SPN作為原創性技術體系，已經在5G網絡中全面應用。SPN技術架構實現了TDM和分組有機融合，支持L0到L3能力，契合5G無損、高效的承載需求，具備大帶寬、低時延、網絡切片、靈活連接、高精度同步和統一管控等技術優勢，并且通過重用以太網產業鏈實現了降低組網綜合投入和超大帶寬，解決了面向5Gbit/s大顆粒的端到端高效無損硬隔離傳送問題。

同時，作為由中國提出和設計的自主原創性技術，SPN已成功在ITU-T完成7個系列標準立項，以及四大核心標準的制定和發布，成為了繼SDH、OTN之后的新一代傳送網技術體系，為我國5G承載和應用打下堅實的技術基礎。

隨著5G垂直行業、政企業務、算力網絡的蓬勃發展，SPN在切片顆粒度、業務感知、靈活連接、泛在接入、智能運維、綠色節能等方面技術不斷增強，SPN正在逐步邁入2.0時代。技術上的突破和發展，支撐SPN應用到更多的行業場景。

SPN 2.0的核心理念

SPN 2.0引入了面向綜合承載的SPN小顆粒技術（FGU，Fine Granularity Unit）及提升網絡覆蓋和接入能力的小型化SPN設備，增強了面向用戶的智能運維能力及面向“雙碳”戰略的節能機制等。如圖1所示，SPN 2.0將致力于打造“高效、融合、智能、低碳”的新一代綜合業務承載網。

圖1  SPN 2.0的核心理念

高效網絡：精準滿足用戶業務承載需求，打造高效高質之網。靈活匹配各類業務帶寬需求，實現帶寬精細化；高效滿足各類用戶隔離要求，達到隔離精細化；高質保證99.999%可靠性，確保管理精細化；毫秒級時延和微秒級抖動，網絡性能確定性高；在線無損帶寬調整，需求調整靈活性高。

融合網絡：一網多業、網絡開放，打造綜合包容之網。通過豐富設備形態和靈活組網能力，實現無線基站、垂直行業、政企專線、家庭寬帶、云網業務的綜合承載；通過規范化接口模型和組網方式，實現邊緣網絡異廠家靈活組網；通過開放第三方接口，實現網絡可視化與用戶自助服務。

智能網絡：面向“規建維優營”需求，打造極簡智能之網。基于對歷史數據的搜集與分析和管控系統等，實現網絡規劃與仿真、業務快速創建、運維自動化等能力。

低碳網絡：面向“雙碳”戰略，打造綠色節能之網。通過網元級和網絡級技術優化，實現SPN網絡低碳運營；通過強化業務調度能力，助力數據中心降耗節能。

SPN 2.0以“切片粒度更精細、業務連接更豐富、設備組網更靈活、網絡運維更智能、在線運營更低碳”為核心設計理念，通過構建SPN/MTN小顆粒技術、打造小型化接入SPN新型設備形態、引入隨流檢測、SDN、AI等技術，全方位、高質量實現SPN面向綜合承載的精細化能力、面向算網融合的承載能力、面向泛在覆蓋的組網能力、面向用戶的運維能力和面向“雙碳”戰略的節能能力。

面向綜合承載的精細化能力

5G+垂直行業、政企專線的應用以及SDH設備的逐漸退網，催生出大量具有小帶寬、軟硬隔離結合、確定性低時延、高安全性和高可靠性等承載需求的業務。作為面向未來的5G移動承載技術，MTN需要突破5Gbit/s顆粒度的硬切片單元，向Mbit/s級別硬隔離切片平滑演進。

SPN/MTN小顆粒技術聚焦構建端到端高效、無損、柔性帶寬、靈活可靠的通道和承載方式，將硬切片的顆粒度從5Gbit/s細化為Mbit/s級別，以滿足5G+垂直行業應用和專線業務等場景中小帶寬、高隔離性、高安全性等差異化業務承載需求。為了支持Mbit/s級別硬切片，MTN小顆粒技術需要具備以下特征和能力。

帶寬精細化：能夠支持Mbit/s級別的帶寬顆粒度，從而實現靈活的任意N×10Mbit/s帶寬劃分。對于Mbit/s級別到Gbit/s級別的各類型業務帶寬需求，均可以匹配和高效承載。

嚴格TDM剛性隔離：通過獨享確定的時隙保證嚴格TDM特性，通道沿途任一節點的出端口和入端口時隙通過管控層提前分配并固定。

低時延和低抖動特性：網絡的中間節點按照時隙數據到達的先后嚴格遵循TDM調度，不感知用戶信號層面的報文信息，保證確定性低時延。

獨立和完善的OAM能力：每一條小顆粒MTN通道提供獨立的OAM信息和檢測。OAM碼塊隨路插入每一條Mbit/s級別的MTN通道中，提供該通道的連通性檢測、故障和性能監測能力，保證50 ms以內的保護倒換。

