TD-LTE城域傳輸網建設方案探討

【摘要】隨著移動數據業務爆炸式增長，TD-LTE技術即將規模化展開，傳統的傳輸網已經很難滿足日益新增的數據帶寬需求。文章從TD-LTE業務特點和承載需求入手，詳細探討TD-LTE的幾種傳輸承載方式，為未來TD-LTE規模化發展提供最符合其特點和需求的傳輸承載方式。

【關鍵詞】TD-LTE承載方式PTNL3VPNOTN

一、概述

TD-LTE（LongTermEvolution）是新一代寬帶移動通信技術，是我國擁有自主知識產權的TD-SCDMA后續演進技術，在繼承其TDD優點的同時又與時俱進地引入了多天線MIMO與頻分復用OFDM技術。相比于3G，TD-LTE在系統性能上有了跨越式提高，能夠為用戶提供更加豐富多彩的移動互聯網業務。為此，盡快將TD-SCDMA網絡向TD-LTE網絡演進，提升TD-SCDMA網絡的寬帶能力，真正有效地建立起TD系統在未來寬帶移動市場、移動互聯網市場、物聯網市場的競爭力，是中國移動新時期應對競爭、保持技術領先優勢的重要舉措。

隨著移動數據業務爆炸式增長，中國移動TD-LTE即將規模化展開，移動接入網IP化使城域網面臨巨大挑戰：移動接入網IP化，導致城域網從接口到內核都向IP化方向演進，提升傳輸效率；業務需求多樣化，導致城域網設備接口類型多樣化和接口速率提升，實現多業務承載。為滿足TD-LTE業務的承載，城域傳輸網必將進行一次重大升級，TD-LTE城域傳輸網的建設是TD-LTE業務能否很好實現的關鍵。

二、TD-LTE網絡的總體架構

LTE網絡架構主要由演進型NodeB（eNB）和接入網關（aGW）兩部分構成，與2G、3G網絡相比，少了RNC。eNB除具有原NodeB功能外，還承擔了RNC的大部分功能。aGW作為核心網的一部分，包括3種功能實體：MME、SGW和PGW，如圖1所示。

三、TD-LTE傳輸網建設策略

（1）LTE基站傳輸接入應采用光纜接入方式。應選擇PTN設備承載，并充分考慮PTN網絡的整體部署策略，兼顧TD-SCDMA、GSM等的接入需求，充分利用已建PTN傳輸資源。（2）從安全可靠性出發，接入層系統盡量采用環網結構，在地理條件和光纜建設確有困難的情況下可少量采用鏈型結構。對于不具備后備電源條件的基站，宜單獨組織傳輸系統。（3）PTN傳輸系統的建設需要綜合考慮節點布局、光纜情況和網絡安全等多種因素，合理安排系統制式和環上節點數量。

3.1PTN+CE建設策略

接入、匯聚、核心層采用PTN組網，負責業務電路由基站至核心節點的傳送；在aGW/MME節點成對部署CE路由器，完成IP業務的轉發。通過CE路由器的L3 VPN功能，為S1提供靈活的調度能力，以及X2接口的轉發能力，如圖2所示。

3.2PTN支持L3 VPN建設策略

基于當前技術現狀，LTE RAN承載應采用PTN支持L3 VPN功能的技術解決方案。

以PTN設備建設端到端的LTE RAN承載網，PTN核心層設備原則通過升級方式支持L3 VPN功能，實現基于IP地址的電路調度，匯聚層/接入層仍采用L2功能。PTN核心層設備負責將X2接口信息按照IP地址轉發相鄰基站，將S1接口信息按照IP地址轉發給SGW/MME或SGW/MME pool中相應的SGW、MME，以實現多歸屬需求本方案的網絡結構見圖3。

采用PTN端到端組網，核心層的PTN支持簡化L3VPN，提供IP轉發能力，滿足LTE承載對S1的靈活調度以及X2接口的IP轉發需求，見圖4。

PTN支持L3功能方案優勢在于全網同一設備，可以實現端到端的管理，便于統一運維，時延小，另外該方案不需要增加CE設備，成本較低，不足在于核心層PTN需要升級才能支持L3功能。

采用PTN+CE方案優勢在CE設備對L3功能支持好，現網PTN設備不需要升級，劣勢為保護性能無法滿足50ms的要求，維護需跨兩種專業設備，且建設成本較高。

考慮到L3 VPN技術雖已經過實驗室測試，但無規模網絡現網驗證，目前情況下，PTN+CE可作為主要方案，將來根據設備技術進展情況，優先選擇具備L3 VPN功能的PTN方案。

3.3統一承載網、城域組網策略

城域傳送網按照骨干層、匯聚層、接入層的三層組網結構建設網絡架構體系。對于LTE網絡，基站電路回傳至核心節點后，需通過L3網絡（L3 PTN或CE路由器）與核心網節點相連；對于TD-SCDMA網絡，基站電路回傳至核心節點后，可直接與RNC相連，見圖5。多廠家PTN互通，在接入、匯聚層采用同一廠家的PTN設備，核心層會出現異廠家PTN設備對接的需求，見圖6。

網關網元NE3-a和NE1-b、NE4-a和NE3-b之間通過GE/10GE鏈路連接。兩個廠家PTN核心設備通過UNI接口或NNI接口對接的靜態配置方式，實現L3 VPN業務和路由互通。

3.4組網方案策略

落地設備和核心層交叉容量不小于320G，核心層和匯聚層采用10GE組環，核心/匯聚環節點數量宜為3～5個，業務量較大時也可采用網狀網組網。

接入環仍以GE設備為主，在業務量密集區域可適當引入10GE接入環。GE設備交叉容量不小于5G，單個GE接入環建議接入4-6個基站，單個10GE接入環建議接入10-20個基站。帶寬無法滿足需求時，應優先通過調整接入環節點數量滿足帶寬需求。基站接入PTN設備與eNodeB連接應使用GE光接口。

3.5保護方案策略

接入層PTN設備到核心層PTN設備之間采用端到端的LSP 1：1和雙歸保護方式，工作和保護需規劃不同路徑，各使用1條LSP，核心層PTN設備設置VRRP。

不同局址的核心層PTN設備采用FRR保護方式，核心層PTN設備與SGW之間運行VRRP保護協議。

四、結束語

現今各大運營商都在積極備戰LTE，作為TD-LTE主推者的中國移動，為更好的占有移動數據業務市場，必須對作為基礎承載網絡的傳輸網進行整體規劃、提前布局，為將來LTE業務的推廣打好堅實的基礎。

參考文獻

[1]樂垠，梅儀國，孫運明，面向TD-LTE的城域傳送網建設策略研究[J]，移動通信，2011年第21期

[2]王映民. TD-LTE技術原理與系統設計，人民郵電出版社，2010年