LTE承载网

关键词：

LTE承载网（精选八篇）

LTE承载网 篇1

LTE (Long Term Evolution, 长期演进) 项目是3G的演进, 但是LTE并不是4G技术, 而是3G与4G技术之间的主流技术演进, 是3.9G的全球标注, 增强了3G接入技术, 将带动移动网络进入真正的移动宽带时代。LTE超越了2G/3G传统化技术, 通过网络结构改变现实扁平网络结构, IP全宽带高, 网络安全保护更加全面能够提升网络的性能, LTE技术具有实用化是承载网的新需求, 可以保证业务更好的传输。

二、LTE网络结构

LTE与以往2G/3G网络相比, LTE网络包含很重要的部分。目前, 我们网络通讯出现的移动化、宽带化和IP化的趋势, 但是LTE网络的目标是:如网络延时的减少、加快用户数据速率、系统容量提高、覆盖面更广、降低运营的成本, 它省去了BSC/RNC (基站控制器/无线网络控制器) 网络设备, 接入网主要由NodeB (eNodeB, 简称e NB) 和接入网关 (Access Gateway, 简称AGW) 两个部分构成, e NodeB不仅具有原来的NodeB的功能外, 还能让RNC的大部分功能分散到e NB和a GW中。作为核心网络的一部分, aGW包括MME (Mobility Management Entity) 提供了用于LTE接入网络的主要控制, 有网络移动性管理。和SGM (Service Gateway) 用户平面数据传送转发和路由切换, 以及PGW (PDN Gateway) 管理用户设备和外部分组数据网络连接的三大功能, LTE对承载网络的各个方面都有相对的新要求, 包括X2与S1接口的承载、延时和宽带需求, LTE的主要接口组成包括S1与S2两部分, LTE使网络整体结构变的简化与便捷。

三、LTE时代的承载网

不过与3G相比, LTE对承载网提出了更高更全面的要求。通过了解和相关数据调查, 了解到LTE技术带来三方面的变化, 具体内容为:

首先就是高宽带, 与3G相比, LTE宽带更宽, 支持更多宽带需求的业务, 根据统计OVUM数据显示, 2010年的基站单扇区宽带为10～160M, 到了2015年将增长到100～300M。其次是降低用户网络延迟, 取消无线网络控制器, 采用扁平网络结构。LTE采用了IP化结构网络, 用e NodeB替代原有的RNC NobdeB结构, 各网络节点之间的接口使用传输, 核心网则演进到EPC。通过IMS承载综合业务, 把原有UTRAN的CS域业务均可由LTE网络的PS域承载。建立增加接口, 使相邻基站之间进行连接。

因此, 在考虑承载网的变化时, 在3G承载网包含了不同层次的网元, 在这基础上, LTE承载网所要考虑上网问题主要是:3G承载网将如何过渡到LTE, 如何不断提高网络技术。所以, 怎么样将传统的2G/3G技术发展到LTE技术是我们共同发展的目标, 这就需要我们运用科学、有效的方法制定出良好运营战略。3G承载网是运营商从运营方面的推动新概念, 我们还要做好维护的管理需求, 减少对运营系统维护管理的冲突, 运营方面也对PTN技术更全面更新的发展空间, 这就需要我们去适应LTE时代的承载网, 促进PTN技术不断发展与完善, 将其更好的应用于网络建设之中。

四、PTN技术发展

随着LTE的发展越来越近, 中国移动、中国联通、中国电信三大运营商也在不断努力后推进了LTE承载网技术的研究和落实工作。目前, 中国移动正在研究包括PTN之上增加三层路由功能在内的多种方案, PTN已近大规模的广泛应用, 成为城域网的主力技术, 中国电信对于LTE承载测试, L3的功能PTN在端到端管理技术和保护方面有很多优势网络演进等方面也具备了较大的优势, 但是我们还是要网络管理和互动通讯等方面来解决遗留的问题, 中国联通也在研究PTN和IP RAN技术解决方案。其中, 中国移动在LTE承载网的建设方案的研究上是比较领先的, 早期, 中国移动组织中兴、烽火网络、华为等厂商探讨可行的承载方案, 经过厂商业务内部充分交流和研究, 中国移动和厂商在方案策划方面达成共识, 目前PTN承载LTE解决方案采用L2 VPN+L3 VPN组网, L3的功能是不同于以往的构架, 整个无线网络分成两部分, 分布至e NodeB和SGW/MME这两部分。S1作为e NodeB与SGE/MME之间的接口, X2作为相邻基站之间的接口, S1作为e NodeB和不同SGW/MME之间的接口, 整个流量被细分为S1-U、S1-C和X2, 进行网络传送, PTN引入L3VPN, 对PTN网络设备构造有很好的保护, 能良好的更近其他业务, 设备功能也能提升L3的功能, 提高PTN设备对IP业务的承载能力。而相对L3VPN的技术L2VPN的技术简单性有技术上的优势。L3VPN的技术虽然有复杂性但是能确保承载网络的技术性。通过网络与CE设备相连可以不用新增部署或扩容CE设备, 能够很好的保障中国移动承载网络和技术体制的演进, 降低建网成本, 提高承载网的成本和LTE共同创建出更好的网络。

五、中兴提供领先方案

面对运营商全业务发展, 中兴通讯提供如下先进承载网方案:大容量集群技术, 支撑网络扁平化需求;GM-PLS及统一平台技术, 支撑网络融合;40G/100G OTN及接口技术, 支撑网络宽带;MPLS-TP及高精度时钟同步技术, 支撑传送分组化;DPI精确检测技术及动态资源管控技术, 支撑运营精细化;完善的全程端到端平滑演进的IPv6关键技术, 支撑向IPv6演进, 中兴通讯LTE提供领先解决方案, 不断的提升网络的性能, 从宏观和微观、纵向和横向等不同角度为运营商打造了一个有竞争力的LTE网络平台。而且, 中兴通讯产品也极大地提高了节能环保理念, 中兴处于业界领先地位, LTE承载网作为无线技术的主要标准, 在LTE全面推广的同时, 面向LTE的承载网络的演进也是非常重要的, 让运营商能够更好的推进承载网建设。

六、结语

综合上述, 结合我国的实际发展状况, 我们现在所使用的承载网方案是由PTN+L3VPN以及P TN+CE这两个重要部分组成的。但是, 不同的承载方案都会存在一定的优点与不足, 工程建设中可根据现网设备能力、业务开通数量、维护人员素质等实际情况进行选择, 对于新建网络建议采用PTN+L3VPN承载方案。但从长远发展的角度, PTN技术会越来越成熟, PTN技术将逐步增加L3功能, 满足LTE基站间横向转发业务需求。

