遵義移動(dòng)新建SPN承載5G后的傳輸網(wǎng)流量探討

支姝婷，黃 亮

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司 貴州計(jì)劃單列分院，貴州貴陽 550081）

各地市移動(dòng)分公司選取新建SPN 或擴(kuò)容PTN的方案開展承載5G 的傳輸網(wǎng)建設(shè)，并在新建SPN 的區(qū)域不再新增或擴(kuò)容PTN 設(shè)備[1]。而PTN 環(huán)帶寬利用率作為傳輸網(wǎng)的一個(gè)重要考核指標(biāo)，直接關(guān)系到中國移動(dòng)的4G 用戶體驗(yàn)，也間接影響到中國移動(dòng)的客戶滿意度。

遵義市是位于中國西部省份貴州省的三線城市，遵義移動(dòng)于2020 年初起開展5G 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模部署，并遵循中國移動(dòng)集團(tuán)公司建設(shè)指導(dǎo)原則（資料來源于中國移動(dòng)通信集團(tuán)有限公司《中國移動(dòng)5G省內(nèi)傳送網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)指導(dǎo)意見》（2020 年版）），采取新建SPN（Slicing Packet Network，切片分組網(wǎng)）系統(tǒng)的方式專門承載5G[2—3]，與原承載4G 的PTN（Packet Transport Network，分組傳送網(wǎng)）系統(tǒng)相獨(dú)立。

遵義移動(dòng)PTN 系統(tǒng)經(jīng)過近十年的建設(shè)已覆蓋完善，但其流量隨承載的個(gè)人及家庭業(yè)務(wù)發(fā)展而逐年上升。在2018 年遵義移動(dòng)實(shí)施全網(wǎng)OLT（Optical Line Terminal，光纖線路終端）從PTN 系統(tǒng)的剝離改造，使PTN 流量略微下降后，近兩年P(guān)TN 流量仍隨4G 業(yè)務(wù)的發(fā)展而穩(wěn)步增長。環(huán)帶寬利用率可真實(shí)體現(xiàn)傳輸網(wǎng)流量，PTN 環(huán)帶寬利用率作為傳輸網(wǎng)的一個(gè)重要考核指標(biāo)，直接關(guān)系到遵義移動(dòng)的4G 用戶體驗(yàn)，也間接影響到遵義移動(dòng)的客戶滿意度[4]。因而在傳輸網(wǎng)流量超限區(qū)域，遵義移動(dòng)應(yīng)擴(kuò)容環(huán)帶寬，即擴(kuò)容PTN。但中國移動(dòng)集團(tuán)公司于2019 年10 月下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)〈中國移動(dòng)2020 年省內(nèi)PTN、SPN 建設(shè)方案研討會(huì)議紀(jì)要〉的通知》，明確要求對(duì)于擬新建SPN 的區(qū)域，原則上不再新增、擴(kuò)容PTN 設(shè)備。

面對(duì)遵義移動(dòng)4G 業(yè)務(wù)仍在發(fā)展但PTN 不再投資建設(shè)的局面，有必要探討新建SPN承載5G后的傳輸網(wǎng)流量現(xiàn)狀，并找尋現(xiàn)階段降低PTN 高負(fù)荷區(qū)域承載壓力的有效策略。

1 遵義移動(dòng)5G 及4G 現(xiàn)狀分析

截至2020 年9 月，遵義移動(dòng)共建成5G 基站1 799 個(gè)，5G 在網(wǎng)用戶數(shù)達(dá)到19 萬。遵義5G 受網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、終端價(jià)格、5G 應(yīng)用等因素制約，在網(wǎng)用戶較少，僅占總體通信用戶數(shù)的4.3%。目前，遵義5G 用戶處于初級(jí)發(fā)展階段，但9 月份，遵義5G 用戶數(shù)環(huán)比增長86.42%，高于全省47.98%的均值；隨著5G 產(chǎn)業(yè)的逐漸成熟，預(yù)計(jì)2022 年起，遵義5G 將進(jìn)入快速發(fā)展階段。

經(jīng)過近7 年的建設(shè)，遵義移動(dòng)4G 基站已達(dá)到13 331 個(gè)，雖然在2020 年已先后實(shí)施了4 批5G 新建工程，但4G 用戶仍在保持穩(wěn)步增長。截至9 月份，遵義移動(dòng)4G 在網(wǎng)用戶數(shù)已達(dá)到365 萬人，占總體通信用戶數(shù)的83.1%。

