序四

提起5G传送网，特别是SPN/MTN，我便回想起我国5G传送网技术国际标准化的推进历程。

我国三大电信运营商（中国电信、中国移动、中国联通）早已预料到5G移动的低时延、大带宽、网络切片、多接入边缘计算等新特征，会对已有的光传送网络提出新的需求和挑战。基于此，它们联合国内的知名电信技术研究机构、电信设备制造商等，于2016年在中国通信标准化协会（CCSA）传送网与接入网技术工作委员会（TC6）上，率先启动传送网承载IMT-2020/5G的新技术需求和新网络架构的研究。此研究紧跟5G移动通信技术的研究进展，同步展开。

我国三大电信运营商结合各自网络的特点，分别提出具有自主知识产权、支撑5G移动业务的传送网的新概念、新需求以及新的网络架构，具体包括：中国移动提出的融合分组交换和电路交换技术的SPN、中国电信提出的移动优化光传送网络M-OTN技术和中国联通提出的基于城域光网络的WDM+IP技术。这三种技术各有特色。

这三种技术方案在TC6上进行了充分讨论，确定了5G传送网的国内标准立项，从此拉开了5G传送网技术标准研究的序幕。随后，5G传送网的关键技术研究、组网试验、网络测试、方案验证、参数定义、设备开发、各单位之间的技术协调等工作全面展开，很快就有了研究成果。此时，国际上5G传送网技术的标准研究尚未正式启动。我国在5G传送网标准化方面的研究一开始就处于国际领先地位。

2017年6月，ITU-T SG15全会期间，我国三大电信运营商，中国信息通信研究院，中国通信设备制造企业华为、烽火科技、中兴通讯等单位联合，首次向会议提交了关于5G传送网标准立项的文稿，并对网络切片、低时延（数百纳秒～数微秒）、大带宽（新的光接口）等提出新的研究建议，对移动网络的前传、中传、回传架构给出了详细方案。来自中国的方案在此次会议上引发了强烈反响，受到了国际同行的高度关注，同时在SG15全会上掀起了5G承载技术的研究热点。会议讨论非常激烈。也有一些刚介入5G传送网领域研究的国外电信运营商、设备商、芯片商的代表等，他们由于对相关需求、架构、技术理解不深，缺乏相关产品，因此希望延缓标准制定，以缩短其与中国的电信运营商、设备制造商之间的技术差距。

经过充分讨论和据理力争，会议最终决定以研究报告GSTR-TN5G（支持IMT-2020/5G的传送网）的形式首先启动5G承载技术的研究，计划于2018年1月的SG15全会上完成研究报告，并以此研究报告为基础，开展5G传送网技术标准的研究。可以说，中国的5G传送网技术方案的国际标准化推进工作在当时取得初胜。

2018年1月29日～2月9日，ITU-T SG15在日内瓦举行此研究期（2017—2020）的第二次全会。我国三大电信运营商、中国信息通信研究院以及华为、烽火科技、中兴通讯等向此次会议提交了涉及5G移动承载技术的文稿数十篇，内容涉及网络架构、网络切片技术、低时延技术需求、大带宽、网络管理及信息模型、网络的保护倒换、组网试验及测试结果等诸多方面，文稿内容涵盖全面、分析详尽、技术先进、方案完整。

会议重点对中国电信运营商提出的SPN和M-OTN两种方案，以及中国基于这两种方案提交的诸多文稿，进行了详尽讨论和分析。讨论过程中，来自中国的各单位和公司积极响应，认真准备，准确、完整地分析和回答了SPN及M-OTN两种方案的技术特点。此次会议计划完成GSTR-TN5G报告的开发，其内容（主要是网络架构和基本需求）决定了5G传送网发展的方向，竞争十分激烈。

经过积极争取，会议接受了中国电信运营商、科研机构、设备制造商提交的关于众多文稿的提议，包括前传链路的功能分离、通道带宽需求（前传接口带宽需求、中传接口带宽需求、回传接口带宽需求、基站接口带宽需求）分析、频率/时间同步分配架构及需求（时延分析及时延指标分配）、网络传输距离（前传、中传、回传网络的距离）、网络/设备管理及控制、支持多业务、传送网对5G切片的支持等技术需求，并最终决定由中国专家撰写GSTR-TN5G报告正文中多个主要章节的内容和报告附件，将中国提出的5G传送网网络架构纳入报告的附件中，并特别指出可供备选的5G传送网技术可以是PON、OTN、SPN、以太网、G.metro等。会议结果如下：

◆完成GSTR-TN5G报告并最终得到全会同意；

◆由中国联通牵头开发的G.metro新建议获得通过；

◆会议同意针对SPN和M-OTN两种技术开展5G传送网技术的研究，同时启动两个新标准立项，这两个新标准是“G.supp.5gotn: Application of OTN to 5G Transport”和“G.ctn5g: Characteristics of transport networks to support IMT-2020/5G”。