参考文献

[1]陈晓明, 高军诗, 李勇.TD-LTE RAN承载网技术方案研究[J].电信工程技术与标准化.2010.11:13-15

[2]胡恒杰, 赵旭凇, 徐德平, 张华, 张炎炎.TD-LTE无线网络规划若干问题探讨[J].电信工程技术与标准化.2010.11:27-29

[3]杜洁.基于智能电网的LTE系统设计[J].云南电力技术.2010.06:18-20

[4]乔.LTE及其回传网解决方案综述[J].中国新通信.2010.09:26-28

[5]孙震强, 赵冬, 芒戈.LTE面临的挑战与对策[J].移动通信.2012.07:24-25

LTE承载网 篇2

郭峰, 汪颖

（武汉理工大学 信息工程学院,湖北省 武汉市 430070）

Fengg163@163.com

业务的角度出发，分析了ASON网络承载业务的特点及其发展趋势。关键词：光纤通信,ASON；

中图法分类号：TN913文献标识码：A

摘 要: 介绍了目前光纤通信传送网的发展过程和现状，通过介绍自由交换光网络(ASON)的功能及技术特点，从承载

1引言

光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐，发展非常迅速。从SDH（同步数字系列）发展到DWDM（密集波分复用）,超大容量密集波分复用技术的飞速发展使光纤的容量得到了比较彻底的发掘,解决了网络节点间传输容量的问题。但是网络节点瓶颈的问题依然很突出。

随着各种光传送网技术的商用，各大运营商都在探讨光传送网技术的引入问题。从承载业务的角度出发，结合ASON传送网的功能及特点，给出了基于ASON传送网的业务承载分析。

涉及带宽、灵活性、可靠性、可管理性等各个方面。

2.1同步数字系列（SDH）

SDH具有统一光接口标准和幀结构；不同厂家的产品可以在光路上互通。一步复用特性，上下话路简单，降低成本，提高可靠性和稳定性。强大的OAM能力--5%左右的信息作为开销，用来对设备和网络进行操作、管理、维护和配置。增强网络的生存性和安全性--能组成各种自愈网；前向/后向兼容--兼容PDH各种速率信号，并能兼容新业务信号。

但是SDH频带利用率低，指针调整机理复杂，软件的大量应用时，系统易受病毒或者误操作的危害。

2.2密集波分复用（DWDM）技术

DWDM能组合一组光波长用一根光纤进行传送。DWDM系统的传输容量很大；充分利用光纤的带宽资源，多波长复用在单模光纤中传输使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍；由于同一光纤中传输的信号波长彼此单独 因而能够传输特性完全不同的信号；波分复用通道对数据格式透明；能消除电光转换中电子器件的瓶颈。

但是DWDM系统采用了较多的光器件由此造成了系统成本过高,这是当前制约DWDM系统大规模

应用的主要因素；DWDM技术相关标准的制定还不完善等。2.3

自动交换光网络（ASON）ASON是指一种具有灵活性、高可扩展性的[1-3]

[1]

2光纤传送网技术

在近30年的发展过程中，国内单波传输设

备由20世纪70年代的PDH发展到90年代的SDH，2001后又推出了MSTP的产品，以适应城域网IP业务的发展。此后，随着网络对于组网能力和智能化需求的提升，又出现了基于MSTP的ASON设备。而多波光传输系统方面，也由早期的2.5G速率发展为10G速率，波道数则由8个波长发展到了160个波长甚至更多。到了今天，用于干线的DWDM技术已大量步入城域网，其组网的灵活性和业务承载的可靠性也得到了极大的提高[2]。

经过几十年的发展，光传输技术已非常完美地解决了TDM业务的承载问题，但随着IP业务为主的分组业务的发展，光传送网的承载能力正在经受挑战。国际国内的各个光通信厂家一直在不断地寻求新的技术和产品来提升光传输设备对于各种业务的承载能力，发展的领域

能直接在光层上按需提供服务的光网络。它将是未来几年骨干传送网的发展方向。2005年智能光网络产品将会在运营商的网络中得到小规模试用，而几年以后智能光网络将会成为运营商传送网的主流技术。

收稿日期：2010-4-30

作者简介：郭峰(1986-),男，河南周口人，武汉理工大学信息工程学院硕士研究生.ASON具有以下几个特点：

(1）强大而灵活的传送和交换能力、支持复杂拓扑的格状网络；

(2)分布式的控制。建立分布式、开放的网络控制系统；

(3)开放的网络管理；

(4)以业务为中心，支持多业务。

ASON可为用户提供以下业务：波长批发、波长出租、带宽运营、按使用量付费、光VPN和光拨号等；它还有良好的生存性；具有链路管理、连接进入控制和业务优先级管理；具有路由选择功能；它还具有信令机制。

3光纤通信传送网业务承载分析[3]

作为解决未来的移动通信系统支持高速的数据接入的光纤通信传送网络，其业务承载除

了GSM话音业务外，更多的是对移动数据业务的承载。作为数据业务的整体提供方案，集团用户数据专线业务、智能小区高速上网业务以及带宽出租业务等都应在光纤通信传送网建设中给予考虑。针对上述考虑，可开发的通信业务将更加丰富，通信网上承载的信息总量和信息流量将迅速增长。远程医疗、网上购物、网上投票、网上视频直播、VOD视频点播、IPTV、网上教学、宽带游戏、视频会议、视频聊天、多媒体邮件等宽带增值业务应用日趋广泛。以下对ASON传送网的全面承载业务分类进行分析。

3.1话音业务承载分析

3.1.1 固定话音业务承载分析

目前固定电话用户数缓慢增长，固定话音业务也保持平稳的增长趋势。固定电话业务对带宽的需求增长不快。不远的将来，固定电话网络将向NGN下一代网过渡。数据通信格式为IP数据包，IP数据包首先通过IP承载网承载，然后过渡到传送网络进行传输。固定运营商传输节点多，传送网络庞大，电路利用率低。传输带宽需求继续平稳增加，引入ASON可以在满足新增传输带宽需求的同时整合目前电路配置的混乱现状，实现传送网络的平稳转型。

3.1.2移动话音业务承载分析

目前移动电话业务带宽需求增长较快，移动电话网络的带宽需求占传输系统总带宽需求的比例较大。3G网络的语音和数据都是以分组的方式传输。IP数据包首先通过IP承载网承载，然后过渡到传送网络进行传输。IP承载网由于承载话音业务，不会在传统城域网内混和传输，必须组建IP专用承载网。此专用承载网必须经过传输层的保护，因此IP承载网是承载在传送网之上的，占用传输带宽。ASON传送网络具有丰富的接口、灵活的配置管理、高效的带宽利用、完善的恢复机制等一系列优点[4-6]。

3.2数据业务的承载分析

3.2.1基础数据业务的承载分析

基础数据业务的承载网络主要有X.25、DDN、FR/ATM等。X.25、DDN业务未来呈缓慢萎缩趋势，FR/ATM还有一定增长，但是增长幅度不大。基础数据业务的带宽需求不大，未来对网络的冲击微乎其微。一般城市基础数据网络的节点数都不会很多，设备的端口速率一般不会超过155Mb/s，对传送网络影响较小。网络规划时一般取基础数据网络占交换网络带宽的5%左右。随着技术进步，基础数据网络的承载方式也将革新[2,3]。