遵義移動(dòng)各類個(gè)人用戶自2017 年起的發(fā)展趨勢及5G 用戶滲透率增長情況見圖1。由圖1 可知，遵義移動(dòng)5G 用戶數(shù)自2019 年起開始逐年增長，預(yù)計(jì)到2024 年，5G 用戶數(shù)才會(huì)首次超過4G 用戶數(shù)。

圖1 遵義移動(dòng)個(gè)人用戶發(fā)展趨勢及5G 用戶滲透率增長情況

2 遵義移動(dòng)SPN 及PTN 現(xiàn)狀分析

2.1 SPN 現(xiàn)狀

（1）SPN 覆蓋現(xiàn)狀。傳輸網(wǎng)緊跟無線網(wǎng)5G 部署節(jié)奏開展建設(shè)，截至2020 年9 月，遵義移動(dòng)傳輸網(wǎng)已基本建成覆蓋全市城區(qū)及垂直行業(yè)的層次分明的SPN 網(wǎng)絡(luò)。其中，核心匯聚層SPN 覆蓋全市各區(qū)縣中心城區(qū)，未延伸至鄉(xiāng)鎮(zhèn)。目前，遵義移動(dòng)SPN 網(wǎng)絡(luò)共有核心層100GE 環(huán)路17 個(gè)，設(shè)備32 套；匯聚層100GE環(huán)路31 個(gè)，設(shè)備87 套。核心匯聚SPN 設(shè)備型號(hào)為華為7900E。其中，66 套7900E-32，53 套7900E-12。遵義移動(dòng)核心匯聚SPN 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D見圖2。

圖2 遵義移動(dòng)核心匯聚SPN 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

遵義移動(dòng)接入層SPN 經(jīng)過4 批工程建設(shè)，已基本覆蓋全市各區(qū)縣城區(qū)及少部分位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的垂直行業(yè)，共有接入層10GE 環(huán)路106 個(gè)，設(shè)備669 套；50GE環(huán)路28 個(gè)，設(shè)備77 套。接入SPN 設(shè)備共746 套。其中，華為SPN980 744 套，華為SPN990 2 套。遵義移動(dòng)接入SPN 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D見圖3。

圖3 遵義移動(dòng)接入SPN 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

（2）SPN 流量現(xiàn)狀。根據(jù)遵義移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)部提供的流量報(bào)表，2020 年9 月SPN 核心環(huán)帶寬峰值利用率平均為1.18%，匯聚環(huán)帶寬峰值利用率平均為1.20%，接入環(huán)帶寬峰值利用率平均為1.03%。目前，遵義SPN 網(wǎng)絡(luò)尚處于超輕載狀態(tài)，見表1。

表1 遵義移動(dòng)SPN 網(wǎng)絡(luò)各層級(jí)環(huán)帶寬利用率前三環(huán)路

2.2 PTN 現(xiàn)狀

（1）PTN 覆蓋現(xiàn)狀。遵義移動(dòng)PTN 網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過近十年建設(shè)已覆蓋完善，建成了覆蓋全市城區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村的層次分明的PTN 網(wǎng)絡(luò)。其中，核心層PTN L3設(shè)備有2 套，上行至省干容量為800 G；L2/L3 設(shè)備有30 套，已下沉至各區(qū)縣，上行縣到市容量為40 G。核心SPN 設(shè)備型號(hào)均為華為PTN7900-32。

匯聚層PTN 設(shè)備共有329 套。其中，有312 套設(shè)備型號(hào)為PTN3900，17 套為PTN7900-12。匯聚環(huán)共75 個(gè)。其中，3 個(gè)環(huán)容量為40 G，72 個(gè)為20 G。按區(qū)域劃分，城區(qū)共有30 個(gè)環(huán)，86 套設(shè)備；鄉(xiāng)鎮(zhèn)共有45 個(gè)環(huán)，243 套設(shè)備。遵義移動(dòng)核心匯聚PTN 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D見圖4。

圖4 遵義移動(dòng)核心匯聚PTN 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

（2）PTN 流量現(xiàn)狀。根據(jù)遵義移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)部提供的流量報(bào)表，2020 年9 月PTN 環(huán)流量與去年同期相比仍然整體上漲。其中，核心層縣到市鏈路忙時(shí)均值流量上漲為16.7 Gb/s，環(huán)帶寬利用率平均已超40%，而去年同期流量僅為13.5 Gb/s。

