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摘要：随着中国移动和中国广电700M 5G网络的共建共享，700M 5G网络建设如火如荼。本文分析了700M 5G基站传输承载需求，分场景探讨了700M 5G基站在省干和城域网承载的方案，提出了通过SPN和PTN两张回传网的高效协同，为建设700M基站提供了参考。

关键词：700M;5G;SPN;

1引言

随着中国移动和中国广电700M 5G网络的合作深入，双方签署5G网络共建共享合作协议，明确按照1：1共建共享700M 5G网络。700M基站有覆盖广，损耗低，穿透强等优势，可迅速实现城市深度覆盖和农村区域广覆盖，加速智慧城市、超高清视频、工业互联网等5G应用落地。如何依托现有的城域传送网实现700M 5G基站安全、高效承载成为一个重要课题。

2 700M 5G基站承载需求

700M 5G基站由移动和广电共建共享，需同时接入移动核心网和广电核心网。700M 5G基站的频段、带宽特性决定了其要求与2.6G频段5G基站存在差异。具体需求如下：

2.1互通需求

中国移动具备强大的核心网、承载网，通过共建共享，中国广电可以大幅降低投资，从而实现700M基站迅速开通。但由于需要进行网络的运营和用户管理，中国广电仍需建设自有核心网并与移动核心网进行对接。按5G核心网建设方式，信令面（C面）一般分大区建设，而用户面（U面）下沉到地市。为节省投资，中国广电可将用户面集中到省级层面，故中国移动与中国广电需在省级层面开展核心网对接，实现700M 5G基站到广电核心网互通。

2.2 IP地址需求

根据工信部、网信办印发的《IPV6流量提升三年专项行动计划（2021-2023年）》要求，电信运营商应对网络基础设施实施IPV6改造。700M 5G基站需全量配置IPV6地址，当需与IPv4的基站或网管网互通时，还需配置IPV4地址，故承载网需支持IPV6/IPV4双栈。

2.3带宽需求

虽然700M具有广覆盖优势，但由于频谱资源仅为30MHz，故700M 5G基站容量比2.6G频段5G基站小。根据测算，700M 5G S111基站按照4T4R配置，单基站峰值带宽约为1.03Gbps，均值带宽为0.32Gbps。对于700MHz的O1站型，单基站峰值带宽为0.34Gbps，均值带宽为0.11Gbps

3 700M 5G基站承载技术方案

3.1 5G承载网络总体架构

5G承载网络是为5G核心网和无线接入网提供网络连接的基础网，不仅为这些网络连接提供组网保护、灵活调度和管理控制等功能，还提供带宽、同步、时延和可靠性等方面的保障。

满足5G承载需求的5G承载网总体架构主要包括协同管控、转发平面、同步网三个部分，在此架构下同时支持差异化的网络切片服务。5G网络切片涉及到核心网、无线、承载和终端，需要实现端到端协同管控。通过管理控制平面的切片管控能力和转发平面的资源切片，可为5G三大类业务应用、移动内容分发网络互联、政企客户专线以及家庭宽带等业务提供所需服务等级协议（SLA）保障的差异化网络切片服务能力。

管理控制平面需支持统一管理、协同控制和智能运维能力

5G承载的管理和控制平面应具备面向SDN架构的管理控制能力，需提供业务和网络资源的灵活配置能力，并具备自动化和智能化的网络运维能力。具体功能特性包括：

统一管理能力：采用统一的多层多域管理模型，实现不同域的多层网络统一管理能力。

协同控制能力：统一北向接口实现多层多域的协同控制，实现业务自动化和切片管控的协同服务能力。

智能运维能力：提供网络和业务的监测分析能力，如流量测量、时延测量、告警分析等，实现网络智能化运维。

3.2 切片分组网络（SPN）技术方案

SPN是面向5G和政企专线等业务承载需求，创新融合提出的新一代切片分组网络技术，面向5G承载SPN组网架构如图2所示。

SPN具备中传和回传的端到端组网能力，通过FlexE接口和切片以太网（Slicing Ethernet）通道支持端到端网络硬切片，并下沉L3功能至汇聚层甚至接入层来满足动态灵活连接需求;在接入层引入50GE端口，在核心和汇聚层根据带宽需求引入100Gb/s、200Gb/s和400Gb/s彩光方案。SPN网络分层架构包括切片分组层（SPL）、切片通道层（SCL）和切片传送层（STL）三个层次，此外还包括实现高精度时频同步的时间和时钟同步功能模块、实现SPN统一管控的功能模块。