基础数据网络虽然带宽占用不大，但是历史沿用至今，承载的业务却是非常重要的，比如银行专线等。基础数据网络的传输层对安全的要求非常高。ASON可以对电路割接，提供更高的基于网络恢复机制的安全性。

3.2.2 IP多媒体业务的承载分析

随着宽带的普及，IP多媒体业务是发展最快的业务。借助Internet，主要开展娱乐、视频点播、信息浏览查询下载、远程教学、聊天、邮件等各种业务。3G牌照发放之后，各大运营商都将在省际、省内、本地层面建设专用IP承载网，以便疏通3G语音和移动数据业务。ASON能够在传送网上疏通IP承载网业务，能够提供完善的保护机制。

3.2.3 移动数据业务承载分析

移动数据业务是通过IP承载网进行疏通的，IP承载网必须经由传送网络进行传输和保护。因此ASON对IP承载网的疏通包含了对移动数据业务的承载。

3.3流媒体业务承载分析

流媒体（Streaming Media）指在数据网络上按时间先后次序传输和播放的连续音／视频数据流。本质上，流媒体技术是一种在数据网络上传递多媒体信息的技术。目前数据网络具

有无连接、无确定路径、无质量保证的特点，给多媒体实时数据在数据网络上的传输带来了极大的困难。流媒体技术实际上是IP数据网层面的技术，传输层面只是提供透明的传输通道。

参考文献：

[1] 龚倩.智能光交换网络[ M ].北京:北京邮电大学

ASON传送网络以其动态带宽自动配置的优势特别适合流媒体业务的开展。因为传输层为路由器配置的通道是可以通过动态调节不断变化的，路由器之间数据流量小时可以缩减传输配置，路由器之间数据流量大时可以动态增加传输配置，只要带宽需求在ASON传输系统所能提供的最大带宽范围之内，都可以实现动态配置，使得流媒体业务不会因为底层传输的瓶颈而受到影响，不会出现网络拥塞，实时业务不能提供等弊端[2-4]。

3.4其它业务承载分析

其他业务主要包括带宽出租、大客户接入业务等。这些业务是运营商增长较快，盈利性较好的业务，必须通过传送网络的保护，最大限度的提高业务的安全性，让客户满意。ASON引入后比之目前的SDH等传输技术可以更加快速的配置端到端电路，安全性能也更强。

4结论

通过对基于ASON传送网的各种承载业务进行分析，认为在目前传送网的各项业务中，传送网承载业务IP化已经是无可争辩的事实，IP业务逐渐成为主导业务，因此，承载业务的IP化成为整个电信网发展的必然趋势。ASON也是下一步运营商规划时重点考虑引入的重大技术，是网络转型的重要工作之一。

出版社, 2003.[2] 中国电信.2009年年报

[3] 李允博，徐荣.数据业务承载技术应用分析.［J］.电信网技术,2007年8月第 8期

[4] The IP over SDH/ SONET Model.ITU2T.SG7 , D.191 ,1998(9)

[5] Cao Xiaojun.A waveband switching architecture

and algorithm for dynamic traffic.［J］.IEEE Communications Lett., 2003, 7(8): 397-399 [6] Lingampalli R, Vegalam P.Effect of wavelength

andwaveband grooming on all-optical networks with singlelayer photonic switching

LTE承载网面对的挑战分析 篇3

随着现代科技的迅猛发展, 现代通讯业务也呈现蓬勃之势。高带宽业务的的蓬勃之势以及无线宽带化、泛在化的社会, 使得LTE技术呼之欲出。在很多方面虽然LTE比不上3G, 但是在LTE在很多方面却有着较大的优势, 首先是在高速率的数据传输上, 其速度快, 覆盖面广且能够分组传送。LTE业务将网络的IP进行重新分配, 将全面IP化成为可能, 客户对宽带的要求也大大增加。因此, 承载网的发展也有了新的要求。

二、LTE承载网研究现状

LTE在我国的研究一直是一个热点, 随着研究的深入客户的对承载网的要求也越来越高, 一些专业的开发商在这方面不断的扩展研究, 以迎接新时代网络时代的竞争。在目前的中国, LTE的研制试验, 目前在实际操作中应用较好的是中国电信, 其技术比较成熟, 其技术关键就是LTE承载数据的业务, 目前正在研究这种承载网的是QoS, 其划分等级还没有完全规范, 很多专家对于LTE的发展提出了大胆的设想:

中国电信在网络业务扩展上发展速度很快, 在目前的LTE网测试中, 中国电信与多家设备厂商进行合作, 根据不同的客户需求生产不同的设备终端。华为和上海贝尔的产品主要用于核心设备, 在于其技术方面相对成熟;而京信的设备主要用于天线方面。在上海世博会中推出的各种TD-LTE应用的中国移动也展现出其在LTE发面的实力深厚, 并且中国移动在这方面的探索也从未中断过。

虽然LTE拥有美好的发展前景, 但其实现在的LTE与传统的网络结构和传输方式还是有很大的差异的, 特别是在以后多种网络类型全部使用的情况先, LTE若想在市场中占有主导地位还有很长的路要走。现今, 对于LTE的研究依然还是处于探索阶段, 对于承载网想LTE发展的过程还有很多问题需要解决, 其主要设计到的问题就是网络的稳定性, 安全性和高效性, 可以同时满足各方面的技术要求, 但是目前所面临的最大的问题就是在多种网络类型传输过程中如何保证信息的稳定性和安全性, 中国移动研究院的专家认为目前中国移动的网络结构, 特别是3G网络结构都采用了PTN技术, 为未来这种技术的发展奠定了基础。

通过以上的探讨与研究, 可以得出在PTN技术的不断完善与发展的未来, 其一定能够支撑起未来的LTE时代。

三、LTE对承载网的要求过高

在原有的回传网络中其高宽带、高QoS以及同步的网络技术在基站之间要有稳定的联系, LTE起着功不可没的作用, 因而LTE对承载网提出了更高的要求。而今, E-UTRAN演进的结构立体化, 并且其RNC, ENB不在和直接和EPC有直接的关系, 不能进行网络连接, ENB之间可以进行直接连接, 与传统的2G和3G网络相比, LTE不在是简单的星形归属王族, 而是采用其他的网组, LTE网元其核心是采用的IP标示技术, 可以对承载网的功能进行灵活的调控, 所以处在核心层位的L3VPN就变的十分的重要, 另外在RAN上也提供了高效的对接能力, LTE在小区承载网与基站的调制技术、无线宽带、以及其他配置都有着密切的关系, 而且LTE网络中e NB接口承载带宽更大。关于QoS, LTE对其提出了更高的要求, 要求的主要内容要子啊网络建设中提供更多的优先级和高效的传输业务, 其中确保各类网络技术也变的更加规范, 对于网络的延迟和文件发送, 图像交互方面提出了更高的要求, LTE的数据业务种类繁多, 比3G在种类上更有优势;从而也要求承载网有较高的优先级能多有高的调度能力, 在网络安全方面, 客户对LTE提出了更高的要求, 在承载网技术中, 在出现故障时可以实现自动保护机制, 及时修复损失的数据, LTE大规模的不是可以有利于网络规划和配制, 在网络边缘应该支持承载网与核心网的接口保护, 随着LTE的不断发展, 社会对其的要求也在不断提高, 高精度的频率同步和时间同步需求便不言而喻了。

