SPN小颗粒技术白皮书.docx

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1、SPN小颗粒技术白皮书2021年6月中国移动通信研究院基础网络技术研究所中国信息通信研究院中国电力科学研究院有限公司华为技术有限公司中兴通讯股份有限公司烽火通信科技股份有限公司BroadcomInc.苏州盈科通信股份有限公司安徼皖通邮电股份有限公司北京格林威尔科技发展有限公司重庆奥普泰通信技术有限公司杭州初灵信息技术股份有限公司江西山水光电科技股份有限公司瑞斯康达科技发展股份有限公司上海欣诺通信技术股份公司浙江亿邦通信有限公司联合发布目录1弓I言012小颗粒业务应用场景和需求分析021.1 5G+垂直行业的小砒典场景021 1,15G+网.022 1.23+,rr1.r1.1.1.rr1.r1

2、.1.1.rr1.r1.1.1.rr1.r1.1.1.rr1.03*21.45C+智SE失053 .1.5SG+%亘行结061.2 专线业务的小颗粒典型应用场景071.2.1 政务专宪OS222091.2.3 大企!UfW1.k务101.2.4 2.4需娟结101.3 5G承助好对新业务S度分析113 SPN小颗粒技术的目标和愿偎124 SPN小颗粒技术架构135 SPN小颗粒技术方案145.1 SPN，J颗粒技术的时万用和隔离方案M1.1 .1FGUiSit三145.12 FGU145.2 SPN，卜Jfi1.技K35OAMJjS165.2.1 SPN小三i木OAM(WitS:165.2.2

3、 FGU埔到送OAM功第和机制175.3 SPN小丽技术的带宽无损两整林185.3.1 SPN小联他术带朝战诚整的域十185.3.2 FGU带既损涸ft理195.4 SPN小聊技检时隙分配林205.4.1 SPN小Bt双技椀诲的喃十够205.4.2 FGU时成制206 SPN小颗粒技术的网络应用展望21615G+垂直行业场刎888林216.1 .15G+智腕网场员应用部署族216.12 5G4智慧港口场耐用85S方案2262政共蝴Jasff1.螂方案23引言01引言三“新基Sr音寰下，SG作为一项通用型技术，将推动世界卦!字经济迈入新阶段.中国移动经过一年多的SG网络建设，SG商用网络已基本方

4、差全国世市及以上时.SG与垂直行业的电合创新,迸一步推动拗联网、大数据、人工智能、云计算等信息技术手段与行业服务相结合，5G+智艳电网、5G工业互联网、SG智燕交通、SG智悬医疗.SG+智忍城市等行业应用百花齐放，为相关产业带来巨大的发展机遇.SG4垂直行业应用也逐步从单一场景向系统化分杂场索发展,行业用户需求的差异性和应用场Ja的复杂性带来了大量娴定性时延、离安全性的IGbPS及以下带宽业务的承载需求.此外，政府、金融、企业也逐步加入到行业数字化转型的浪潮中，绝大多数政企&我带宽集中在IGbPS以下，迫切需要运管商打造灵活带宽、多择隔座、高安全、ft可靠的日岳核心竞争力的新一代专妓产品，为政

5、企客户提供个住化专线眼若,满足不同客户不同业务的需求.SPN(S1.icingPacketNebvork,切片分组网)是中国移动面向5G承载提出的创新技术体系,以切片以太河内核为基社做I/S合承崛塔架构，具备低时延、大带宽.超高精度同步.灵活管控等技术优势，同时SPN赖容以太网生态链,日有低成本、易部苦等特性.SPNSGbps颗粒硬厢窝切片技术很好地满足了SG商用初期的需求，目前改现几十万端商用郃署，为5G承战和应用打下了坚实基础.5G+亚点行业更多立杂应用场景的出现和高价循&线业务的涌现,带来了大量小带宽、软SS隔离结合、确定性低时延.高安全和高可靠的承找需求，推动SPN技术突破SGbps覆

6、粒度的硬切片单位,向Mbps级别硬隔制切片平滑演进，以满足SG+垂百行业应用及政企专线的发展需求.SPN小颗粒技术是SPN发展的必然选择.SPN，J嫩树城(FGU,FineGranu1.antyUnit)断了SPN高效以太同内核，将细粒度切片技术Itt入SPN整体架内,梃供了，氐成本.HJ细化、硬吸史的小赖校承载管道.FGU将硬切片的颇苞度从SGbps细化为IOMbPS,以满足SG+垂直行业应用和专战业务等场蒙下小带宽、高隔SJIt.高安全性等差异化业务承栽需求.SPN承叙网络的小Ei狡切片能力将成为助力SG+亚亘行业及政企G战应用部罟的关里力量.本白皮书猿点分析了SG垂直行业及政企专战等典型

7、应用场景对高隔盟SS安全性的小颗粒业务需求，深入剖折了FGU技术架构和技术方案，展现了FGU证到端灵活带？5、琥定性低时延*带宽无损箱整及高可靠离安全等技术特点.小颗粒业务应用场景和需求分析02小颗粒业务应用场景和需求分析2.1 5G垂直行业的小颗粒典型应用场景Rfi苔SG同珞部署的持续鞋进，5G与前亘行业的融合创新不断涌现.运管商与行业用户联手，对SG+智能电网、5G+工业互联网.5G+智慧交通.5G+智感较寻.SG+智M城市等SG行业应用场襄展开持续深入地探索,琛索内容由浅到深，深市成果层出不穷,整体呈现出示范类简单场景向系娩化就杂场景的发展态势.本白皮书B点分析了5G*智旎电网.SG*智

