遵义移动新建SPN承载5G后的传输网流量探讨

支姝婷，黄 亮

（中国移动通信集团设计院有限公司 贵州计划单列分院，贵州贵阳 550081）

各地市移动分公司选取新建SPN 或扩容PTN的方案开展承载5G 的传输网建设，并在新建SPN 的区域不再新增或扩容PTN 设备[1]。而PTN 环带宽利用率作为传输网的一个重要考核指标，直接关系到中国移动的4G 用户体验，也间接影响到中国移动的客户满意度。

遵义市是位于中国西部省份贵州省的三线城市，遵义移动于2020 年初起开展5G 网络规模部署，并遵循中国移动集团公司建设指导原则（资料来源于中国移动通信集团有限公司《中国移动5G省内传送网规划建设指导意见》（2020 年版）），采取新建SPN（Slicing Packet Network，切片分组网）系统的方式专门承载5G[2—3]，与原承载4G 的PTN（Packet Transport Network，分组传送网）系统相独立。

遵义移动PTN 系统经过近十年的建设已覆盖完善，但其流量随承载的个人及家庭业务发展而逐年上升。在2018 年遵义移动实施全网OLT（Optical Line Terminal，光纤线路终端）从PTN 系统的剥离改造，使PTN 流量略微下降后，近两年PTN 流量仍随4G 业务的发展而稳步增长。环带宽利用率可真实体现传输网流量，PTN 环带宽利用率作为传输网的一个重要考核指标，直接关系到遵义移动的4G 用户体验，也间接影响到遵义移动的客户满意度[4]。因而在传输网流量超限区域，遵义移动应扩容环带宽，即扩容PTN。但中国移动集团公司于2019 年10 月下发了《关于印发〈中国移动2020 年省内PTN、SPN 建设方案研讨会议纪要〉的通知》，明确要求对于拟新建SPN 的区域，原则上不再新增、扩容PTN 设备。

面对遵义移动4G 业务仍在发展但PTN 不再投资建设的局面，有必要探讨新建SPN承载5G后的传输网流量现状，并找寻现阶段降低PTN 高负荷区域承载压力的有效策略。

1 遵义移动5G 及4G 现状分析

截至2020 年9 月，遵义移动共建成5G 基站1 799 个，5G 在网用户数达到19 万。遵义5G 受网络建设、终端价格、5G 应用等因素制约，在网用户较少，仅占总体通信用户数的4.3%。目前，遵义5G 用户处于初级发展阶段，但9 月份，遵义5G 用户数环比增长86.42%，高于全省47.98%的均值；随着5G 产业的逐渐成熟，预计2022 年起，遵义5G 将进入快速发展阶段。

经过近7 年的建设，遵义移动4G 基站已达到13 331 个，虽然在2020 年已先后实施了4 批5G 新建工程，但4G 用户仍在保持稳步增长。截至9 月份，遵义移动4G 在网用户数已达到365 万人，占总体通信用户数的83.1%。

遵义移动各类个人用户自2017 年起的发展趋势及5G 用户渗透率增长情况见图1。由图1 可知，遵义移动5G 用户数自2019 年起开始逐年增长，预计到2024 年，5G 用户数才会首次超过4G 用户数。

图1 遵义移动个人用户发展趋势及5G 用户渗透率增长情况

2 遵义移动SPN 及PTN 现状分析

2.1 SPN 现状

（1）SPN 覆盖现状。传输网紧跟无线网5G 部署节奏开展建设，截至2020 年9 月，遵义移动传输网已基本建成覆盖全市城区及垂直行业的层次分明的SPN 网络。其中，核心汇聚层SPN 覆盖全市各区县中心城区，未延伸至乡镇。目前，遵义移动SPN 网络共有核心层100GE 环路17 个，设备32 套；汇聚层100GE环路31 个，设备87 套。核心汇聚SPN 设备型号为华为7900E。其中，66 套7900E-32，53 套7900E-12。遵义移动核心汇聚SPN 网络拓扑图见图2。

图2 遵义移动核心汇聚SPN 网络拓扑图

遵义移动接入层SPN 经过4 批工程建设，已基本覆盖全市各区县城区及少部分位于乡镇的垂直行业，共有接入层10GE 环路106 个，设备669 套；50GE环路28 个，设备77 套。接入SPN 设备共746 套。其中，华为SPN980 744 套，华为SPN990 2 套。遵义移动接入SPN 网络拓扑图见图3。