四、应对LTE对承载网要求过高的策略

虽然LTE的发展并不完善, 而且其对承载网的要求也过高, 但在现在科技日新月异的今天, 只要采取适当的措施, 应对LTE对承载网要求过高这一问题也并非无对策, 可以采用以下方法来解决这些问题:第一, 高速宽带、多种业务, 提供大容量的演进能力, 使用大型的缓存路由型设备, 对其进行环网的改造, 实施路由型方案。第二, 由点到面的网络组合, 实现IP/MPLS网络结构扁平化, 搭建L3到核心的S1接口以及L3到边缘的X2接口。第三, 对超大型的基站进行集中维护, 实现L3的网络适应性, 实现可视化的网络设备运行。第四, 同步的相位需求, 实现频率同步、相位同步以及进行环网自动补偿。

五、设备商积累经验

我国的LTE网络建设其实可以从一些LTE发展在前沿的国家寻找借鉴意义和经验, 例如在一些发达国家已经向一些运营商颁布了LTE的牌照, 而且很多发展中国家也开始对LTE开始了商业部署, 这对我国的LTE的发展提供了契机。像一些技术比较成熟的电信设备公司, 国外的如西门子、诺基亚、国内的主要由中兴和华为等公司, 他们在一些关键技术上已经成熟, 在发展过程中也取得了较大的进步, 便是全球主流设备商在国外的LTE商用部署中积累了丰富的经验的楷模。大家对华为的熟知程度加高, 华为在LTE网络的应用上已经与商业网络进行了可操作性的测试, 并计划在不久的将来和沙特的电信联手, 共同在阿拉伯部署中东最大的LTE商业网络。对于华为在沙特阿拉伯的商业部署, 不仅提升了用户的体验, 而且在降低每比特成本和提升频谱效率发面发挥着积极的意义。LTE的商业部署建设吸引着各个设备供应商的兴趣, 在上海世博会上, TD-LTE的基站建设是有多个设备生产商提供的不同的设备, 据调查, 在世博会中, 华为提供了室外的大部分基站的建设, 而其他的电信设备厂商也取得了不小的收获, 大唐电信集团、中兴通讯、上海贝尔、摩托罗拉提供了对中国馆、演艺中心等9个重要场馆室内覆盖的基站, 而且其他的一些世界著名的设备供应商也分别为各国提供室内覆盖的基站, 例如摩托罗拉对美国馆、诺基亚西门子通信对芬兰馆、爱立信对瑞典馆分别提供了室内覆盖的基站。随着全球化的不断深入, TD的国际化也成为了必然趋势, 在在“TD国际化产业高峰论坛”上, 摩托罗拉宣传TD-LTE在2010年下半年可以实现商用, 大唐电信也不断向TD的国际化迈进并表示TD的国际化条件已经成熟。

随着网络技术的不断发展, 全球移动在全球的发展十分迅速, 越来越多的运营商开始加入该行业, 在通信设备和技术上都有了很大的发展, 而且用户的规模也在不断的扩大, 越来越多的投资也开始流向改产业, 推动该产业的资金不断扩张, 在高利润的驱使下, 各国也很难单独驾驭LTE承载网, 从而国际交往合作变成了潮流, 推动者LTE承载网的实现, 应用的推广, 涉及LTE承载网的技术也在不断更新, 推动产品的升级换代, 从而也大大缩短了下一代移动通信网络的到来时间。但值得注意的是, 在LTE承载网络的很多方面仍然存在一些不足, 从而也为设备平滑演进、相关技术的创新革命提供了广阔的前景, 成本的降低也成为了各供应商关注的焦点。

六、结束语

LTE对承载网的技术要求 篇4

一、产生的背景

随着3G业务的全面开展,业务从传统的单一个人语音接入拓展为语音、视频、数据业务的综合性信息服务。运营商不仅要面对建设投资成本、新兴频段的利用等方面的挑战,还要面对数据业务剧增导致的巨大带宽需求。随着无线网络新技术的成熟与带宽需求的推动,运营商已经做好大规模商用LTE的准备,而在整个网络建设的投资中,传送网则不足1 0%。由于投资的巨大差异,运营商很少会因传送网的I P化而去改造现有2G/3G基站,只会要求传送网具备多业务传送能力。

二、对承载网的关键技术要求

LTE是随着3G网络演进而来的网络,业务类型已由原有的语音业务向以太网业务演进,MPLS技术的成熟使得新设备在承载业务类型方面不仅要具备原有网络的稳定、安全同时要求承载效率更高效。为此LTE作为从3G演化而来的网络,对承载网产生以下几点需求:带宽、接口支持、同步、安全性及保护、Qo S。

2.1高带宽

LTE帧结构是基于正交频分复用OFDM技术的,LTE网络用到的频率带宽有1.4M、3.0MHz、5MHz、10MHz、15MHz以及20MHz。每频段内又划分多个子载波来传输信号。据TD-LTE的实验室测试结果,TD-LTE的实际下行峰值速率约82Mbps,实测最高数据为下行70Mb/s。TD-LTE基站的传输带宽需求是现有TD-SCDMA的至少10倍。

2.2同步时钟

LTE网络对承载网的时间和时钟同步要求相当严格,特别是TDD LTE制式的时分双工系统。针对LTE网络的时间同步以及数据传输需求,承载网在承载数据包基础上提出了1588V2协议。1588V2基于包交换网,容易在IP网上实现同步,能达到亚微秒级的同步精度,可同时提供频率同步和时间同步。

2.3接口

与传统2G/3G网络不同,LTE要求承载网不仅提供物理接口以太网化,同时要求承载网节点设备IP化,即要求承载网的接入汇聚层采用具有分组交换功能的传输设备,同时要求设备在传输数据的过程中具备选路/建路的功能。目前运营商倾向比较明显的组网方案有PW+L3MPLS或者CE+L3MPLS。

2.4Qo S

根据3GPP规定,UE至PDN-GW单向时延最严格为50ms。LTE网络对业务的时延、丢包率、优先级都有严格的要求,业务类型主要分为实时类和非实时类,时延要求最高不超过300ms。

2.5网络安全性及保护

LTE网络要求承载网在二层具有PPTP、L2TP等协议,在三层具有严格的网络安全协议。目前承载网在二层数据链路层已采用隧道协议,隧道协议含PPTP、L2TP等。在第三层IP层主要采用IPSEC协议。