業務無損的在線帶寬調整能力：支持在保證用戶業務正常傳輸的同時，對Mbit/s級別MTN通道的帶寬進行增大或者減小的在線調整，使帶寬和時隙資源分配更加靈活。

為了高效承載10Mbit/s小顆粒硬切片業務，SPN小顆粒技術構建了與以太網PCS兼容的“S+D+T”碼塊序列的10M容器。并以此為基礎，設計了FGU的幀格式，如圖2所示。小顆粒的時隙復用結構編碼前由7 Byte開銷與1560 Byte凈荷組成，編碼后由1個起始碼塊、195個數據碼塊和1個結束碼塊構成；業務凈荷在以66bit為長度的D碼塊中承載，S和T碼塊作為FGU的起始和結束標識；當前復用結構和下一個復用結構之間可能會插入空閑碼塊；復用結構中包含24個時隙的數據，每個時隙的數據長度為65 Byte；復用結構開銷中承載了復用信息、時隙信息以及其他必要信息。在此復用結構下，小顆粒信號可以穿越現有N×5 Gbit/s MTN，復用現有的空閑碼塊增刪的速率調整方式。此外，FGU設計了容器開銷和業務開銷兩層機制，FGU容器設計了7 Byte的公共開銷，用來進行帶寬的無損調整和CRC校驗；與SPN 1.0一致支持隨路OAM機制，通過替換業務流IPG的IDLE碼塊，能夠在不占用業務帶寬情況下，為小顆粒業務提供OAM能力。

圖2  SPN/MTN小顆粒FGU的幀結構

FGU小顆粒能力已經過了實驗室測試和現網試點，目前SPN現網設備已經逐步升級支持小顆粒處理能力，為精細化承載奠定了基礎。

面向算網融合的承載能力

未來算力位置將從中心向邊緣發展，大量用戶從邊緣接入算力，城域SPN將是承載邊緣和泛在算力的主體。SPN 2.0支持算力服務化連接，通過SPN管控系統實現算力連接服務化和虛擬化，簡化端到端算網連接的管控；支持端到端敏捷發放、端到端業務可視、端到端運維能力；支持靈活切片能力，通過MTN/FGU/SR-TP等技術提供多樣化連接功能。

為了實現算網一站式服務，目前在算力終端、邊緣算力和區域算力之間通過SRv6技術建立靈活連接。從端到端SRv6連接來看，SPN網絡通過管控系統虛擬化為SRv6節點的一跳，即SPN網絡從端到端SRv6編排角度為只關注SPN算網連接服務，而屏蔽SPN網絡內部服務的細節。

在端到端算力網絡中，SPN涉及跨域和云專網、用戶側的對接場景。為了保證能夠感知算力需求并映射到對應的SPN軟硬切片中，通過擴展SRv6 END定義，結合SPN自有通道優勢，形成算網SPN感知方案T-SRv6（如圖3所示）。新定義敏捷、透明和深度感知3種算網通道，支持多種算網業務按需選擇SPN算力通道。敏捷感知通道是將SRv6的標簽處理后映射到SPN已有的SR-MPLS隧道進行算網連接，透明感知通道是將SRv6的標簽處理后映射到SPN的端到端時隙交叉連接能力的MTN/FGU硬管道連接，深度感知通道是SPN采用逐跳SRv6分組轉發進行的算網連接。相對于Overlay連接，算網感知方案T-SRv6通過L1到L3層的高效轉發、OAM保護和電信級管控能力，以及支持網絡能力的開放和可編程，實現算網業務高品質、高效率的差異化連接。

圖3  面向算網的SPN感知方案T-SRv6

面向泛在覆蓋的組網能力

面向邊緣覆蓋接入，SPN 2.0引入了一種新的設備形態——小型化接入SPN。小型化接入SPN精準匹配用戶末端接入需求，定義1U的設備尺寸、16Gbit/s交換容量，并在用戶側新增E1/FE/GE低速接口，在網絡側新增10GE以太網接口，既能將10Mbit/s小顆粒的硬切片由城域接入層延伸至行業用戶側，又能精準匹配用戶小型化和節能減排的需求。

由于SPN邊緣設備部署在用戶側，最貼近用戶和業務，因此SPN邊緣設備還可集成Sigma Lite輕量級算力能力，讓數據不出園區即可完成實時采集和分析，滿足算力網絡和邊緣計算需求，拓展了應用場景；通過定義SPN NNI互通技術要求和標準南向接口，實現SPN邊緣接入設備與城域網SPN的Underlay+Overlay的端到端管理和解耦部署，既保障了生態的開放，又保障了網絡端到端質量。

面向用戶的運維能力

SPN網絡的重要演進方向還包括打造高品質健康自愈智能型網絡，通過引入AI新技術提升智能化能力。在面向用戶的自服務能力方面，SPN設備已經基于telemetry的隨流檢測技術實現全網流級別、秒級的實時監測，并向運維人員和行業用戶呈現業務質量、流量等信息?；趯崟r監測的大數據和AI技術，開展網絡健康度、告警關聯與根因分析等領域的研究，未來還將在管控層、設備層等更多領域引入AI，以實現網絡智能規劃與仿真、意圖分析、智能排障等能力，全面提升SPN網絡的智能化等級。

面向“雙碳”戰略的節能能力

近年來綠色節能成為全球熱點。面對新形勢、新挑戰，SPN 2.0不斷優化向節能減排目標邁進，提出單bit功耗比PTN降低65%的節能目標，并從芯片、設備、網絡3個層級推進該目標實現。在芯片層級，推進動態節能技術，可根據流量負載等動態關閉或開啟各模塊；在設備層級，推進板卡、光模塊、電源、風扇等單元的自動休眠技術；在網絡層級，推進研發功耗可視化、流量和路徑智能優化系統，讓用戶可隨時關注屬地各網點功耗情況，及時發現異常點，并為用戶提供功耗優化方案。

小結

隨著5G網絡建設加快，示范性業務逐步開展，SPN作為5G移動回傳網絡的創新體系，有力支撐了5G業務的發展。未來，SPN 2.0將從5G承載網絡向綜合承載網絡邁進，通過小顆粒技術FGU提供更為靈活精細的切片連接，并在高效、融合、智能、低碳方面提出一系列演進方案和目標，將支持更為廣泛和蓬勃發展的應用。