8、瓢港口、5G+智岫医疗和5G，智MI铁路等典里应用场景中对小贩粒业务的承载需求.2.1.1 5G智能电网电力通信网是支净智昭电网发展的重要基础设施，保证了各类电力业务的安全性、实时性.准描性和可靠性.对应发电、轮电.变电的电力通信网称为骨干通信网，在中国已实观光纤专网的全面濯言:对应配电及用电的电力通信网称为终端接入网,具有点多面广、全程全域全而盖的特征.而传娩光纤专网的3!设成本餐,业务开通时间长.在桥梁、高架等特殊地形场景下有较大局限性，无法满足广域的泛在接入需求,这就导致了目前仍存在相当大的覆盖盲区；同时变电站机那人巡捡、输配电战造无人机巡桧等移动性场景也对无线通信提出了舐需.因此智能配

9、.用电网频与SG技术结合，实现泛在、灵活、及济.可靠的连接.智能电网现有业务主要分为电力生产控制类I区、生产非控制类U区.生产信息类In区和信息育理类W区共四大类,智能电网典型业务黎构示意如图1所示.国家娓源局安全36号文.电力监控系统安全防护总体方富-36号文和电力益控系统安全防妒规定（2014年14号令）明确规定电网1.11生产大区和DV1.V管理大区业务完全隔离要求.小颗粒业务应用场景和需求分析生产控制类【区业务主要实现精准负荷控制.准确快速定位故障点及故届预JS.及时恢复供电等能力，以保证供电高可JI性.其主要业务带宽需求低于IOMbPS,最严格的时延要求为不大于15ms,可靠性均要求

10、达到99999%,且有物理隔盟和高安全憧需求，属于典里的小带亮硬阳圈、腌定性低时延高可靠性、高安全性业务.SG+智能电网典型业务关版通信指标见我1.表15G.招镯电网典型业努关坡通信指标应用场景分类场景描述犍用则时年*分布式配电自动化SISmS2Mtps-10Mbps99.999%案中睢电自动化修帆主站)SSor62M999%切控制类I区PMUWSOnSIOMbps99.999%精准负荷控制WSOm5IOkbP-2Mbps99999%今非&W煲uE用电信息采集/第吸ifmens4Mbps-IOMbps99.9%珞动现场施工作业宜控S1.aans自姐冏续合应用2.1.2 5G+智蕊巷口随臂全球化

11、迸程的深入推进，国内外港口的业务湫增.与此同时，劳动力成本攀升.劳动强度大、工作环境有劣.人力妞微等也已成为全琢港口共同面哈的港题,如何降本增效成为了全球港口需要共同思考的同尊.越来越多的集装箱港口决定采用以5G为基础的更高水平的自动化智雌技术来提高港口资源运转效率，确保竞争优势.如用/疑国?笠硼0AGV(ixomatedguidedVebkIe)/IGV(inte1.1.igentguidedvehic1.e)集卡瞪S诞是5G+智册港口典型场景中的两个典型应用.5G+智M1.港口典型业务架构如图2所示.小颗也业务应用场景和需求分析龙门吊/桥吊远程控制主要涉及吊车M港移动.抓举集装箱等掾作，A

12、GV（automatedgudedvehic1.e）/IGV（inte1.1.igentguidedvehic1.e）集卡跨运车远程控制主要实现排趣等功能,这类业务对带宽和时延要求较小，带宽均小于100kbPS,标到送单向时延要求小于18ms,但对可靠性和安全性都要求很高，以避免出现安全事故，是典型的小带S1.例定性低时延.高可S1.高安全业务场景.5G+智明6口典型业务关飒信指标见表2.表25G*智总港口典型业务关键通信指标应用场景分关场81描述谢添求装到单向时延否宽起值机远出期（控制郃分）WIamSOkbps-100kfaps99.999%运明竹场景i机远咄财H飒郃分）50ms3OMbpv

13、-2COMbps99.9%集卡远程驾安（除部分20msSOkbpv100kfcps99.999%蹩卡远理过装场事集卡远程究笠（啊部分）VSOmSIoMbPS20Mbps99.9%2.1.3 5G智繇医疗智MI医疗是智发城市战珞规划中一项要的民生领域应用，其建设应用是大势所趋.SG在医疗奥康的应用场景主要涉及远程医疗操纵、远程区行监护、远程实时会诊和指导和智慧院区管理等.5G+智超医疗典型业务架构如图3所示.远程霭疗提纵类业务主要涉及远程超声、远程内镜、远程急救区至远程手术等，对实时性和安全性要求高.这类业务带宽需求一般不大于20Mbps,最严格的站到战单向时延要求为小于20ms,且对可靠性和安全性要求校高,以此来保证不会因通信原因出现手术、急救等场!R的医疗*故.呈现了典型了小带宽、确定性低时延.高可舞高安全的业务特点.SG4智S1.医疗奥型业务关城通信指标见表3.图3SG-智徵区行典型业务架构示意图小颗粒业务应用场景和需求分析2.1.45G智慈铁路目前铁路采用GSMR系统支摞了高速铁路、至我铁路.高原铁路的演度JS挥、列控.3；找列车同步援控等妥班安全运用.近年来，随着通信技术的快速演进和升级操代，