承载网中二层隧道协议与三层隧道协议的比较如下:(1)应用范围:PPTP、L2TP主要用在远程客户机访问局域网方案中;IPSec主要用在网关到网关或主机方案中,不支持远程拨号访问。(2)安全性:PPTP提供认证和加密功能,但安全强度低;L2TP提供认证和对控制报文的加密,但不能对传输中的数据加密;IPSec提供了完整的安全解决方案。

三、结束语

未来的移动承载网络,要求提供更高的带宽资源满足未来数据业务爆炸式增长需求,并具备良好的可维护性与可扩展性。良好的网络扩展性可以帮助运营商减少网络替换成本,保护现有投资,有助于控制网络建设的总成本。只有选择适配业务网络发展的承载网技术,才能在未来的网络发展中占据有利位置。

参考文献

[1]杜伟.解读LTE对承载网的需求《移动通信》.2009年23期

LTE承载网 篇5

关键词：LTE,IP RAN,A设备,B设备,RAN ER

随着3G无线数据流量增长和LTE牌照发放, 数据业务已成为承载主体, 其对带宽的需求增长迅猛。传统SDH/MSTP网络由于业务承载扩展性差、不支持流量统计复用、承载效率低, 无法有效承载LTE大突发流量及基站间多点到多点业务, 分组化的承载网建设已成为一种不可逆转的趋势。

近几年, 国内各大通信企业纷纷积极探索IP RAN作为综合承载技术的可行性, 三大运营商中, 中国电信从2009年就开始试点部署IP RAN承载网络, 并于2011年初在国内多个城市进行了IP RAN网络的规模试商用, IP RAN的大规模组网能力在现网得到了综合验证。2013年12月4日, 国家正式发放4G牌照, 三家运营商开始了大规模的LTE无线网络建设, 为了满足移动基站回传业务需求, 同步也启动了IP RAN承载网络的建设。

1 LTE对承载网的需求分析

步入LTE时代, 无线宽带规模发展, 基站带宽需求激增。根据3GPP标准, LTE对承载网在以下几方面提出了新的需求:

1) 接入带宽。LTE基站的接入带宽为150~200Mb/s, 部分达300Mb/s, 分组承载网需支持流量统计复用和带宽扩展, 满足大带宽业务的承载需求。

2) 网络规模。LTE网要实现深度覆盖, 组网更为密集, 节点数将会达到现在2G、3G基站数量的2~3倍。

3) 统一承载。承载技术需考虑2G、3G网和LTE长期共存的现实, 支持多场景统一接入。

4) S1和X2。S1为e Node B和EPC核心网之间的逻辑接口, 占空口总流量的90%以上;X2为e Node B之间的接口, 占空口总流量的3-5%。

5) 网络可靠性。承载IP化同样要求网络具备高可靠性, 故障切换小于50ms。

6) 网络Qo S。能提供端到端的Qo S策略服务, S1时延要求<25ms, X2时延要求<20ms, 比2G、3G承载需求更为严格。

7) 时间同步。能提供时钟同步 (包括时间同步和频率同步) , 满足3G和LTE基站的时钟同步需求。

2 IP RAN技术特点

IP RAN的意思是“无线接入网IP化”, 是指为满足基站回传等承载需求而建设的基于IP协议的传送网, 具有承载效率高, 支持点到多点间通信, 扩展性好等优点, 可纳入城域网网管统一管理。它是以IP/MPLS协议及关键技术为基础, 满足基站回传承载需求的一种二层、三层技术结合的解决方案, 也可用于政企客户VPN、互联网专线等多种基于IP化的业务承载。此外, IP RAN还针对无线接入承载需求, 增加了时钟同步功能, 增强了OAM能力, 具有如下技术特点:

1) 支持路由协议。IPRAN设备具备以路由器架构为基础的硬件结构, 具有丰富的三层路由能力, 能更好地支持多业务的承载。

2) 支持MPLS VPN技术。IPRAN设备支持MPLS流量工程, 可实现网络节点负载均衡和网络资源的高效利用, 向客户提供不同服务质量等级的服务, 保证各种业务的承载质量。

3) 支持网络多样化保护技术。IPRAN设备支持从接入层、汇聚层、核心层、落地层面的多种网络保护方式, 支持多点故障的保护倒换, 倒换时间满足电信级要求, 支持路由快速收敛, 做到保护倒换系统无感知。

4) 支持精确同步技术。同步包括频率同步和时间同步, 频率同步通过同步以太技术完成, 时间同步通过1588V2完成。

5) 能提供基于MPLS和以太网的OAM, 提升了故障定位的精确度和故障恢复能力。

3 IP RAN网络架构

为更好地满足多业务的承载需求, 实现多业务承载时的资源统一协调和控制层面统一管理, 建议IP RAN网络在本地网采用核心层、汇聚层和接入层的三层网络架构。其中, 核心层设备直接与BSC或LTE EPC相连, 采用大容量路由器 (定义为RAN ER设备) 构建, 要求具备高密度端口和大流量汇聚能力;接入层设备为面向基站等业务接入的路由器 (定义为A设备) ;汇聚层设备用于汇聚和转发来自接入层的流量 (定义为B设备) 。

4 IP RAN组网原则

4.1 A-A设备的组网

根据前述定义, A设备指直接与基站相连的接入路由器设备。对于室外基站, 一套A设备接入一个室外基站;对于室分系统, 同一站址有多套室分系统信源/BBU时, 可将多套BBU接入同一A设备, 或综合建设多台A设备, BBU分别接入不同A设备。考虑到带宽需求的扩展性, 建议A设备下挂的BBU数量不大于3台。链路带宽按业务流量测算综合考虑, LTE基站以GE链路为主, 3G基站以FE链路为主, 原则上不允许基站侧以E1链路接入A类设备。

A设备的组网需结合光缆资源进行组网, 优先组环接入, 个别单点基站树形或链形接入;核心区域A设备接入环不超过3个, 非核心区域不超过4个。

4.2 A-B设备的组网

A与B设备间可采取三种互连组网方式, 包括:环形互连方式, 树形双归互连方式, 和链式互连方式。

A设备应优先以组环接入B设备, 在光纤资源无法组环或双归的情况下可选择链式互连方式, 允许在环形互连或树形互连的某个A设备下链接一级A设备, 不推荐A设备单链接入单台B设备。

采用环形互连方式时, 建议A-B设备间链路带宽初期以GE链路为主, 未来随着LTE业务的大规模部署和发展, 少数大汇聚场景可随流量增加扩容到10GE链路。采用树形双归互连或链式互连方式时, A-A设备及A-B设备间链路带宽建议为GE链路, 业务量较大节点A设备可采用树形双挂B设备接入。

通常, 建议一对B设备下挂组环数不超过10个, 下挂A设备不超过40个。

4.3 B-B设备的组网

B设备建议部署在核心机楼或一般机楼侧, 采用成对部署。在光纤资源许可前提下, 综合考虑接入环覆盖范围、光纤组网等实际情况, 同对B设备应尽量就近部署在不同的物理机楼或机房。条件不允许须在同一机房部署同对B设备时, 优选具备不同出局光缆路由的机房。

