李晗

摘要：面向5G的傳送網(wǎng)面臨大帶寬、低時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)分片、靈活連接、高精度時(shí)間同步、組網(wǎng)架構(gòu)變化等多方面的技術(shù)挑戰(zhàn)。指出了分組傳送網(wǎng)（PTN）、基于IP的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)（IPRAN）、光傳送網(wǎng)（OTN）等現(xiàn)有技術(shù)難以完全滿(mǎn)足5G的長(zhǎng)遠(yuǎn)需求，靈活以太網(wǎng)（FlexE）、靈活光傳送網(wǎng)（FlexO）、分段路由（SR）、軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）等新技術(shù)為5G承載提供了新的選擇，基于25 G的光管芯也逐漸成為了高速光通信的基礎(chǔ)。認(rèn)為5G為新的傳送網(wǎng)技術(shù)的引入提供了重要驅(qū)動(dòng)和時(shí)間窗口，并首次提出了將切片分組網(wǎng)（SPN）體系架構(gòu)用作5G前傳、中傳和回傳的統(tǒng)一承載，同時(shí)還對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)做了介紹。

關(guān)鍵詞： 5G；傳送網(wǎng)；SPN

Abstract： The 5G oriented transport network faces many technical challenges， such as large bandwidth， low latency， network fragmentation， flexible connection， high precision time synchronization， and network architecture change. Current transport technologies， including packet transport network （PTN）， IP radio access network （IPRAN）， and optical transport network （OTN）， are difficult to fully meet the long-term needs of 5G. New technologies including flexible Ethernet （FlexE）， flexible OTN （FlexO）， segment routing （SR）， and software defined networking （SDN） have provided new choices for 5G transport. The 25 G-based optical chip has gradually become the basis for high-speed optical communications. 5G will provide an important driving force and time window for new transport technologies. The 5G transport network is divided into three scenarios， including fronthaul， mid-haul and backhaul， which unified by slicing packet network （SPN） architecture. In addition， the key technologies of SPN are introduced.

Key words： 5G； transport network； SPN

1 現(xiàn)有傳送網(wǎng)技術(shù)無(wú)法完全

滿(mǎn)足5G傳送網(wǎng)需求

面向5G承載的傳送網(wǎng)面臨多方面挑戰(zhàn)，如：無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）架構(gòu)變化、更高的帶寬需求、更低的時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)分片、更高的時(shí)間同步等?，F(xiàn)有技術(shù)包括：分組傳送網(wǎng)（PTN）、基于IP的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)（IPRAN）、光傳送網(wǎng)（OTN）等都無(wú)法完全滿(mǎn)足5G的需求，需要新的技術(shù)體制[1-3]。

1.1 5G RAN架構(gòu)變化

在3GPP的5G標(biāo)準(zhǔn)中，5G RAN從功能角度劃分為了集中單元（CU）和分布單元（DU）兩級(jí)架構(gòu)，傳送網(wǎng)也相應(yīng)分為前傳、中傳、回傳，并且所需傳送功能及業(yè)務(wù)需求各不相同[4]。同時(shí)由于CU與DU是邏輯網(wǎng)元，可分開(kāi)或一體化部署，所以中傳、回傳并沒(méi)有嚴(yán)格的物理界限，需統(tǒng)一承載。此外，隨著移動(dòng)邊緣計(jì)算（MEC）的引入，網(wǎng)絡(luò)切片和核心網(wǎng)中將部署網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）。這種新模式將使傳輸網(wǎng)絡(luò)成為云和數(shù)據(jù)中心之間的網(wǎng)狀網(wǎng)，而不再只是提供傳輸服務(wù)。因此需要新的傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)適應(yīng)5G時(shí)代的架構(gòu)轉(zhuǎn)型。

1.2 5G移動(dòng)傳送網(wǎng)的超大帶寬增長(zhǎng)

一方面，隨著4K高清、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)的快速增長(zhǎng)，流量急劇增長(zhǎng)，傳送網(wǎng)絡(luò)需要更大的帶寬；另一方面，5G基站的峰值帶寬將增長(zhǎng)10倍以上，接口速率較4G將增長(zhǎng)10～100倍。這些需求驅(qū)動(dòng)移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)引入新的比特率系統(tǒng)。在接入層，比特率將從100 M提至1 GE，再到50 GE/100 GE；在匯聚層，將從10 GE增長(zhǎng)到100 GE/400 GE，在密集地區(qū)，匯聚層峰值甚至可達(dá)到太比特量級(jí)。提高物理端口速率是選擇之一，更高效率的鏈路聚合也是很必要的補(bǔ)充技術(shù)。