匯聚層流量保持平穩(wěn)狀態(tài)。2020 年9 月匯聚環(huán)帶寬峰值利用率超40%的環(huán)路有24 個(gè)，而去年同期利用率超40%的環(huán)路有28 個(gè)，相較于去年有略微下降。

接入層流量上漲幅度較大。2020 年9 月全網(wǎng)接入環(huán)帶寬峰值利用率平均值上漲為28.7%，利用率超40%的環(huán)路有82 個(gè)，而去年同期環(huán)帶寬峰值利用率僅為21.3%，利用率超40%的環(huán)路只有55 個(gè)。遵義移動(dòng)2020 年與2019 年同期PTN 接入環(huán)帶寬利用率對(duì)比見圖5。

圖5 遵義移動(dòng)2020 年與2019 年P(guān)TN 接入環(huán)帶寬利用率超40%的環(huán)路個(gè)數(shù)

2.3 對(duì)比分析

（1）覆蓋對(duì)比。遵義移動(dòng)已初步建成SPN 網(wǎng)絡(luò)，但與覆蓋全市從城區(qū)到農(nóng)村所有角落的PTN 網(wǎng)絡(luò)相比，目前SPN 建設(shè)尚未完善，僅覆蓋到全市城區(qū)及少部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的垂直行業(yè)。由于C-RAN 組網(wǎng)方式引起傳輸設(shè)備節(jié)點(diǎn)數(shù)減少等因素，目前遵義移動(dòng)SPN已建成規(guī)模還遠(yuǎn)小于PTN 網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，見表2。

表2 遵義移動(dòng)SPN 網(wǎng)絡(luò)與PTN 網(wǎng)絡(luò)覆蓋對(duì)比

（2）流量對(duì)比。目前遵義移動(dòng)5G 用戶數(shù)僅為4G 用戶數(shù)的5.2%，一方面，受網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期覆蓋不全面、5G 應(yīng)用選擇較小等因素影響，5G 在網(wǎng)流量較??；另一方面，SPN 容量類型各層級(jí)均大于PTN 容量類型，其中SPN 匯聚層與接入層的環(huán)容量大約為PTN 的10 倍，因此SPN承載能力強(qiáng)，SPN 網(wǎng)絡(luò)仍處于超輕載狀態(tài)，見表3。

表3 遵義移動(dòng)SPN 網(wǎng)絡(luò)與PTN 網(wǎng)絡(luò)流量對(duì)比

3 現(xiàn)階段傳輸網(wǎng)流量分擔(dān)策略

遵義移動(dòng)PTN 網(wǎng)絡(luò)主要用于承載4G 業(yè)務(wù)，多年來，4G 用戶持續(xù)增加，流量逐年上漲，傳輸網(wǎng)絡(luò)壓力不斷加大[5]。然而2020 年起遵義開展5G 部署，4G用戶發(fā)展進(jìn)入緩慢增長期；5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋將跟隨每一期工程建設(shè)而逐步完善，5G 終端也將大量投入市場；預(yù)計(jì)4G 流量拐點(diǎn)即將到來，PTN 網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷即將得到自然緩解。

2020 年遵義移動(dòng)PTN 流量仍隨4G 業(yè)務(wù)的發(fā)展而穩(wěn)步增長，但由于采取新建SPN承載5G 的方式，原有PTN 網(wǎng)絡(luò)將不再投資建設(shè)。針對(duì)目前遵義移動(dòng)PTN 部分高負(fù)荷區(qū)域環(huán)流量超限問題，為現(xiàn)階段傳輸網(wǎng)流量分擔(dān)探討了以下策略。

3.1 核心層

目前核心層SPN 與PTN 一樣已覆蓋到遵義全市所有區(qū)縣，且SPN 核心環(huán)容量為PTN 的2.5 倍，可滿足近期5G 新增需求及4G 遷移需求。因此核心層PTN 可保持現(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)不變，流量超限的縣到市鏈路可割接下層部分業(yè)務(wù)至SPN 網(wǎng)絡(luò)。