为实现故障冗余和保障业务快速恢复, 同对B设备之间须配置物理直连链路。为防止不同B设备对之间的相互影响, 不同对B设备之间不建议直接互联, 应通过ER设备实现对不同B设备对之间互通。

链路带宽应依据实际组网流量测算确定, 大型城市核心区域以10GE链路为主, 非核心区域或者中小型城市初期以GE链路为主, 后期根据业务发展情况可扩展到10GE链路;B类设备间带宽预留为B类设备上联至ER间带宽的50%。

4.4 B-ER设备的组网

建议在每个本地网部署一对RAN ER设备作为IP RAN的核心设备, 原则上RAN ER与BSC同址部署, 部署在地市的核心机房。在建设初期, ER端口配置建议按1:6收敛比考虑, 即ER上行带宽配置为汇聚的B设备带宽的1/6。

每对B设备口字型就近接入2台RAN ER设备。一对B设备接入超过50个基站时, 建议B设备采用10GE链路上行RAN ER, 业务量较少的B设备可采用GE或n*GE链路上联。同对B设备间的互联链路带宽应不小于B设备上联链路带宽。

如若受限于光纤资源, B设备无法成对部署时, 建议B设备双归上联到两台RANER, 两条链路使用不同光缆路由。

4.5 组网与接入光缆的协同

IPRAN设备组网时, 应尽量与本地网接入光缆网的物理结构匹配, 兼顾建设成本和组网安全, 做好两者的协同规划。参考原则如下:

1) B设备应尽量部署在光纤资源丰富、路由方向多的机楼和光缆汇聚点。B设备之间的纤芯需求根据所带接入环数量而定, 一般在10-20芯左右。

2) 初期A设备占用1对光纤组环。组环的A设备应尽量不跨接接入主干光缆环, 并应使用环上的公共纤, 避免使用独占纤。

3) 对于不具备光缆组环条件的非重要基站, A设备可以采用链型单归, 就近接入另一台A设备, 但应严格控制设备级联级数。

4) 对于现有接入光缆网纤芯容量、结构不满足IPRAN组网需求的, 应结合IPRAN的部署进行扩容改造, 并在后续规划中结合LTE、IPRAN、宽带网、政企客户接入组网等需求统筹规划、建设接入光缆网。

5 结语

为满足LTE时代业务大带宽、高品质和差异化的业务接入需求, 传统的SDH/MSTP网无论从容量还是技术上都无法满足移动回传的要求, 移动回传网向IP RAN演进势在必行。IP RAN组网技术能够实现更高的带宽, 满足未来数据直线式增长的需求, 支持LTE的综合承载业务, 这些优点都将使得IP RAN成为LTE承载网建设的首选。

参考文献

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[2]姚建锋, 聂世忠.建设面向全业务的路由型IPRAN综合承载网[N].通信产业报, 2011-05-03.

[3]唐雄燕, 张沛.IP RAN:移动回传向全IP化演进[N].人民邮电报, 2012-05-10.

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[5]赵旭, 徐楠.IP RAN技术特点与转型研究[J].中国科技投资, 2013, (14) .

[6]曹振华.面向LTE的IP RAN综合承载方案探讨[J].中兴通讯, 2013, (10) .

LTE承载网 篇6

随着LTE业务带宽需求剧增, 传送网承载面临巨大挑战, LTE基站较3G基站业务带宽需求提高至少10倍以上。

早在3G阶段, 国内运营商已经开始采用分组传送技术 (PTN) , 但随着4G时代的到来, 必须对现网的网络结构进行一些升级改造, 以便能够更加安全稳定的承载LTE业务。

2 传送网规划思路的改变

(1) 从3G到4G, 业务带宽需求提高 , 汇聚层下沉 , 接入层容量急剧上升, 网络安全性要求越来越高。

(2) 配合综合汇聚区 、综合业务区的提出 , 对区域进行网格化 , 划小, 提出区域汇聚概念, 按照这一概念, 部署区域内的接入、汇聚承载网, 通过骨干/汇聚层OTN网络完成业务至核心机房的回传。

(3) 面向TD-LTE的传送网规划 , 应以站点的分布和带宽需求为输入, 评估、分析网络结构及资源需求, 以“区域汇聚”为“评估中心”, 分析“区域汇聚”内的带宽需求、纤芯需求等, 找出网络的带宽瓶颈, 以此推动机房、光缆、传输系统等的建设。 同时, 在充分考虑投资的情况下, 适当做好提前预覆盖, 有利于业务的快速拓展。

3 LTE 承载需求分析

分析PTN网络各个层面时, 需综合考虑业务统计分布特性、业务保障质量和投资效益等因素, TD-LTE各类基站对于S1/X2接口的带宽需求见表1。

此外, 影响传输网络资源部署还有一个重要因素:LTE基站的覆盖密度。 由于LTE技术工作频段的提高, 直接导致LTE基站较2G和3G基站的覆盖面积有明显的缩小 , 所以在同一区域内 , LTE基站站址密度将会大大增加, 特别是在F频段和D频段组网下, 高密度布站的需求将提升3-5倍, 直接给传输承载的基础网络资源带来巨大冲击。

参考某市运营商的网络规划建设经验, 一个密集市区的汇聚环覆盖2个综合业务汇聚区, 每个综合业务汇聚区包括4个综合业务接入区, 每个综合业务接入区平均覆盖面积约为2.5平方公里, 在不考虑引入复用系统的情况下, 按照上面的典型场景和带宽需求, 可以大概计算出密集市区场景下的区域汇聚带宽约为15-26Gbps, 除此之外, 还要考虑到区域内2G、TD及集团客户的承载, 因此, 传统的10GE汇聚+GE接入已经无法满足需求。

4 新型组网思路的探讨

为了应对大数据量和站址密度的提升, 传输承载网一方面要提高光缆布放密度, 另一方面对现网的网络结构进行一定的调整。

4.1 基于 PID 技术的 OTN 系统下带接入环模式

近年来, OTN网络在传送网中得到广泛应用, 但传统的OTN系统包括发送端、合波器、分波器、交错滤波器、放大器、接收器等部件, 不仅占用机柜数量多, 而且光层子架多, 大量占用了机房有限的空间资源, 尾纤连接复杂也给维护带来困难。 另一方面, 大量的单板使设备功耗高, 无疑对客户的机房条件要求更高, 且增加了客户运维成本, 这些无疑是亟待解决的问题。 面对这些问题, PID技术应运而生。

在城域网的应用中, 相邻节点间距离不超过80km情况下, 各个节点在上下业务的同时提供天然的电再生中继功能, 不需要考虑对光纤模拟参数的适配, 成10倍的减少了各功能单元之间的光纤连接, 有效节省了传统波分光层如光放、DCM等的规划和配置, 可以极大地加快网络建设速度, 快速提供业务。

