面向LTE的傳輸網(wǎng)建設(shè)方案研究

趙婧

【摘要】移動(dòng)接入網(wǎng)IP化，業(yè)務(wù)需求多樣化，導(dǎo)致城域網(wǎng)從接口到內(nèi)核都向IP化方向演進(jìn)，在骨干層面和接入?yún)R聚層面，傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)難以滿足日益新增的數(shù)據(jù)帶寬需求。文章從TD-LTE業(yè)務(wù)特點(diǎn)和傳輸需求入手，探討TD-LTE的幾種傳輸承載方式和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)原則，為未來TD-LTE規(guī)模化發(fā)展提供符合其特點(diǎn)和需求的傳輸承載方式。

【關(guān)鍵詞】傳輸網(wǎng)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

一、承載網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的技術(shù)背景

移動(dòng)接入網(wǎng)IP化使城域網(wǎng)面臨巨大挑戰(zhàn)，業(yè)務(wù)需求多樣化，導(dǎo)致城域網(wǎng)設(shè)備接口類型多樣化和接口速率提升。分組傳送網(wǎng)（PTN）是城域網(wǎng)面向IP化邁出的第一步。PTN提供多業(yè)務(wù)承載能力，對于IP分組業(yè)務(wù)承載效率高，具備強(qiáng)大的保護(hù)能力，完善的OAM機(jī)制和網(wǎng)管功能，能夠提供精確時(shí)間和頻率同步能力，滿足TD系統(tǒng)GPS替代要求。PTN可以為2G、3G和未來LTE基站提供回傳，為重要集團(tuán)客戶提供多業(yè)務(wù)承載，為PON等寬帶接入網(wǎng)提供城域傳送和匯聚，利于大規(guī)模組網(wǎng)。目前PTN采用G. 8114 OAM和1：1線性保護(hù)，設(shè)備配置上FE接口為主，E1接口為輔，帶寬為幾M-幾十M。

二、TD-LTE傳輸新需求

（1）帶寬和接口。LTE承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主，語音業(yè)務(wù)可采用IP包頭壓縮技術(shù)，S1帶寬估算：下行130*3（扇區(qū)）/2=約200M，上行約90M；X2帶寬估算：3.2*6/2=9.6M，占S1下行的5%左右。傳輸帶寬規(guī)劃建議：均值帶寬200M下行/90M上行；峰值帶寬450M下行/200M上行[1]。

（2）時(shí)延。根據(jù)3GPP規(guī)定，UE->PDN-GW單向時(shí)延最嚴(yán)格為50ms（對于實(shí)時(shí)游戲業(yè)務(wù)），并建議Enb->PDN-GW為20ms，其余分配給空口。單向時(shí)延指標(biāo)分配建議：空口（UE->eNB，含eNB處理時(shí)延）：最小30ms；S1接口（即Backhaull，Enb->S-GW）：10ms；核心網(wǎng)（S-GW和PDN-GW，一般合設(shè)）：10ms；X2接口標(biāo)準(zhǔn)沒有明確要求，暫定于S1雙向時(shí)延一致；端到端：100ms。

（3）：橫向轉(zhuǎn)發(fā)。S1接口需靈活歸屬到多個(gè)SGW/MME，eNB之間有X2接口的承載需求，從而保證UE在不同eNB漫游時(shí)，用戶數(shù)據(jù)可以在eNB之間直接進(jìn)行交換，降低轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延，提高網(wǎng)絡(luò)性能，流量轉(zhuǎn)發(fā)趨于扁平化，可在接入、匯聚層內(nèi)通過L2VPN的方式解決，也可利用核心層的IP轉(zhuǎn)發(fā)能力來支持。

三、基于PTN演進(jìn)的TD-LTE傳輸方案

方案1：PTN核心層引入L3功能，疏導(dǎo)本地流量（預(yù)計(jì)占90%以上），跨地市流量通過外接CE疏導(dǎo)。跨地市流量通過IP專網(wǎng)疏導(dǎo)。優(yōu)勢：成本低，便于統(tǒng)一運(yùn)維；劣勢：無國際標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品成熟度待驗(yàn)證。

方案2：PTN核心層外接CE路由器，同地市不同機(jī)房流量和跨地市流量，均通過IP專網(wǎng)疏導(dǎo)。優(yōu)勢：產(chǎn)品成熟度高，L3支持好，現(xiàn)網(wǎng)無需改造。劣勢：成本較高，需跨專業(yè)維護(hù)。

方案3：SGW路由方式，借用核心網(wǎng)CE疏導(dǎo)S1和X2流量。優(yōu)勢：穿雙無需改造。劣勢：廠家私有方案，時(shí)延長，成本較高，SGW需參與組網(wǎng)，設(shè)計(jì)多專業(yè)維護(hù)。

方案4：WDM/OTN組網(wǎng)，核心層外接CE路由器。優(yōu)勢：產(chǎn)品成熟度高，L3支持好，高帶寬。劣勢：成本最高，需跨專業(yè)維護(hù)，時(shí)間同步需大網(wǎng)驗(yàn)證。

四、TD-LTE回傳的城域網(wǎng)長期演進(jìn)

城域網(wǎng)仍沿用三層結(jié)構(gòu)，在核心層PTN落地節(jié)點(diǎn)疊加CE或核心層PTN引入L3功能，滿足S1 Flex和X2業(yè)務(wù)調(diào)度需求。在核心層PTN落地節(jié)點(diǎn)疊加CE或核心層PTN引入L3功能，滿足S1 Flex和X2業(yè)務(wù)調(diào)度需求[2]見圖1。

五、TD-LTE綜合承載PTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)原則

采用PTN over OTN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，OTN提供透明大管道，PTN端到端成環(huán)并部署保護(hù)。PTN核心層：核心層PTN設(shè)備OTN虛光纖組網(wǎng)，核心層采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以滿足核心機(jī)房之間的調(diào)度需求。核心層PTN支持三層功能，以滿足TD-LTE橫向流量轉(zhuǎn)發(fā)。PTN匯聚層：采用PTN over OTN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，匯聚層PTN實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)匯聚，進(jìn)行10GE疊加。PTN接入層：3G承載以GE環(huán)為主，LTE承載適當(dāng)使用10GE接入環(huán)，單環(huán)6到8個(gè)節(jié)點(diǎn)；接入環(huán)初期可采用GE環(huán)，并逐步引入10GE接入環(huán)以滿足LTE帶寬增長。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備PTN提供L2+L3業(yè)務(wù)處理能力，OTN實(shí)現(xiàn)L0+L1調(diào)度成為業(yè)界共識。PTN over OTN的傳送架構(gòu)滿足了運(yùn)營商對管道經(jīng)營快速提供、降低成本的訴求[3]。

參考文獻(xiàn)

[1]《面向PTN+OTN傳送網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的研究和實(shí)現(xiàn)》《電腦知識與技術(shù)》2010年12期

[2]《LTE數(shù)據(jù)傳送能力分析》《2012全國無線及移動(dòng)通信學(xué)術(shù)大會(huì)論文集（上）》

[3]《典型場景下TD-LTE系統(tǒng)傳輸模式的研究》《第十七屆全國青年通信學(xué)術(shù)年會(huì)論文集》2012年