3.2 匯聚層

由于2020 年遵義移動(dòng)匯聚層SPN 僅部署到全市城區(qū)，尚未延伸到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，針對(duì)已覆蓋匯聚層SPN 的區(qū)域，匯聚層PTN 可保持現(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)不變，流量超限的匯聚環(huán)可割接下層部分業(yè)務(wù)至SPN 網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)未覆蓋匯聚層SPN 的區(qū)域，由于目前遵義匯聚層PTN 流量保持平穩(wěn)狀態(tài)，部分流量超限的匯聚環(huán)可利用已割接拆除的PTN 匯聚設(shè)備10 G 板件疊環(huán)擴(kuò)容。

3.3 接入層

目前，接入層SPN 已部署到全市城區(qū)及少部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的垂直行業(yè)，在城區(qū)重點(diǎn)區(qū)域已基本覆蓋完全，但在城區(qū)邊緣區(qū)域及大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，傳輸網(wǎng)還需匹配5G 建設(shè)節(jié)奏對(duì)接入SPN 進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)，覆蓋率還需進(jìn)一步提升。針對(duì)已覆蓋接入層SPN 的區(qū)域，由于SPN接入環(huán)容量為PTN 的10 至50 倍，接入層PTN 流量超限環(huán)路可將環(huán)路下掛全部業(yè)務(wù)割接至SPN 接入環(huán)，原有PTN 接入環(huán)整環(huán)替換退網(wǎng)；或割接部分業(yè)務(wù)至SPN 接入環(huán)，原有PTN 接入環(huán)流量降低后，環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)保持不變。針對(duì)未覆蓋接入層SPN 的區(qū)域，接入層PTN 可通過拆閑補(bǔ)忙方式進(jìn)行現(xiàn)網(wǎng)調(diào)配，部分流量超限的接入環(huán)可利用已割接拆除的PTN 接入設(shè)備10 G 板件升級(jí)擴(kuò)容。

針對(duì)遵義移動(dòng)新建SPN承載5G后的傳輸網(wǎng)，本文根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)層級(jí)提出既有共性又有差異性的流量分擔(dān)策略：共性之一是加快SPN 網(wǎng)絡(luò)的部署，減輕現(xiàn)有傳輸網(wǎng)的壓力[6]；共性之二是對(duì)PTN 網(wǎng)絡(luò)充分利用并合理調(diào)配，避免增加不必要的投資。差異性總結(jié)見表4。

表4 遵義移動(dòng)新建SPN承載5G后的傳輸網(wǎng)流量分擔(dān)策略

此外，隨著5G 產(chǎn)業(yè)的逐漸成熟，5G 即將進(jìn)入快速發(fā)展階段，遵義移動(dòng)4G 用戶將逐漸向5G 轉(zhuǎn)換，承載4G 的PTN 流量也將逐年得到緩解[7]。

本文針對(duì)不同層級(jí)提出的傳輸網(wǎng)流量分擔(dān)策略，同樣適用于采取新建SPN 方式承載5G 的其他地市移動(dòng)分公司。與直接新增或擴(kuò)容SPN 來減輕現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的方案相比，該策略僅需有針對(duì)性地選擇分離割接在網(wǎng)業(yè)務(wù)或調(diào)配現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備來改造現(xiàn)有傳輸網(wǎng)，即可在不新增多余投資也不耗費(fèi)較長建設(shè)周期的前提下，降低現(xiàn)階段的傳輸網(wǎng)流量，達(dá)到降本增效的目的。

4 結(jié)論

遵義市作為西部三線城市，5G 仍處于初級(jí)發(fā)展階段，遵義移動(dòng)采取新建SPN 的方式以專門承載5G。目前遵義5G 用戶數(shù)僅為4G 用戶的5.2%，傳輸SPN 環(huán)帶寬利用率不足2%，SPN 網(wǎng)絡(luò)處于超輕載狀態(tài)，而PTN 環(huán)流量仍隨4G 流量不斷上漲。本文著眼于遵義移動(dòng)傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀，結(jié)合中國移動(dòng)降本增效大環(huán)境，區(qū)分網(wǎng)絡(luò)層級(jí)并考慮現(xiàn)有PTN 部分低負(fù)荷區(qū)域網(wǎng)絡(luò)潛力，提出深度挖潛現(xiàn)有PTN 網(wǎng)絡(luò)，充分利用現(xiàn)網(wǎng)資源并進(jìn)行合理調(diào)配，可降低PTN 高負(fù)荷區(qū)域承載壓力，改善遵義移動(dòng)的4G 用戶體驗(yàn)，提升遵義移動(dòng)的客戶滿意度。參考文獻(xiàn)：

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