这是一个非常核心且前瞻性的技术组合,可以说,SDN是中国移动实现5G承载网络“敏捷、智能、高效”的关键使能技术。

核心观点:为什么中国移动在5G承载中必须采用SDN?
传统的承载网络(如用于4G的IP RAN)是基于“分布式转发、集中式控制”的设备模式,每台网络设备(路由器、交换机)都需要独立配置,网络变更和调整速度慢、效率低、成本高。
而5G对承载网提出了前所未有的新要求:
- 超低时延:URLLC业务要求端到端时延低至1毫秒。
- 超大带宽:eMBB业务要求单基站峰值速率高达10Gbps/20Gbps。 5G承载网需要同时满足这三类差异巨大的业务需求,如果继续使用传统网络技术,将面临配置复杂、业务发放慢、网络优化困难、OPEX高昂等巨大挑战。
SDN技术恰好能完美解决这些问题,它的核心理念是 “控制与转发分离”,将网络的控制平面(决定数据包该往哪走)从设备中剥离出来,由一个集中的“大脑”——控制器 来统一管理和调度。
中国移动5G承载SDN的分层架构
中国移动在5G承载网中采用了先进的SPN(切片分组网)技术,并在其上全面部署了SDN架构,这个架构通常分为三层:

控制平面
这是SDN的“大脑”,由SDN控制器构成,中国移动的控制器架构是分层分级的,以适应其庞大的网络规模。
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核心思想:集中控制、全局视野。
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核心功能:
- 网络拓扑发现:自动发现所有网元(路由器、交换机)及其连接关系。
- 路径计算:根据业务需求(时延、带宽、可靠性),计算出最优的端到端转发路径。
- 指令下发:将计算好的路径信息(如LSP标签、流表)通过南向接口下发给转发设备。
- 业务编排与发放:提供图形化或API接口,让运维人员可以像“点菜”一样,快速开通新的5G业务。
- 网络虚拟化与切片管理:这是5G承载的核心,控制器可以基于物理网络,虚拟出多个相互隔离的“逻辑网络”(即切片),分别承载eMBB、uRLLC、mMTC等不同业务。
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中国移动的实践:
(图片来源网络,侵删)- 分级部署:采用“省级-区域级”两级控制器架构,省级控制器负责跨区域的端到端业务调度,区域级控制器负责区域内设备的精细化管理和业务发放。
- 自主研发:中国移动深度参与控制器软件的开发,确保其能深度适配SPN等自研技术,并与现网设备无缝集成。
转发平面
这是SDN的“手脚”,由各种支持SDN功能的网络设备组成,如SPN的汇聚设备和核心设备。
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核心思想:简单、通用、可编程。
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核心功能:
- 数据转发:根据控制器下发的指令(流表),高速转发数据包。
- 状态上报:将自身的运行状态、性能指标等信息通过南向接口上报给控制器。
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中国移动的实践:
全面部署支持SRv6(Segment Routing over IPv6)和FlexE(灵活以太网)等新技术的SPN设备,这些设备是SDN理想的数据转发平面,具备强大的可编程能力和隔离能力。
应用平面
这是SDN的“应用层”,直接面向运营商的运维和业务部门。
- 核心思想:能力开放,赋能业务。
- 核心功能:
- 网络管理:提供图形化界面,实现拓扑可视化、故障管理、性能监控等。
- 业务编排器:与上层BSS/OSS系统对接,接收业务开通工单,并自动调用控制器的API来完成网络资源的配置。
- 智能运维:利用大数据和AI分析控制器上报的海量数据,实现故障预测、根因分析,从“被动响应”变为“主动运维”。
SDN为中国移动5G承载带来的核心价值
| 特性 | 传统网络 | 基于SDN的5G承载 | 为中国移动带来的价值 |
|---|---|---|---|
| 业务发放 | 手动配置,流程繁琐,数天甚至数周 | 自动化编排,分钟级开通 | 极大提升效率,加速5G业务上线,抢占市场先机。 |
| 网络切片 | 技术实现复杂,资源隔离不彻底 | 控制器统一创建和管理,逻辑隔离 | 灵活满足5G三大场景的差异化需求,是5G商业成功的关键。 |
| 运维管理 | “烟囱式”管理,故障定位慢 | 全局视图,集中管控,智能分析 | 大幅降低OPEX(运维成本),提升网络稳定性和客户满意度。 |
| 网络优化 | 靠人工经验,调整不灵活 | 基于实时流量数据,动态调整路径 | 实现智能化流量调度,保障关键业务(如VR/AR)的极致体验。 |
| 网络创新 | 设备厂商锁定,创新周期长 | 开放API,便于引入第三方应用 | 促进网络生态繁荣,快速孵化新的网络应用和商业模式。 |
关键技术支撑:SRv6与FlexE
SDN的理念需要具体的技术来落地,中国移动在5G承载中重点应用了两大关键技术:
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SRv6 (Segment Routing over IPv6):
- 作用:这是SDN控制器实现路径计算的“语言”,控制器通过为数据包打上不同的SRv6标签,可以精确指导数据包在SPN网络中按预定路径转发。
- 优势:
- 无状态编程:转发设备只需根据标签转发,无需为每条流保存状态,扩展性极好。
- 路径灵活:可以轻松实现“绕行”以避开拥塞,或“路径重优化”以适应网络变化。
- IPv6原生:顺应了网络向IPv6演进的全球趋势。
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FlexE (Flexible Ethernet):
- 作用:在物理链路层实现硬隔离,它可以将一条高速以太链路(如100G)分割成多个“时隙”,并把这些时隙分配给不同的切片独占使用。
- 优势:
- 极致隔离:为uRLLC等高可靠性、低抖动业务提供物理层级的保障,不受其他业务流量影响。
- 资源灵活:可以根据业务需求动态分配带宽,避免资源浪费。
中国移动通过在5G承载网络中大规模部署SDN技术,构建了一个“控制集中、转发灵活、业务智能”的新型网络基础设施,这不仅是对其现有SPN网络能力的巨大提升,更是其实现5G网络战略目标的核心引擎。
- 对内,SDN帮助中国移动实现了网络运维的自动化和智能化,有效控制了成本。
- 对外,SDN赋予了网络前所未有的灵活性和业务创新能力,使其能够为政企客户、个人用户提供差异化的、高质量的5G服务,从而在5G时代构建起坚实的竞争优势,可以说,没有SDN,就没有中国移动高效、智能的5G承载网。