图3 遵义移动接入SPN 网络拓扑图

（2）SPN 流量现状。根据遵义移动网络部提供的流量报表，2020 年9 月SPN 核心环带宽峰值利用率平均为1.18%，汇聚环带宽峰值利用率平均为1.20%，接入环带宽峰值利用率平均为1.03%。目前，遵义SPN 网络尚处于超轻载状态，见表1。

表1 遵义移动SPN 网络各层级环带宽利用率前三环路

2.2 PTN 现状

（1）PTN 覆盖现状。遵义移动PTN 网络经过近十年建设已覆盖完善，建成了覆盖全市城区、乡镇及农村的层次分明的PTN 网络。其中，核心层PTN L3设备有2 套，上行至省干容量为800 G；L2/L3 设备有30 套，已下沉至各区县，上行县到市容量为40 G。核心SPN 设备型号均为华为PTN7900-32。

汇聚层PTN 设备共有329 套。其中，有312 套设备型号为PTN3900，17 套为PTN7900-12。汇聚环共75 个。其中，3 个环容量为40 G，72 个为20 G。按区域划分，城区共有30 个环，86 套设备；乡镇共有45 个环，243 套设备。遵义移动核心汇聚PTN 网络拓扑图见图4。

图4 遵义移动核心汇聚PTN 网络拓扑图

（2）PTN 流量现状。根据遵义移动网络部提供的流量报表，2020 年9 月PTN 环流量与去年同期相比仍然整体上涨。其中，核心层县到市链路忙时均值流量上涨为16.7 Gb/s，环带宽利用率平均已超40%，而去年同期流量仅为13.5 Gb/s。

汇聚层流量保持平稳状态。2020 年9 月汇聚环带宽峰值利用率超40%的环路有24 个，而去年同期利用率超40%的环路有28 个，相较于去年有略微下降。

接入层流量上涨幅度较大。2020 年9 月全网接入环带宽峰值利用率平均值上涨为28.7%，利用率超40%的环路有82 个，而去年同期环带宽峰值利用率仅为21.3%，利用率超40%的环路只有55 个。遵义移动2020 年与2019 年同期PTN 接入环带宽利用率对比见图5。

图5 遵义移动2020 年与2019 年PTN 接入环带宽利用率超40%的环路个数

2.3 对比分析

（1）覆盖对比。遵义移动已初步建成SPN 网络，但与覆盖全市从城区到农村所有角落的PTN 网络相比，目前SPN 建设尚未完善，仅覆盖到全市城区及少部分乡镇的垂直行业。由于C-RAN 组网方式引起传输设备节点数减少等因素，目前遵义移动SPN已建成规模还远小于PTN 网络的规模，见表2。

表2 遵义移动SPN 网络与PTN 网络覆盖对比

（2）流量对比。目前遵义移动5G 用户数仅为4G 用户数的5.2%，一方面，受网络建设初期覆盖不全面、5G 应用选择较小等因素影响，5G 在网流量较小；另一方面，SPN 容量类型各层级均大于PTN 容量类型，其中SPN 汇聚层与接入层的环容量大约为PTN 的10 倍，因此SPN承载能力强，SPN 网络仍处于超轻载状态，见表3。

表3 遵义移动SPN 网络与PTN 网络流量对比

3 现阶段传输网流量分担策略

遵义移动PTN 网络主要用于承载4G 业务，多年来，4G 用户持续增加，流量逐年上涨，传输网络压力不断加大[5]。然而2020 年起遵义开展5G 部署，4G用户发展进入缓慢增长期；5G 网络覆盖将跟随每一期工程建设而逐步完善，5G 终端也将大量投入市场；预计4G 流量拐点即将到来，PTN 网络负荷即将得到自然缓解。

2020 年遵义移动PTN 流量仍随4G 业务的发展而稳步增长，但由于采取新建SPN承载5G 的方式，原有PTN 网络将不再投资建设。针对目前遵义移动PTN 部分高负荷区域环流量超限问题，为现阶段传输网流量分担探讨了以下策略。