目前, 某些地市已经采用基于PID的OTN作为区域汇聚传输系统, 直接将GE/10GE PTN接入环双归接入OTN系统, 再通过市县波分实现业务回传, 以规避汇聚系统大量叠加10GE设备。

4.2 N*10GE+PTN 接入环组网模式

目前一些地市的现网中, 依然大量采取10GE汇聚+GE接入的组网模式, 在汇聚层部署了大量的PTN汇聚设备, 然而这些设备能够支持20GE甚至40GE的带宽, 因此利旧现网设备进行10GE带宽叠加, 成为一种最简单的升级方案。 因此, 在一些业务流量尚未大规模爆发的区域, 完全可以考虑N*10GE+PTN接入环的组网模式 , 即保护了现网投资, 又通过简单的板卡扩容, 快速的解决TD-LTE业务承载需求。

5 结束语

传送网亘古不变的使命是 “实现每1Bits的传送效益最大化”, 面向TD-LTE网络规划建设, 需要探讨各种新型的网络建设思路, 从网络传送带宽面向业务经营的角度进行最合理的建设。

参考文献

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[2]王健伟PID技术在城域光传输网中的应用探讨[J].电信工程技术与标准化, 2011 (10) :75-77.

[3]黄宇, 郭栋, 劳松均.面向LTE的传送网发展策略[J].移动通信, 2012 (21) :16-19.

LTE承载网 篇7

随着互联网应用的迅猛增长, 4G网络时代即将到来, LTE业务、各类集团客户业务、WLAN (无线局域网络) 、小区宽带业务等大颗粒业务需求爆炸式增长, 运营商从传统业务经营向流量经营转变, 流量的增长对新一代的城域传输网形成了冲击。为了提高传送网的IP化和承载能力, 传输本地网也在不断地进行适应性重构和建设。

组网原则及策略

本地网PTN总体建设原则是:采用PTN技术组建本地网, 按照全程全网的原则整体规划、分布实施, 兼顾GSM基站及重要集团客户等全业务接入需求, 与现有的MSTP网络共存, 统筹建设。

网络规划原则:传输核心层是传输网络的骨干, 骨干网络建设的合理性、安全性和前瞻性是传输网络发展的基础。所以PTN网络核心层的建设尤其重要, 否则网络建设的后期将会投入大量的优化改造费用和人力成本, 得不偿失。

核心层PTN组网原则:核心层应采用大容量PTN设备, NNI (网络侧接口) 接口速率不小于10G, 采用环形结构或网状结构, 本文思路是环网+网状结构建设, 并以10GE光接口与省干PTN环网对接, 省干PTN与核心网10GE接口对接。

网络配置要求

面向TD基站接入点主要分为以下两大类:纯TD基站、2G/3G共址站。对于纯TD基站, 如近期没有集团客户接入需求, 可以配置交换容量较低的PTN设备, 且只配置IP化接口;对于2G/3G共址站中现有GSM基站已通过MSTP设备承载, PTN只配置IP化接口;对于2G/3G基站均为新建时, 则PTN设备同时配置IP化接口和TDM接口。

面向TD网络的PTN业务配置, 主要采用以太网虚拟专线方式接入, 其业务保护模式主要采用端到端标签交换路径的1:1保护。

网络组建方案

如图所示, 一般本地网分为核心层、汇聚层、接入层组建, 本文主要分析PTN核心层的组网和应用, 作为网络建设的参考。

PTN调度层组建2个40GE的核心调度环网, 设备11-21-31-41组建40GE核心调度环1, 设备12-22-32-42组建核心调度环2, 如果核心机楼条件有限, (11、12) , (21、22) , (31、32) , (41、42) 设备分为4组共机楼建设。考虑到网络的安全性, 必须有2个在省干核心机楼, 在省干核心机楼分别新建1套大容量PTN设备与省干核心PTN进行3层对接。

本地核心调度环网1的4个节点分别通过10GE通道互联至本地核心设备1和本地核心设备2, 本地调度环网2的4个节点分别通过10GE通道互联至本地核心设备1和本地核心设备2, 之间进行3层协议对接, 主要用于LTE业务与核心网互通。11、12调度设备之间用10GE通道连接, 21、22调度设备之间用10GE通道连接, 31、32调度设备之间用10GE通道连接, 41、42调度设备之间用10GE通道连接, 之间进行2层协议对接, 主要用于集团客户业务的调度开通。上述10个通道之间全部利用OTN核心城域网互联, 考虑到网络前瞻性和数据流量的增长预期, OTN波分核心城域网建议单波100G波分建设, 组成MESH智能网络。每一个PTN汇聚环 (10GE环网) 通过波分汇聚城域网上行至调度环1和调度换2的任意设备, 实现业务全程主备路径设备、链路全分离承载, 核心层可以抵抗单节点失效、单机楼失效以及链路中断的风险, 网络抵御风险能力大大提升。

业务承载能力分析:

核心调度环1有4个节点上行至核心设备1和核心设备2, 共8条10GE上行链路, 分主备通道, 所以业务上行能力共计40GE, 调度环2作为核心调度环1的备份承载网络, 容量不计。按照每个LTE站点80M的速率计算, 以及接入层/汇聚层/调度层=3/2/1的收敛比计算, 40*1024M*3/100M=1536, 可以提供1536个LTE基站的业务承载能力, 该网络结构方案扩展性能强, 可以随时进行扩容而不影响业务。当业务容量受限制时, 可以分别从核心环1和2的4个节点利用OTN波分核心城域网各开通1条10GE链路至核心设备1和核心设备2, 容量立即提升40GE, 并且完全不影响原有业务, 以上扩容前的网络完全满足承载中型城市的LTE网络建设, 扩容后的网络完全满足承载中大型城市LTE网络建设。当调度环容量不足时, 可以在原有环网基础上新扩容40GE环网, 提升集团客户业务的调度容量, 并且对原有业务无任何影响。当调度环接入汇聚环能力不足时, 可以新选择4个节点组建调度环网或者在原有节点上新增设备旁挂在主设备上增加接入汇聚环能力, 无需大规模改造网络结构即可以进行平滑升级。

网络安全性能分析

单节点失效

单节点失效:例如21网元失效, 主路由 (绿色虚线) 失效, 保护路由 (绿色实线) 接管业务, 实现本地核心设备至接入设备之间业务的无缝切换。完全规避了单节点失效导致的业务失效风险。

单机楼失效

单机楼失效:例如21网元和22网元共机楼失效时, 主路由业务只经过21网元, 不经过22网元, 所以主路由 (绿色虚线) 失效, 保护路由在调度层32网元 (绿色实线) 接管业务, 实现本地核心设备至接入设备之间业务的无缝切换。完全规避了单机楼失效导致的业务失效风险。

核心调度环失效

调度环系统1失效:例如11网元-21网元-31网元-41网元所在的40GE PTN核心环一发生失效时, 主路由完全失效, 所以主路由 (绿色虚线) 失效, 保护路由经过40GE PTN核心环二到达本地网核心设备, 实现本地核心设备至接入设备之间业务的无缝切换。完全规避了环网系统失效导致的业务失效风险。