SPN关键技术主要包括：

切片分组层（SPL）的段路由技术

为了满足5G承载的L3灵活转发需求，SPN采用基于SDN管控架构的SR隧道扩展技术（SR- BE和SR-TP），采用L3 VPN承载5G业务，并可根据网络规模和运维需求，采用分层L3VPN到接入边缘或L2VPN+L3VPN两种应用方案。

SR-TP隧道技术是基于SDN集中管控的、面向连接的SR-TE隧道增强技术。通过在SR-TE邻接标签的栈底增加一层标志业务连接的通路段标识（Path SID），实现双向隧道能力。SR-TP支持基于MPLS-TP的端到端OAM和保护能力，适用于面向连接的可靠业务承载。

SR-BE隧道通过IGP协议自动扩散SR节点标签生成，可在IGP域内自动生成全互联的隧道连接。SPN网络支持通过网管或控制器集中分配节点标签。SR-BE隧道使用拓扑无关的无环路替代链路保护机制（TI-LFA），适用于面向无连接的eX2等业务承载。

3.4  省干承载方案

中国移动5G核心网用户面已下沉至地市，广电核心网用户面按省集中部署后，各地基站需打通至中国移动省中心通道。5G基站至移动省中心核心网的承载方式可采用如下三种方案：

（1）省干SPN承载

利旧或新建（扩容）省干SPN系统，通过在SPN系统中通过FLEX-E硬切片划分广电独立物理通道行业务隔离，业务质量有保障，可支撑5G各类应用。省干SPN承载方案采用成熟的SPN NNI接口保护机制，组网较为可靠。

（2）省干PTN承载

利旧或扩容省干现网PTN系统，根据当前PTN省干带宽利用率情况以及广电业务需求情况选择直接利旧省干PTN或扩容部分独立端口用于承载广电业务。省干PTN承载方案采用成熟的NNI接口保护机制，组网较为可靠，但需做好流量的预估和监测，避免拥塞。该方式不支持切片，不支持超低时延业务。

（3）省干OTN拉远承载

地市城域核心SPN采用UNI接口，通过OTN方式直连省中心，省中心新建2端SPN用于端口汇聚和落地对接。广电独享OTN波分通道，业务质量有保障。采用UNI拉远方式对接，需做好光缆路由的管理工作，避免出现闪断等异常情况。

3.5  城域网承载方案

中国移动SPN核心、汇聚环已基本建设完成，主城区、县城区SPN也已基本实现覆盖，对此类区域可直接采用SPN承载700M 5G基站。对于乡镇、农村等SPN网络未覆盖区域，可综合考虑现网PTN对IPV6的支持情况，结合投资收益测算，采用新建SPN、PTN升级或PTN与SPN网络NNI对接三种方案满足700M NR承载。

方案1：新建SPN

在乡镇接入区域新建SPN接入环，接入环速率优选50G，最终形成端到端SPN网络覆盖。700M 5G基站和2.6G 5G基站可共用原有L3VPN对接中国移动5G核心网，实现700M 5G基站的端到端L3方式承载。该方案可实现端到端切片功能，将不同业务通过MTN硬管道隔离，满足各类2C、2B业务场景需求，实现业务的高质量承载，但初期投资较大，建设周期较长。由于700M基站覆盖广，农村区域站点间距较大，SPN接入环组网范围较大，投资效益不高。

方案2：PTN核心层升级

偏远地区可不建设SPN接入环，对相关PTN 核心三层网元进行软件版本和带宽升级，升级后的PTN核心层支持IPV6。利用PTN接入环接入700M 5G基站，核心层新建IPV6 L3VPN，通过L2+L3方式承载700M 5G基站。PTN核心层L3与SPN核心层L3通过UNI打通，最终经SPN接入移动5G核心网。该方案能充分利用覆盖完善的PTN接入环缩短建网周期，实现低成本快速接入。但该方案不支持切片，无法满足所有2B业务的需求，在后期可能需进行二次改造。在实施过程中还需考虑接入环带宽是否充足以及PTN核心三层设备带站规格是否满足，是否能通过升级支持IPV6。