1.3 5G移動(dòng)傳送網(wǎng)中的嚴(yán)格低時(shí)延

要求

第3代合作伙伴計(jì)劃（3GPP）在超可靠低時(shí)延通信（uRLLC）場(chǎng)景中定義了多種服務(wù)，主要特點(diǎn)是低誤碼率、低延遲和確定性延遲。這些時(shí)間敏感業(yè)務(wù)可能需在移動(dòng)傳送網(wǎng)中保持亞毫秒級(jí)時(shí)延。因此，5G傳送網(wǎng)時(shí)延要求越來(lái)越苛刻，較4G需降低10～100倍。盡管可挖掘出現(xiàn)有設(shè)備/芯片的所有潛力，但現(xiàn)有傳輸技術(shù)的上限還無(wú)法滿(mǎn)足這類(lèi)業(yè)務(wù)的需求。

1.4 網(wǎng)絡(luò)靈活性需求

5G核心網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（GW）下沉、MEC下沉、物聯(lián)網(wǎng)GW下沉；另外，5G轉(zhuǎn)變?yōu)橐栽茷橹行倪M(jìn)行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，網(wǎng)絡(luò)流量流向轉(zhuǎn)為多點(diǎn)到多點(diǎn)。因此要求5G傳送網(wǎng)能夠提供靈活連接。

1.5 5G移動(dòng)傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)切片需求

5G傳送網(wǎng)需要支持無(wú)線(xiàn)、集客、家庭寬帶上聯(lián)等業(yè)務(wù)，同時(shí)需支持增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB），大規(guī)模機(jī)器類(lèi)通信（mMTC）和uRLLC多種業(yè)務(wù)類(lèi)型，這些業(yè)務(wù)具有不同特性，如：時(shí)延、帶寬、連接數(shù)量、可靠性等。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)根據(jù)不同服務(wù)的特點(diǎn)提供隔離、功能剪裁及網(wǎng)絡(luò)資源分片，且每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片可擁有獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)資源和管控能力，現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)這些功能。endprint

1.6 5G傳送網(wǎng)超高精度時(shí)間同步需求

4G基站間時(shí)間同步精度要求是±1.5 us，5G如果考慮基本空口需求，超短幀情況下，時(shí)間同步精度需求預(yù)計(jì)在±390 ns；考慮基站間協(xié)作化等增強(qiáng)屬性不在全網(wǎng)要求，預(yù)計(jì)在±130 ns左右；考慮局部5G支持的新業(yè)務(wù)（如基站定位），預(yù)計(jì)在±10 ns左右。相比3G/4G，時(shí)間同步精度需求提高10倍以上，現(xiàn)有同步技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足。

2 SPN技術(shù)架構(gòu)更適合5G傳送網(wǎng)應(yīng)用

2.1 5G傳輸網(wǎng)端到端架構(gòu)

5G標(biāo)準(zhǔn)提出了CU和DU的分離，使得傳送網(wǎng)絡(luò)分為3部分：前傳網(wǎng)絡(luò)（Fronthaul，即遠(yuǎn)端射頻單元（RRU）到DU之間的網(wǎng)絡(luò)）、中傳網(wǎng)絡(luò)（Mid-haul，即DU到CU之間的網(wǎng)絡(luò)）、回傳網(wǎng)絡(luò)（Backhaul，即CU到核心網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)），如圖1所示。這3部分可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求動(dòng)態(tài)地定位到網(wǎng)絡(luò)中，而每個(gè)部分對(duì)時(shí)延、帶寬等都有不同的要求。CU和DU的兩級(jí)架構(gòu)，從應(yīng)用場(chǎng)景以及部署場(chǎng)景來(lái)看，前傳、中傳、回傳網(wǎng)絡(luò)在地理位置上是相互重疊的，光纖和機(jī)房資源是共享的，且面向分組的網(wǎng)絡(luò)是首選，這3個(gè)部分網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)可采用統(tǒng)一的具有分片功能的傳輸技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以滿(mǎn)足其對(duì)帶寬、時(shí)延以及業(yè)務(wù)模型等方面的需求。針對(duì)前傳、中傳以及回傳網(wǎng)絡(luò)，采用相同的傳輸技術(shù)，有助于靈活地進(jìn)行端到端業(yè)務(wù)的統(tǒng)一控制、管理與維護(hù)。