GSTR-TN5G报告的通过以及5G传送网的两个新标准立项，为SPN技术和M-OTN技术在ITU-T SG15后续开发相关系列奠定了良好基础。

为了确保SPN和M-OTN的标准立项，ITU-T SG15国内对口组召开了5G传送网立项的协调会议，针对我国代表团拟向2018年10月召开的SG15全会提交的5G传送网立项相关重要文稿，进行了良好的沟通与协调。会议对各单位拟提交的文稿进行了分析和梳理，讨论了立项前提条件和共性问题，就各单位提交文稿的分工、各种技术的解答以及所需解决的问题、5G传送网的低成本需求、网络切片管控功能需求以及管控一体化系统的功能要求等主要议题进行了分析与统一认识，并要求中国各成员单位协同推进中国提出的5G传送网技术方案的标准化。

2018年10月8~19日，ITU-T SG15在日内瓦举行该研究期（2017—2020）的第三次全会。SPN与M-OTN的立项是此次会议讨论的重点之一。中国代表团参会的目的是，全力推进由我国企业提出的具有自主知识产权的SPN、M-OTN两个5G传送网技术方案在SG15立项。

会议针对SPN技术方案主要争论的观点包括：

◆SPN与M-OTN两种技术方案所解决的是否为同一个问题；

◆SPN的SCL是否会影响OIF FlexE及IEEE以太网标准；

◆SPN的SCL的OAM实现性如何；

◆目前在ITU-T开发SPN可能会涉及ITU-T与OIF及IEEE之间的哪些关系问题；

◆FlexE作为段层是否有段层保护能力；

◆IEEE码块中的全零字节是否可以用于OAM信息。

由此可见，争论焦点不仅涉及许多技术问题本身，还涉及ITU-T与OIF以及IEEE之间的争议，对传统的ITU-T传送网体系架构的划分和定义的理解，涉及面广、推动难度大、协调工作量大。

为了有效推进SPN在此次全会上立项，中国移动、中国信息通信研究院、华为、中兴通讯、中国信科的专家积极、详细、有效、准确地回答了会议针对文稿提出的各种问题。在第一周的会议讨论期间，中国专家对上述6个焦点问题，从理论依据、标准化组织之间的协调、方案优点等多个方面进行了全面、深入、准确、完整的回答，但会议仍然没有就此达成一致，推进立项的阻力甚大。在此情况下，李晗博士在第二周连续三个中午在会下与由SG15主席，SG15 WP3主席，Q11课题组正副报告人组成的管理团队进行了沟通，详细阐述了SPN技术方案的优点和特点，全面完整地回答了管理层仍然存疑和新产生的8个关键技术问题，最终获得了管理层一致认可，他们不但同意了中国代表团提出的新建议“G.mtn-城域传送网接口”立项，并超预期地将SPN/MTN作为下一代传送网技术体系进行了系列标准立项。

同样，经过激烈的讨论和争取，会议最终达成一致，同意中国电信提出的M-OTN技术方案，M-OTN标准名称为G.709.25-50G“25G and 50G OTN interfaces”。

至此，中国实现了SPN、M-OTN两个5G传送网技术方案在SG15的标准立项，中国的5G传送网技术的国际标准化推进获得重要进展。

2019年7月1~12日，ITU-T SG15在日内瓦举行此研究期（2017—2020）的第四次全会。推进G.mtn标准的开发是此次会议的一项重要工作。

G.mtn主要定义SPN的接口、帧结构及OAM功能，是ITU-T MTN系列标准的第一个标准，也是核心标准，其技术方案的选择是此次会议的争论焦点之一，主要内容包括：物理层是否需要端口绑定；段层是否要引入新的帧结构；通道层采用什么样的机制及帧格式。经过会上的激烈争论以及中国代表团的全力争取，中国企业提出的技术选择得到大部分参会企业和代表的支持。

在中国代表团的大力推动下，继在2018年10月会议上启动G.mtn标准开发后，此次会议同时完成如下4个MTN系列标准的立项：

◆MTN设备功能标准；

◆MTN线性保护标准；

◆MTN架构标准；

◆MTN管理标准。

这些标准的开发将形成完整的MTN技术标准系列，从而形成新一代电信传送网标准体系。MTN是由中国移动主导、我国电信技术研究机构和电信设备制造商共同参与所推出的原创性电信传送网技术，是ITU-T在传送网的发展演进方面取得的最新重要成果。

另外，会议还讨论了由中国电信牵头并联合国内电信设备制造商提出的25G/50G OTN的需求和技术特征。经过充分讨论，中国提出了双速率技术方案，并就25G/50G OTN的速率、帧结构、复用结构、标准化方式等方面达成一致意见。根据会议讨论结果，会议起草了包含25G/50G OTN的G.709建议的更新版本和G.709.4新建议的初稿。2020年3月，G.709.4“OTU25 and OTU50 short-reach interfaces”正式发布。

