2021-05-31-中国移动研究院-SPN小颗粒技术白皮书_28页_2mb

中国移动 SPN 小颗粒技术白皮书总结

1. 引言

• 背景: 5G 推动数字经济，垂直行业融合创新。行业需求出现大批量小带宽业务（如智能电网、港口等），要求高隔离性、低时延、高可靠性，需SPN技术进一步细化颗粒度。
• SPN小颗粒目标: 将硬切片颗粒度从5Gbps优化至10Mbps，满足垂直行业和政企专线的小颗粒承载需求。

2. 小颗粒业务应用场景与需求分析

• 5G+垂直行业:
  • 智能电网、智慧港口、智慧医疗、智慧铁路等场景对高隔离、低时延、高可靠性业务需求突出，如配电自动化（≤15ms时延、99.999%可靠性）。
• 政企专线:
  • 政务、金融、大企业专线需严格物理隔离，金融业务支持带宽无损调整，政务业务需低时延保障。
• 市场需求: 专线带宽以10Mbps~500Mbps为主，带宽无损调整技术成为关键需求。

3. SPN小颗粒技术目标与愿景

• 技术特点:
  • 时隙复用实现硬隔离，支持10Mbps小颗粒带宽。
  • 帧结构优化实现高带宽利用率（接近97%）。
  • 支持无损带宽调整，仅需5G承载切片的软硬协同演进，适用于垂直行业。

4. SPN小颗粒技术架构

• 分层设计: 包括路径层、通道层、传送层。
  • FGU新增为一独立虚拟层，基于TDM机制划分时隙。
• 兼容性: 适配MTN硬切片与以太网灵活性，兼容分组技术。
• 协议栈: 继承SPN以太网内核，兼容MAC、L2以上协议。

5. SPN小颗粒技术方案核心功能

• 时隙复用:
  • 5Gbps通道被细分成480个10Mbps时隙，支持任意外部配置调整。
• OAM(运维管理):
  • 支持端到端TDM独占通道下的连通检查、故障切换、带宽测量。
  • 开销块占空间小，兼容传统OAM。
• OAM机制:
  • 带内信令，PPM限制拒绝超低延时需求。
• 无损带宽调整:
  • 使用最小10Mbps为单位进行上下行动态调整，无需业务中断。
• 时隙分配机制:
  • 统一分配时隙，结合最短路径、低时延等策略优化网络结构。

6. SPN小颗粒技术的网络应用展望

• 5G+行业部署:
  • 智能电网：采用硬切片（FG-Channel）保障工业控制业务安全；接口VPN实现逻辑隔离。
  • 智慧港口：吊车控制采用小颗粒硬切片，保障操控安全性；其他视频监控通过大颗粒VPN方式传输。
• 政企专线:
  • 企业专线软硬结合，实现部分业务硬管道承载，提升隔离性能。
  • 未来5G回传网可综合承载切片，保障政务、金融安全，同时满足低成本需求。

总结:
SPN小颗粒技术通过TDM机制实现小颗粒硬切片，解决5G时代高安全、低时延、高隔离业务需求，为中国移动新一代承载网络演进提供基本保障。