在5G部署初期基站為低頻段組網(wǎng)， CU和DU采用合設(shè)的方式，RRU采用分離方式；在熱點(diǎn)區(qū)域部署高頻站進(jìn)行覆蓋， CU與DU會(huì)采用分離的方式以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一錨點(diǎn)。在5G部署后期時(shí)，會(huì)采用高頻站組網(wǎng)，傳統(tǒng)DU與RRU之間增強(qiáng)通用公共無(wú)線(xiàn)電接口（eCPRI）不能滿(mǎn)足流量需求，因此DU與RRU采用合設(shè)的方式，CU可采用小集中或大集中的方式。

（1）前傳網(wǎng)絡(luò)

前傳網(wǎng)絡(luò)是RRU和DU之間的網(wǎng)絡(luò)，是5G移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的一部分。 前傳網(wǎng)絡(luò)符合低延遲要求，且支持eCPRI。由于每個(gè)RRU只屬于一個(gè)DU，因此采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的業(yè)務(wù)模型。由于DU距離RRU較近，主要采用光纖直驅(qū)的方式，少量采用有源設(shè)備的方式。RRU和DU之間的距離在2～5 km之間。

（2）中傳網(wǎng)絡(luò)

中傳網(wǎng)絡(luò)是指DU與CU之間的網(wǎng)絡(luò)，也是5G移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的一部分。 中傳網(wǎng)絡(luò)為非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)提供合理的低時(shí)延，并且支持統(tǒng)計(jì)復(fù)用。在CU集中部署時(shí)， 需要考慮負(fù)載分擔(dān)以及容災(zāi)需求，因此DU與CU之間需要支持多點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù)模型。設(shè)備調(diào)制之后對(duì)中傳網(wǎng)絡(luò)會(huì)有統(tǒng)計(jì)復(fù)用需求，與回傳網(wǎng)絡(luò)的需求類(lèi)似。DU和CU之間的距離大約是在10～40 km之間。

（3）回傳網(wǎng)絡(luò)

回傳網(wǎng)絡(luò)是指CU與核心網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)，是5G移動(dòng)傳送網(wǎng)絡(luò)的一部分。密集波分復(fù)用（DWDM）技術(shù)是滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的帶寬需求的可行性技術(shù)。在5G時(shí)代，MEC需要部署到CU這一側(cè)，因此要求回傳網(wǎng)絡(luò)能夠提供靈活的網(wǎng)絡(luò)連接，并支持統(tǒng)計(jì)復(fù)用，其采用的是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的業(yè)務(wù)模型。CU與核心網(wǎng)之間的距離可能大于80 km。

2.2 5G 傳輸網(wǎng)優(yōu)選SPN技術(shù)架構(gòu)

目前，業(yè)界主要有3種面向5G承載的技術(shù)方案，分別為：L3 OTN、升級(jí)PTN/IPRAN over OTN、切片分組網(wǎng)（SPN）。L3 OTN方案通過(guò)改造OTN支持靈活光傳送網(wǎng)（FlexO）功能，實(shí)現(xiàn)靈活帶寬能力，并新增L3功能，包括統(tǒng)計(jì)復(fù)用、橫向轉(zhuǎn)發(fā)、虛擬專(zhuān)用網(wǎng)（VPN）等，滿(mǎn)足5G對(duì)高效和靈活連接的需求，新的OTN方案需要新芯片滿(mǎn)足低時(shí)延和高精度時(shí)間同步需求。升級(jí)PTN/IPRAN over OTN方案是通過(guò)兩套設(shè)備來(lái)滿(mǎn)足新的需求，同時(shí)為滿(mǎn)足大容量、低時(shí)延、高精度時(shí)間同步， PTN、IPRAN和OTN都要求新平臺(tái)，新設(shè)備，并通過(guò)硬件升級(jí)支持靈活以太網(wǎng)（FlexE）、分段路由（SR）、軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）。SPN融合以太網(wǎng)和時(shí)分復(fù)用（TDM）技術(shù)優(yōu)勢(shì)，既保證高效承載，又保證安全性和業(yè)務(wù)質(zhì)量，支持切片能力；同時(shí)引入面向傳送的分段路由技術(shù)（SR-TP）和SDN實(shí)現(xiàn)新型動(dòng)態(tài)路由能力；并在新的光層技術(shù)實(shí)現(xiàn)中長(zhǎng)距離的成本優(yōu)化。3種方案都需要芯片，設(shè)備方面的革新，并非簡(jiǎn)單升級(jí)就能支持。通過(guò)分析，方案的SPN是基于通用的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行TDM切片創(chuàng)新，通過(guò)支持面向傳送的以太網(wǎng)分片技術(shù)（SE-TP）實(shí)現(xiàn)連接，交換和監(jiān)測(cè)等方面高效傳輸，并新增SR-TP支持靈活連接和SDN統(tǒng)一管控，能滿(mǎn)足端到端5G傳輸要求。SPN基于高性?xún)r(jià)比的以太網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新構(gòu)建，通過(guò)一套設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳輸，滿(mǎn)足多樣傳輸需求，更易于管控運(yùn)維，同時(shí)兼容已有的PTN傳輸網(wǎng)絡(luò)，是滿(mǎn)足5G傳輸?shù)膬?yōu)選方案。

