什么是SPN小颗粒技术？

为什么需要SPN小颗粒技术

当前，5G建设正在如火如荼地进行，垂直行业应用成为5G产业链关注的焦点，例如电力、交通、政府、银行等。运营商面向垂直行业在作为基础设施的公共物理网络之上创建的多个相互隔离的虚拟网络，提供不同程度的隔离能力，相互独立运行，可独立生命周期管理。SPN硬隔离切片技术较好的实现了不同行业不同业务的安全承载。

随着5G+ 垂直行业应用逐步从单一场景向系统化复杂场景发展以及算力网络的兴起，行业用户需求的差异性和应用场景的复杂性，”海量数据“和”高效算力“带来了大量确定性时延、高安全性的1Gbps 及以下带宽业务的承载需求。此外，大量的政务专线、金融专线、大企业专线业务承载也对SPN的切片隔离度和颗粒度提出了不同要求。

2021中国光网络研讨会发布的《SPN小颗粒技术白皮书》中调研结果显示，5G+垂直行业（含算力业务）及政企专线最小带宽需求可达2Mbps；10Mbps以内带宽的业务占比较大。当前切片技术粒度均为Gbit/s级别，在千行百业中小带宽需求，一方面网络承载效率低，另一方面对整体网络带宽要求更高。因此，与业务带宽匹配的小颗粒切片成为SPN技术发展的方向。

SPN小颗粒技术是一种将细粒度切片技术融入SPN整体架构，提供低成本、精细化、硬隔离的小颗粒承载通道的技术。

SPN小颗粒技术有哪些优势

SPN小颗粒技术保持SPN技术架构不变，只在切片分组层（SPL）、切片通道层（SCL）、切片传送层（STL）进行了部分增强，如下图所示。

• 切片分组层（SPL）：新增CBR (constant bit rate, 固定比特率)业务类型。SPL层提供基于E1、STM-1等细粒度CBR业务映射，实现业务从设备入口到出口的全流程时隙交换，确保业务硬隔离效果。
• 切片通道层（SCL）：新增FGU(Fine Granularity Unit，小颗粒单元)层，为业务提供10Mbps粒度硬切片。FGU层是独立子层，与服务层解耦，可按需灵活选择承载于MTN通道层、MTN段层和以太网物理层。
• 切片传送层（STL）：除支持SPN已经定义的50GE、100GE、200GE、400GE等高速以太网物理层接口外，针对行业应用场景新增10GE端口。物理层中的以太网物理编码子层（Physical Coding Sublayer，PCS）采用符合以太网底层协议栈要求的64/66B 编码块，保障FGU 与以太网物理层底层协议栈无缝兼容。

FGU继承 SPN 硬切片不感知、不识别业务报文数据的特点，不对用户报文数据做任何改动，支持分组报文在小颗粒硬切片透传，从而实现对分组技术的兼容。

SPN小颗粒技术尽可能重用现有技术，简化处理机制，且覆盖CPE、HUB、接入、汇聚、核心等多种设备类型，满足现网端到端FGU部署。

华为SPN设备，通过软件升级和新插入小颗粒处理板的方式，使得现网设备平滑支持小颗粒功能。华为新开发的小型化SPN设备型态直接支持小颗粒切片、SDN管控和标准化南向接口，无缝对接SPN承载网全系列设备。

同时SPN兆级小颗粒切片技术完善了FGU OAM功能和切片时隙、带宽调整机制，形成了以下几大技术优势：

• 高安全：小颗粒通道通过独享确定的时隙保证严格TDM 特性，通道任一节点的出端口和入端口时隙通过管控层提前分配并固定。实现硬隔离，确保业务和算力数据安全。
• 高可靠性：FGU OAM与原SPN/MTN通道OAM兼容共存，为每条小颗粒通道提供端到端OAM监测能力，插入/提取OAM客户无感知。小颗粒通道1+1保护功能，在整机掉电、链路故障等场景下倒换性能均达到电信级要求。
• 确定性时延：端到端无阻塞时隙交换，实现纳秒级业务抖动，确保稳定的业务传输时延。
• 切片带宽调整无损：完善的时隙和带宽调整机制，确保小颗粒切片的时隙和带宽在减小或增大的情况下原有业务“零丢包”。

SPN小颗粒技术应用场景