2022年，由中国移动主导并联合国内多家单位积极推动的、符合中国移动5G传送网的SPN/MTN技术方案的ITU-T国际标准化系列基本完成，由中国电信主导并联合国内多家单位积极推动的、符合中国电信5G传送网的多项ITU-T国际标准基本完成，由中国联通主导的符合中国联通5G传送网的ITU-T国际标准已完成。相关标准建议和报告如下。

5G传送网技术报告及通用技术标准如下。

◆GSTR-TN5G报告（已完成）。

◆G.8300: Characteristics of transport networks to support IMT-2020/5G（已完成）。

基于SPN/MTN的标准如下。

◆G.8310: Architecture of the metro transport network（已完成）。

◆G.8312: Interfaces for metro transport networks（已完成）。

◆G.8321: Characteristics of MTN equipment functional blocks（已完成）。

◆G.8331: Metro transport network linear protection（已完成）。

◆G.8350: Management and control for metro transport network（已完成）。

◆G.mtn-sync: Synchronization aspects of metro transport network（开发中）。

◆G.Sup.69: Migration of a pre-standard network to a metro transport network（已完成）。

基于M-OTN的标准包括：

◆G.supp.5gotn: Application of OTN to 5G Transport（已完成）；

◆G.709.4: OTU25 and OTU50 short-reach interfaces（已完成）。

基于WDM+IP的5G传送网标准是G.698.4 “Multichannel bi-directional DWDM applications with port agnostic single-channel optical interfaces”（已完成）。

同样，在接入网方面，中国的电信运营商、电信设备制造商、电信技术研究机构的专家团队积极推进5G光接入网国际标准的开发，提交了大量技术文稿，为5G光接入网的国际标准化做出了突出贡献。在与5G相关的时间同步系列标准的开发方面，中国专家也做出了重要贡献。

5G传送网国际标准的开发，得到了我国工业和信息化部科技司的支持，以及工业和信息化部国际电联工作委员会秘书处的积极指导和关注。CCSA TC6技术工作委员会下设的国际标准化工作组负责我国相关单位和企业向ITU-T SG15研究组提交文稿的相关组织工作，包括组织文稿起草、文稿讨论、文稿审核及修改、CCSA审核及上报电联秘书处等具体工作。

《SPN/MTN：使能5G切片网络》这本技术专著介绍的由中国移动提出并主导，联合国内电信技术研究机构、电信设备制造商等共同推动的SPN/MTN具有如下几个特点。

第一，引领性。SPN是以切片以太网内核为基础的新一代融合的承载网络架构，具有低时延、大带宽、超高精度时间同步、灵活管控等技术特征；同时，兼容以太网生态链，具备低成本优势。SPN/MTN技术开辟了新一代传送网技术体系，开创了移动传送网的一个新的发展方向，具有引领作用。

第二，自主原创性。SPN提出了面向5G承载的“无损+高效灵活”的设计理念，提出了融合分组交换和电路交换支持软硬切片/隔离的核心机制及架构，构建了全新的传输接口和帧结构，是面向5G传送网的系列创新技术，其有效整合了从L0光波长传送层到L2/L3分组层的多层网络技术及其智能管控，在L1创新性提出新一代层网络技术，自主技术覆盖网络架构、超低时延、大带宽、超高精度时间同步、灵活管控等多个方面，且在国际上是首次提出。

第三，系统性。SPN/MTN总体技术涵盖传送网诸多方面，包括MTN架构及组网技术、SPN技术、MTN的接口与转发机制（MTN段层、通道层接口，速率适配，转发机制）、MTN开销分配与OAM，对各种业务的映射，MTN保护倒换，高精度网络同步（频率同步及时间同步），网络管理与控制，MTN设备要求、功能及应用，等等，充分体现了SPN/MTN技术的系统性，在ITU-T标准化方面，几乎涵盖了SPN/MTN的所有技术要求，形成了ITU-T关于SPN/MTN的系列标准。在ITU-T SG15，首次实现了中国企业主导并完成的新一代传送网系列标准的开发。

从标准化的角度来看，SPN/MTN系列标准在ITU-T成功立项是中国在世界传输领域从跟随到引领的标志性事件，本书亦可看作SPN/MTN技术国际标准系列的结晶。

另外，通过对5G传送网技术的深入研究、设备产业化的完全实现以及5G移动网络建设，我国在电信传送网领域培养了众多高端技术人才，包括国际标准化高端人才，其中一些专家（如本书的部分作者）已经成为ITU-T SG15核心专家团队的主要成员，他们的贡献对SG15的课题研究方向具有重要的影响。中国的电信科研技术高端人才已逐步进入该领域的世界前列，并发挥着重要作用。

朱洪

中国ITU-T SG15对口研究组原组长

中国通信标准化协会传送网与接入网技术工作委员会（TC6）国际标准化工作组原组长

电信科学技术第五研究所原总工程师