3 SPN融合多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)

形成新一代傳送網(wǎng)體制

針對(duì)上述5G傳輸網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)，SPN系統(tǒng)在帶寬、時(shí)延、靈活連接、分片、時(shí)間同步和統(tǒng)一管控上采用了多項(xiàng)創(chuàng)新關(guān)鍵技術(shù)，能夠滿(mǎn)足5G業(yè)務(wù)要求。

3.1 切片分組網(wǎng)架構(gòu)

SPN采用創(chuàng)新的以太網(wǎng)分片技術(shù)（SE）和SR-TP技術(shù)，并融合光層DWDM技術(shù)的層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制。SPN總體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2，層次包括：

切片分組層（SPL）：實(shí)現(xiàn)分組數(shù)據(jù)的路由處理。

切片通道層（SCL）：實(shí)現(xiàn)切片以太網(wǎng)通道的組網(wǎng)處理。

切片傳送層（STL）：實(shí)現(xiàn)切片的物理層編、解碼，以及DWDM光傳送處理。

3.2 切片分組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1 大帶寬技術(shù)

根據(jù)5G頻譜（100 M， 64T/64R）對(duì)基站帶寬需求測(cè)算，接入環(huán)帶寬達(dá)到25 G以上，匯聚環(huán)接近80 GE，核心環(huán)帶寬超過(guò)110 G，對(duì)新型以太端口的需求越來(lái)越高。對(duì)于5G傳輸網(wǎng)，大部分接入環(huán)帶寬需升級(jí)到50 GE，少部分甚至需要提升到100 GE，匯聚環(huán)會(huì)出現(xiàn)超100 GE的需求，核心環(huán)需要N ×100 GE或者N ×200 GE，甚至N ×400 GE等更大的帶寬。因此，核心和匯聚層需引入彩光方案，接入層考慮采用高速的灰光接口技術(shù)。endprint

對(duì)匯聚核心層的傳輸通路，考慮使用彩光方案，基于25 G/50 G非相干DWDM和100 G/200 G相干DWDM的技術(shù)，可根據(jù)性?xún)r(jià)比選擇。接入層考慮灰光方案，使用50 GE的4 級(jí)脈沖幅度調(diào)制（PAM4）或者100 GE的PAM4滿(mǎn)足帶寬需求。對(duì)于前傳，在光纖受限時(shí)，可考慮簡(jiǎn)化的基于波分復(fù)用（WDM）的SPN設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)、多接口的匯聚，實(shí)現(xiàn)前傳、中傳和回傳的統(tǒng)一承載。

目前高速以太網(wǎng)端口基本光管芯分為單波10 G非歸零碼（NRZ）和25 G NRZ兩種?；?0 G光電器件平臺(tái)，主要有10 GE和40 GE兩種以太網(wǎng)接口。下一代的ETH端口將基于25 G光電器件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)25 GE端口，并通過(guò)PAM4電調(diào)制和前向糾錯(cuò)（FEC）實(shí)現(xiàn)50 G/Lane的數(shù)據(jù)端口，由于PAM4與FEC技術(shù)均使用電層技術(shù)實(shí)現(xiàn)，50 GE接口單吉比特性?xún)r(jià)比優(yōu)于25 GE接口。同樣在50 GE的基礎(chǔ)之上，使用2λ、4λ模式，實(shí)現(xiàn)100 GE、200 GE接口光模塊，其中200 GE的成本構(gòu)成與100 GE的相當(dāng)，單吉比特性?xún)r(jià)比則優(yōu)于100 GE。而對(duì)于400 GE，總共使用8λ，實(shí)現(xiàn)400 GE光模塊。