方案3：PTN与SPN网络对接

对于同厂家、同OMC管理的PTN和SPN网络，可将PTN网络核心层与SPN网络通过NNI方式打通，在SPN网络中以SPE节点作二转三桥节点，采用L2+L3方式承载700M 5G基站，打通SPN网络新建L3VPN与原有L3VPN实现Xn业务转发。该方案也能实现700M 5G基站快速开通，但同方案2一样无法支持端到端切片应用，后期可能面临二次整改。该方案需同时需考虑OMC管理容量是否足够同时管理PTN和SPN网络。对于未在同一OMC管理的同厂家PTN/SPN网络，或异厂家PTN/SPN网络，不宜采用此方案。

3.6  传输与700M 基站对接方案

700M NR与PTN/SPN网络可通过独立端口方式或共享端口方式进行对接。

独立端口方式是指700M NR主控与PTN/SPN采用10GE/GE端口单独对接，承载至5G核心网的业务。

共享端口方式是指700M NR和2.6G NR共主控，在原2.6G BBU上增加700M基带板，不需要增加额外的IP+VLAN配置，直接用原2.6G 2C业务的IP+VLAN承载至5G核心网的业务。

3.7  IP/VLAN分配方案

700M基站应分配IPv6地址，当需与IPv4的基站或网管网互通时，应同时分配IPv4地址。

700M基站原则规划配置1个IP地址，ToC业务和网管共用，当700M基站的业务和网管必须配置不同IP时，一个基站规划2个IP地址，1个IP分配给ToC业务，1个IP分配给网管，两个IP地址分属于不同网段。若中国移动与中国广电业务有隔离需求，则为中国广电规划分配另一个IP地址。

采用端到端L3方式承载的700M基站建议全网分配统一VLAN便于管理。采用L2/L3方式承载的700M基站，每个基站分配一个VLAN，此VLAN不与同一对L2/L3 VE管理下的其他基站VLAN相同。对于ToB业务按需划分独立的VLAN，采用VLAN分段的方式与ToC业务共享4K个VLAN。

3.8  QOS方案

700M NR在业务规划时，若承载在SPN网络，接入层、汇聚层、核心层按照8：2：1的收敛比规划带宽;若承载在PTN网络，则按照4：3：2的收敛比规划带宽。当环网忙时均值利用率连续7天超70%，或核心层链路带宽忙时均值利用率连续7天平均达到35%（主备关系按照70%，负荷分担按照35%，以倒换状态下流量不溢出为目标），应启动扩容工作。

独立的700M NR采用独立隧道承载，若700M NR与2.6G NR共站，可利旧原有2.6G NR隧道承载。在SPN网络上，初期业务流量较低，系统环路不存在拥塞，可不配置CIR/PIR参数。在PTN承载5G 700M基站的场景中，鉴于业务发展初期流量较小，CIR可参考使用4G基站S111站型的带宽配置为10M，PIR配置为理论峰值速率1G。

在实际网络应用中，业务的CIR/PIR数值按需调整。当厂家网管支持动态调整时，宜以7天为周期、10M为步长进行调整;当厂家网管不支持动态调整时，调整周期宜为1个月。

700M基站、核心网等根据业务类型设置报文DSCP、802.1p值;PTN/SPN边缘接入点根据报文携带的DSCP、802.1p值，映射到隧道的EXP，途径网元根据EXP值进行优先级调度。

4小结

700M 5G基站作为打底的5G网络，在制定其传输承载方案时既要考虑满足5G业务新特性需求，又需统筹考虑现有资源、建设周期和投资效益等多方面因素。本文根据700M基站的特殊需求，提出了700M 5G基站多种传输承载方案，为后续打造一张安全、健康、高效的700M 5G传输承载网提供参考。

参考文献

[1]王强，陈捷，廖国庆. 面向5G承载的网络切片架构与关键技术[J]. 中兴通讯技术， 2018.1

[2]代文军. 解析面向5G承载的网络切片架构及其关键技术[J]. 通信与信息技术.2018.6

[3]程伟强，李晗， 面向5G承载 SPN落地应用蓄势待发[J]. 通信世界， 2019.12.

[4] 5G承载网络架构和技术方案白皮书

作者简介：陈刚（1982-），男，汉族，四川成都人，硕士研究生，工程师，主要从事通信传输网的维护优化工作。