充分研讨并达成SPN技术演进共识,研发推出SPN2.0的小颗粒、SRv6、智能管控等核心技术白皮书和专线产品方案,并在电力、煤炭、港口等重点行业合作推动规模应用。”

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