3.2.2 低時(shí)延技術(shù)

5G的uRLLC業(yè)務(wù)和CU/DU的部署都對(duì)時(shí)延提出了新的挑戰(zhàn)。傳輸網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延，主要由兩部分組成：設(shè)備時(shí)延和設(shè)備間的光纖傳輸時(shí)延。設(shè)備時(shí)延是指設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生的時(shí)延，光纖傳輸時(shí)延是與傳輸距離相關(guān)。設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延通過(guò)使用新的SPN實(shí)現(xiàn)，在物理層上基于時(shí)隙進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)處理，能大幅降低設(shè)備處理時(shí)延，并且通過(guò)使用大速率接口組網(wǎng)，從現(xiàn)在的GE/10 GE 到 50 GE/100 GE/400 GE，增加了設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)速率，降低了時(shí)延。光纖傳輸時(shí)延的降低主要通過(guò)降低光纖鏈路的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括了MEC或者GW部署位置下沉使得業(yè)務(wù)端到端的距離減少，并且在轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度層面通過(guò)SDN的全局智能管控，實(shí)現(xiàn)最短路徑的查找，使光纖傳輸距離降低。

3.2.3 靈活連接技術(shù)

對(duì)于5G業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，流量流向更趨多樣化，不僅有傳統(tǒng)的南北向流量，東西向流量也會(huì)更加的普遍和重要，因此需要靈活連接技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足。SR是一種隧道技術(shù)，SR-TP引入了面向連接的隧道技術(shù)，提升了SR通道的管控能力，實(shí)現(xiàn)電信級(jí)的操作維護(hù)管理（OAM）和保護(hù)。SR隧道通過(guò)首節(jié)點(diǎn)的標(biāo)簽棧來(lái)控制網(wǎng)絡(luò)中的傳輸路徑，基于SDN控制器算路，各轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備通過(guò)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）收集域的SR信息，再結(jié)合IGP拓?fù)湫畔?，通過(guò)邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議-域內(nèi)鏈路狀態(tài)（BGP-LS）發(fā)給SDN控制器，計(jì)算出到達(dá)各轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的SR轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)并下發(fā)至轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，通過(guò)配置隧道策略，將流量封裝入SR隧道轉(zhuǎn)發(fā)。

3.2.4 網(wǎng)絡(luò)分片技術(shù)

5G的3種典型業(yè)務(wù)以及專(zhuān)線(xiàn)、家寬等多樣性的業(yè)務(wù)要求其提供不同類(lèi)型的管道，通過(guò)硬管道分片和軟管道分片的結(jié)合，可以更好地滿(mǎn)足業(yè)務(wù)要求。

傳輸網(wǎng)絡(luò)需要支持硬隔離和軟隔離，基于SPN的SE技術(shù)，在轉(zhuǎn)發(fā)層面提供了一條基于時(shí)分鏈路的硬隔離管道，加上傳統(tǒng)的VPN與服務(wù)質(zhì)量（QoS）結(jié)合實(shí)現(xiàn)的軟隔離管道，實(shí)現(xiàn)不同緯度的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)分片支持。網(wǎng)絡(luò)分片要求網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)端到端的隔離，從管理面、控制面到轉(zhuǎn)發(fā)面實(shí)現(xiàn)隔離，并利用協(xié)同器O將無(wú)線(xiàn)、核心網(wǎng)及傳輸聯(lián)動(dòng)起來(lái)。

3.2.5 超高精度時(shí)間同步技術(shù)

5G無(wú)線(xiàn)空口對(duì)于時(shí)間同步提出更高要求，對(duì)于傳輸網(wǎng)提出了±200 ns的時(shí)間同步要求，因此這要求時(shí)間服務(wù)器和終端時(shí)延精度達(dá)到±50 ns，設(shè)備時(shí)延精度達(dá)到±5 ns。