3.1 核心层

目前核心层SPN 与PTN 一样已覆盖到遵义全市所有区县，且SPN 核心环容量为PTN 的2.5 倍，可满足近期5G 新增需求及4G 迁移需求。因此核心层PTN 可保持现网结构不变，流量超限的县到市链路可割接下层部分业务至SPN 网络。

3.2 汇聚层

由于2020 年遵义移动汇聚层SPN 仅部署到全市城区，尚未延伸到乡镇，针对已覆盖汇聚层SPN 的区域，汇聚层PTN 可保持现网结构不变，流量超限的汇聚环可割接下层部分业务至SPN 网络。针对未覆盖汇聚层SPN 的区域，由于目前遵义汇聚层PTN 流量保持平稳状态，部分流量超限的汇聚环可利用已割接拆除的PTN 汇聚设备10 G 板件叠环扩容。

3.3 接入层

目前，接入层SPN 已部署到全市城区及少部分乡镇的垂直行业，在城区重点区域已基本覆盖完全，但在城区边缘区域及大部分乡镇，传输网还需匹配5G 建设节奏对接入SPN 进行补点，覆盖率还需进一步提升。针对已覆盖接入层SPN 的区域，由于SPN接入环容量为PTN 的10 至50 倍，接入层PTN 流量超限环路可将环路下挂全部业务割接至SPN 接入环，原有PTN 接入环整环替换退网；或割接部分业务至SPN 接入环，原有PTN 接入环流量降低后，环网结构保持不变。针对未覆盖接入层SPN 的区域，接入层PTN 可通过拆闲补忙方式进行现网调配，部分流量超限的接入环可利用已割接拆除的PTN 接入设备10 G 板件升级扩容。

针对遵义移动新建SPN承载5G后的传输网，本文根据不同的网络层级提出既有共性又有差异性的流量分担策略：共性之一是加快SPN 网络的部署，减轻现有传输网的压力[6]；共性之二是对PTN 网络充分利用并合理调配，避免增加不必要的投资。差异性总结见表4。

表4 遵义移动新建SPN承载5G后的传输网流量分担策略

此外，随着5G 产业的逐渐成熟，5G 即将进入快速发展阶段，遵义移动4G 用户将逐渐向5G 转换，承载4G 的PTN 流量也将逐年得到缓解[7]。

本文针对不同层级提出的传输网流量分担策略，同样适用于采取新建SPN 方式承载5G 的其他地市移动分公司。与直接新增或扩容SPN 来减轻现有网络负荷的方案相比，该策略仅需有针对性地选择分离割接在网业务或调配现网设备来改造现有传输网，即可在不新增多余投资也不耗费较长建设周期的前提下，降低现阶段的传输网流量，达到降本增效的目的。

4 结论

遵义市作为西部三线城市，5G 仍处于初级发展阶段，遵义移动采取新建SPN 的方式以专门承载5G。目前遵义5G 用户数仅为4G 用户的5.2%，传输SPN 环带宽利用率不足2%，SPN 网络处于超轻载状态，而PTN 环流量仍随4G 流量不断上涨。本文着眼于遵义移动传输网现状，结合中国移动降本增效大环境，区分网络层级并考虑现有PTN 部分低负荷区域网络潜力，提出深度挖潜现有PTN 网络，充分利用现网资源并进行合理调配，可降低PTN 高负荷区域承载压力，改善遵义移动的4G 用户体验，提升遵义移动的客户满意度。参考文献：

[1]中国移动通信集团有限公司.中国移动SPN 技术白皮书[R/OL].（2018-02-28）[2020-04-27].https://max.book118.com/html/2018/0929/7106144040001151.shtm.

[2]韩柳燕，王敏学，张婷婷，等.面向5G承载的SPN 技术及应用[J].信息通信技术与政策，2020（5）：6-10.

[3]马立伟，席亚莉.SPN 技术及其在5G 回传网络中的应用[J].通信电源技术，2020，37（14）：192-194.

[4]王挺，辛向军.面向5G承载的城域PTN 向SPN 演进分析[J].信息通信，2020（2）:202-205.

[5]李元浩.石家庄移动PTN 网络的流量分析[J].信息通信，2018（10）:181-182.

[6]段勇.云南移动SPN 系统建设研究[J].通信电源技术，2020（9）：11-17，22.

[7]汤进凯，徐昕.面向5G 发展的城域传输PTN 网络演进探讨[J].移动通信，2016（23）：70-74.