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5G网络承载技术方案分析

目前中传/回传解决方案主要有3种技术路线：基于分组增强的

光传送网（OTN），基于灵活以太网（FlexE）的切片分组网络（SPN）

和IPRAN增强方案。

1、OTN方案

OTN方案即是在分组增强型OTN设备的基础上进一步增强L3

路由转发和网络切片管控功能，并简化传统OTN转发路径和管理的

复杂度，降低设备成本、降低时延、实现带宽灵活配置，满足5G承

载的灵活组网需求。

OTN的L3路由转发增强方面，通过在设备的支路板卡和线路板

卡的NP（NetworkProcessor）实现L3功能，设备的主控板卡负责维

护全网的路由寻址，分段路由（SR）、以太网虚拟专用网络（EVPN）

等新型路由和转发技术得到了较多的关注。针对5G网络端到端切片

管理的需求，OTN传送平面需支持在波长、ODU、VC这些硬管道上

进行切片，也要支持在分组的软管道上进行切片，并且与5G网络实

现管控协同，按需配置和调整。

针对OTN在5G前传方面的应用场景，业界也在讨论轻量级的

OTN标准。简化OTN的方法包括了对OTN帧结构进行优化，线路

侧接口考虑采用n×25G/50G以引入低成本的光器件；改变检错和纠

错的机制，缩短缓存时间降低时延；在业务映射和时隙结构方面考虑

兼容3G/4G前传的CPRI，5G的eCPRI和NGFI，以及SmallCell的

回传等。

2、SPN方案

SPN方案是基于IP/MPLS（-TP）/SR、切片以太网（SlicingEthernet）

和波分复用技术的新一代端到端分层交换网络，可分为L0物理层、

L1链路层、L2和L3的分组转发层。物理层基于WDM技术，链路

层网络则基于FlexE技术，通过把OIF规范的FlexE增强为端到端的

通道层，即扩展时隙交叉及信道化操作、管理和维护（OAM）、保护

等技术，支持了基于FlexE的端到端组网，满足网络分片和低时延应

用。分组转发层采用SDN控制的SR-TP（MPLS-TP和SR结合）组

网，支持L3VPN，满足业务灵活调度要求。SPN方案在转发层兼容

PTN网络的MPLS-TP技术，目标是支持现有PTN网络向SPN的升

级演进。在控制面采用IGP+SR机制，通过部署控制器实现统一分配

所有网元的节点标识标签。在双向隧道创建上，SPN通过增加一层端

到端业务标识标签将2个单向路径绑定成1个双向隧道，以实现上、

下行业务转发的同路径。在OAM功能实现上，SPN方案采用分层

OAM架构，在分组传送子层重用MPLS-TP的OAM机制，在切片网

络层采用扩展的FlexE通道OAM机制。在保护功能上，SPN方案采

用多种保护机制叠加，IGP域内采用拓扑无关快速路由恢复、边界节

点故障采用端到端的路径保护、业务终结节点采用快速重路由

（VPNFRR）技术。

3、基于SR的IPRAN增强方案

基于SR的IPRAN增强方案，通过集中部署的控制器和转发面

的分布式控制协议实现更灵活的控制面功能。各网元间可配置自己的

SR节点标签和邻接标签，并通过BGP-LS上报给集中控制器，网元

之间通过IGP-SR扩散路由信息。IPRAN方案在转发面重用现有

MPLS转发机制，支持SR-TE隧道的建立。在OAM功能实现上，

IPRAN方案支持基于BFD、LSPPing和Traceroute的连通性检测、故

障定位和路径查询机制。在保护功能上，现有的IPRAN方案支持IGP

域内的拓扑无关快速路由恢复（TI-LFA）保护和基于L3VPN业务的

端到端保护方案。近期IPRAN方案也在开发支持OIF标准规范的

FlexE接口，以适应5G网络切片的发展需求。

4、三种方案的比较

5G承载的几种方案分别基于不同的技术进行演进，基于