高精度時(shí)間同步主要包括超高精度時(shí)鐘源和超高精度的時(shí)間傳送技術(shù)。

超高精度時(shí)鐘源包括：（1）衛(wèi)星接收技術(shù)。通過(guò)共模共視或者雙頻段接收等降低衛(wèi)星接收噪聲， 擬在近期進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，需要升級(jí)衛(wèi)星接收模塊。（2）高穩(wěn)定頻率源技術(shù)。單一時(shí)鐘過(guò)渡到時(shí)鐘組，提高丟失衛(wèi)星的時(shí)間保持精度，目前正在研究開(kāi)發(fā)銣鐘組方案。

時(shí)間服務(wù)器跟蹤衛(wèi)星，性能可從100 ns提升到30 ns。超高精度的時(shí)間傳送技術(shù)通過(guò)優(yōu)化接口時(shí)間戳處理，1 588時(shí)間同步協(xié)議演進(jìn)和單纖雙向改進(jìn)鏈路對(duì)稱(chēng)性來(lái)改進(jìn)設(shè)備的傳輸時(shí)間同步精度。

3.2.6 SDN統(tǒng)一管控技術(shù)

SDN統(tǒng)一管控是5G傳輸?shù)谋剡x項(xiàng)，并將納入到整個(gè)編排管理中，實(shí)現(xiàn)南向、北向接口開(kāi)放。

SDN可以概括為網(wǎng)絡(luò)集中控制、設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)/控制分離和網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放可編程。如圖3所示，SDN定義了業(yè)務(wù)協(xié)同層、網(wǎng)絡(luò)控制層和設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)層的3層架構(gòu)，提升網(wǎng)絡(luò)可編程能力，標(biāo)準(zhǔn)的南向和北向接口實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)資源高效調(diào)度，提供網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新平臺(tái)，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)智能。

域控制器分別管控一個(gè)域內(nèi)的設(shè)備和連接，域之間通過(guò)超級(jí)控制器來(lái)管理調(diào)度，再通過(guò)協(xié)同器實(shí)現(xiàn)不同領(lǐng)域的業(yè)務(wù)編排以及業(yè)務(wù)端到端的管控。

4 SPN可與PTN構(gòu)建互聯(lián)

互通網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)4G/5G

融合組網(wǎng)

SPN和PTN都是基于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，SPN基于以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行增強(qiáng)和完善，主要包括：以太網(wǎng)層引入切片以太網(wǎng)技術(shù)SE-TP，轉(zhuǎn)發(fā)層采用靈活的分段路由技術(shù)SR-TP，控制層采用SDN，同時(shí)引入大帶寬的以太網(wǎng)接口，進(jìn)行更高精度的時(shí)間同步。

如圖4所示，面對(duì)5G需求，需要新建SPN平面來(lái)為5G的所有功能提供承載服務(wù)，同時(shí)為支持4G/5G業(yè)務(wù)協(xié)同，SPN需要能和PTN進(jìn)行融合組網(wǎng)。在轉(zhuǎn)發(fā)層面，SPN和PTN通過(guò)L3層VPN互通，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層面的互聯(lián)互通。在控制面升級(jí)支持SPN與軟件定義分組傳送網(wǎng)（SPTN）的控制器，以實(shí)現(xiàn)跨PTN與SPN的資源調(diào)度及協(xié)同。

5 結(jié)束語(yǔ)

下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)于傳輸網(wǎng)絡(luò)提出了新的需求和挑戰(zhàn)，需要新的傳輸體制。SPN是面向5G的新傳輸網(wǎng)技術(shù)體制，其轉(zhuǎn)發(fā)面基于 SR-TP over SE over DWDM，控制面采用SDN，分別在物理層、鏈路層和轉(zhuǎn)發(fā)控制層采用創(chuàng)新技術(shù)，同時(shí)在光層采用低成本高速模塊，能夠滿(mǎn)足5G及未來(lái)傳輸網(wǎng)絡(luò)需要，是更適合的5G傳送網(wǎng)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李正茂. 通信4.0[M]. 北京： 中信出版社， 2016

[2] 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)白皮書(shū)[R]. 北京： IMT2020推進(jìn)組， 2016

[3] NGMN 5G White Paper V1.0[R]. Frankfurt： NGMN Alliance， 2015

[4] 3GPP Release 14. Study on New Radio Access Technology： Radio Access Architecture and Interfaces： TR 38.801[S]. 3GPP， 2017endprint