随着TD-LTE大规模部署的开启, 基于PTN网络承载TD-LTE业务将成为未来的主导方案, 基于地方本地网的既有条件选择最优的PTN承载方案对于各地方运营商都提出了更高的要求。

LTE承载网 篇8

近年来, 随着通信行业的迅速发展, 原有的EDGE/HSDPA技术已经无法满足高带宽业务的需求, 特别是高分辨率的图像以及高清的视频业务。与3G相比, LTE的主要优势在于其高速率数据传输、小延迟、广域覆盖以及分组传送。LTE业务和网络将全面实现IP化, 带宽需求将会大大提升, 因此对承载网提出了新的要求。

二、LTE承载网络需求问题分析

和2G/3G相比, 结构有明显变化, LTE网络架构趋于扁平化, 主要由e Node B和接入网关 (a GW) 两部分构成。如图1所示。

和2G、3G网络比较, LTE网络少了RNC。e Node B除具有原Node B功能外, 还承担了RNC的大部分功能。a GW作为核心网的一部分, 包括三种功能实体:MME (Mobility Management Entity, 移动管理实体) 、SGW (Service Gateway, 服务网关) 和PGW (PDN Gateway, 分组数据网网关) 。

2.1X2和S1接口承载需求

在新的架构下, 引入了两个关键的接口, 分别为X2接口和S1接口。这就需要在原有的承载网基础上, 提高业务的灵活调度能力。X2接口和S1接口承载需求架构如图2所示。

X2接口是相邻e Node B之间的分布式接口, 主要用于相邻小区间交互和移动性管理, 降低转发时延, 提高网络性能。X2接口要求在相邻基站之间建立逻辑连接, 并且需要承载网支持一部分的Mesh架构。X2是典型的多对多业务模式, 其数量随着e Node B数量的增加而增加。

S1接口是e Node B与SGW/MME间的业务接口, 主要用于提高网络利用率和可靠性。按照承载业务的不同, 它可以分为S1-C和S1-U两种接口, S1-C连接e Node B和MME, 主要承载控制面的数据;而S1-U连接e Node B和SGW, 主要承载用户面的数据。

2.2时延和带宽需求分析

LTE承载时延要求最高的是S1-U接口, 其带宽占总带宽90%以上, 允许传输时延为5ms;S1-MME允许传输时延为100ms;X2允许传输时延为10ms。因此, S1-U接口对时延的要求是网络设计的重点。

2.3同步及Qo S需求分析

LTE FDD对时间同步的需求为4μs, 而TDD为3μs, LTE的频率同步需求为0.05ppm。考虑到LTE受频点影响, 而且在覆盖能力上不如2G/3G, 意味着部署时需要更多的基站来补充覆盖能力的不足;所以, 若采用满足LTE同步需求的GPS技术, 部署的成本将会上升。因此, LTE承载网适合采用地面传送同步技术, 时间同步上选择IEEE 1588v2技术, 频率同步上选用同步以太网技术。以上两种技术是目前应用较为成熟的地面传送技术, 适用于LTE承载网络设备需求和功能, 并能降低成本。

对于LTE承载的Qo S需求, LTE根据不同的报文时延和优先级, 将业务质量识别分成9类。其中对于LTE基站承载Qo S有两个关键需求:首先在发生拥塞时, 保证重要基站业务可用;其次, 需要保障高等级的业务优先进行转发。因此, 要求承载网能够支持层次化Qo S (H-Qo S) 处理能力, 能针对不同基站和不同业务执行层次化的队列调度能力, 以此确保重要基站一直可用。

三、解决LTE承载需求问题的策略

通过前面的需求分析可知, LTE-RAN承载相比3G业务的承载, 最大的变化在于下面两点: (1) S1接口需要灵活的调度能力, 可以灵活归属到不同的MME/AGW; (2) 在基站之间有X2接口的承载需求。对于第一点, 因为给每个基站建立多条单独的路径归属到不同a GW会导致连接的数量急剧增加, 对PTN的处理能力要求也急剧增加, 传统PTN几乎不可能完成, 所以需要动态路由转发来解决。动态路由转发部署应控制在核心层完成, 这样可以把路由域的规模控制得比较小, 提高网络的可扩展性和安全性。

基于这两点考虑, 解决LTE的承载需求问题主要包括以下几个方面: (1) 纯PTN解决方案。所谓纯PTN解决方案是指从末端接入到核心层全部采用PTN设备。纯PTN组网有以下两种实现方式:第一种是纯L2方式, 第二种方式接入、汇聚PTN设备采用L2静态隧道 (PW、VPLS等) 。由于纯L2方式存在的缺陷比较明显, 因此在采用端到端PTN组网时, 一般都指第二种方式, 即接入、汇聚层设备采用L2 PTN设备, 核心层PTN设备支持简化L3VPN, 提供IP转发能力。 (2) CE路由器+PTN解决方案。本方案仍以PTN设备为主, 实际上是对端到端LPTN解决方案的一种引申。接入、汇聚、核心PTN设备均维持L2静态隧道 (PW、VPLS等) , L3VPN功能由新引入的CE负责, 核心PTN设备通过CE路由器实现L3路由转发, 将X2接口信息按照IP地址转发相邻基站, 将S1接口信息按照IP地址转发给SGW/MME或SGW/MME pool中相应的SGW、MME, 以实现多归属需求。需要注意的是, 这里CE是指客户边缘路由器。

对于核心网多机房组网应用, 还需考虑机房、局站间的通信实现。此时, 只需要将各个核心机房之间的CE路由器连通即可。

虽然这种方案运维较简单, 适合大规模组网, 很可能是LTE承载应用主流之一, 但是不容忽视的问题是引入CE路由器可能带来新的安全隐患, 如果CE发生故障则会造成整个通信网络的瘫痪, 为尽量降低网络的风险, 在核心层采用一对CE和PTN设备对接可以在一定程度上解决这个问题。

四、结语

总之, 随着全球移动通信业的迅猛发展, 运营商、设备制造商的用户规模不断增加, 资金实力不断增强, 国际交往合作不断加深, 将不断促进LTE承载网络的实现、应用及推广, 满足LTE承载网络需求的技术将会大大加快下一代移动通信网络的发展。但同时, LTE承载网络在设备平滑演进、相关技术的创新革命以及实现成本上还有很大的提升空间。

摘要：随着我国移动通信技术不断发展, LTE作为一种新型的通信技术, 由于具有网速快、运用灵活、应用范围广等优势, 从而在移动网络中得到了广泛的应用。文章主要结合笔者的工作经历, 阐述了LTE承载的需求及特点, 在此基础上, 提出了解决LTE承载需求问题的策略。

关键词：LTE承载网,需求分析,解决策略

参考文献

[1]程华意.浅谈承载网的架构[J].移动通信, 2011 (21) .