PTN+PTN6900 LTE承載解決方案研究

王勝

（江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司 江蘇 南京 260001）

在XX移動現有網絡中，主要采用PTN系列設備910/950/960/3900，通過建設端到端L2 VPN支持 2G、3G移動承載。

隨著LTE大規模的部署，PTN核心層需要L3能力更強，設備容量更大、10GE端口密度更高的PTN系列以構建更完善、更低成本的移動承載網絡[1]。

與原有PTN3900相比PTN6900的容量更大，10GE端口密度更高，PTN6900-16有16個業務槽位，可以支持40Gbps、100 Gbps和200Gbps 3種平臺，設備的交換容量分別為2.56 Tbps、6.4 Tbps和12.58 Tbps，更適合做 LTE核心層網絡設備。

1 部署方案

1.1 當前網絡現狀

在PTN現網組網中，XX移動主要采用華為的PTN3900、PTN1900、PTN950、PTN910系列設備，構建端到端靜態的L2移動承載網，如圖1所示。

接入節點接入來自基站側的2G/3G業務，通過L2VPN承載，業務在匯聚核心節點，送往RNC、BSC，實現無線業務的回傳和落地。

圖1 PTN當前網絡現狀圖Fig.1 The PTN of current network status map

1.2 LTE目標網絡方案

移動承載網采用三層網絡結構，包括接入層、匯聚層、核心層。使用PTN950/960作為接入設備，PTN3900/6900-8作為匯聚設備，PTN6900-16作為核心設備。

接入匯聚層使用 L2VPN，可同時承載2G、3G、LTE業務；2G、3G業務，在匯聚核心節點落地后，直接接入BSC/RNC；LTE業務，在匯聚核心節點L2落地后，接入L3。

目標方案分本地市部署SGW/MME以及異地部署SGW/MME兩種情況。

1.2.1 SGW/MME本地市部署方案

在網絡建設初期，或對于小型城市，整個城市可僅部署一對PTN6900，直連或跨城域連接 SGW/MME，方案如圖2所示。

圖2 核心PTN節點直連SGW/MMEFig.2 The core of PTN nodes directly connected SGW/MME

注：SGW：Signaling GateWay--信令網關，連接NO.7信令網與IP網的設備，主要完成傳統的PATN/ISDN/PLMN側的七號信令與3GPPR4網絡側IP信令的傳輸層信令轉換。

MME：Mobile Managenment Entity--移動管理實體，是3GPP協議LTE接入網絡的關鍵控制節點，它負責空閑模式的UE（User Equipment）的定位，傳呼過程，包括中繼。

LTE基站使用GE接口接入PTN接入設備；接入PTN設備采用 L2以太專線方式傳送至匯聚核心PTN設備；匯聚核心PTN節點終結L2以太專線報文，再通過L3方式轉發SGW/MME。

隨著LTE網絡的建設，城域可能部署多對核心PTN，SGW/MME通常僅與其中的一對或兩對進行連接。此時，需要核心PTN間組成互連組成L3VPN網絡，支持S1接口的靈活調度及X2流量[2-3]。組網方案如圖3所示。

圖3 跨核心PTN節點連接SGW/MMEFig.3 Cross core PTN node connected to SGW/MME

LTE的報文在PTN接入匯聚層，使用以太專線業務；在核心節點上，以太專線業務終結在L2VE接口上，再通過L3VE接口進入L3VPN轉發；核心節點間，通過L3VPN轉發[4]。

1.2.2 SGW/MME異地部署方案

若SGW/MME部署在異地，則需要通過一個跨城域的分組傳送網接入SGW/MME；在LTE的建設中，出于規模及集中考慮，核心網網元（SGW/MME）不一定會部署到每一個城市及機房。此時eNodeB就需要跨城域/機房訪問SGW/MME。匯聚核心PTN節點與外地SGW/MME連接。

對于一些大中型城市，需要部署多對PTN6900組成L3VPN。對于小型城市，可以僅部署一對PTN6900，所有eNodeB通過L2直接連接到PTN6900上，再通過一小段L3支持X2流量[5]。組網方案如圖4，5所示。

圖4 部署多對L3節點Fig.4 The deployment of multiple L3 nodes

圖5 部署一對L3節點Fig.5 The deployment of a pair of L3 node

1.2.3 SGW對接方案

SGW通過主備靜態路由方式雙歸接入到核心PTN節點，可以分為非負載分擔和負載分擔兩種方式，但建議與基站接入匯聚核心（L2入L3節點）節點的方式保持一致。即如果采用基于單板的負載分擔方式接入基站，那么SGW也需要采用負載分擔方式接入。SGW非負載分擔對接方案圖如圖6所示：

設計原則如下：

圖6 SGW非負載分擔對接方案圖Fig.6 The SGWnon load sharing docking program diagram

1）SGW通過主備靜態路由方式雙歸接入PTN；2）PTN上需要配置IP、VPN混合FRR，保護與SGW相連鏈路故障；3）需要配置BFD for端口檢測鏈路故障。4）考慮到后續的端口擴容，需要在SGW上配置10GE以太鏈路聚合組分別與兩PTN對接，最小可用鏈路數配置為以太鏈路數。若配置了負載分擔，最小鏈路可用數可適當放寬[6]。

1.2.4 MME對接方案

MME可以采用主備靜態路由的方式雙歸接入PTN網絡，分為非負載分擔方式或負載分擔方式，但建議與基站接入匯聚核心（L2入L3節點）節點的方式保持一致。即如果采用基于單板的負載分擔方式接入基站，那么MME也需要采用負載分擔方式接入。如果基站接入采用非負載分擔，那么MME也采用非負載分擔方式接入。

MME也可以采用主備端口方式接入PTN網絡，PTN核心節點上配置VLANIF VRRP。

MME主備端口方式對接方案如圖7所示。

圖7 MME主備端口方式對接方案圖Fig.7 MME prepared by the main port docking program diagram

設計原則如下：

1）MME雙歸接入PTN：MME通過主備端口方雙歸接入PTN；2）PTN 上需要配置 VRRP（over VLANif）作為 MME 的網關；3）通過GE端口自協商功能檢測物理層故障，ARP探測檢測邏輯故障。

2 業務承載方式

原PTN承載網絡通過新增PTN6900構建靜態L3核心網，與傳統PTN設備的L2承載接入/匯聚環共同組成E2E承載網絡，或者新建獨立的PTN L2承載網絡。

PTN6900引入擴展了網絡核心層的容量和L3能力，支持LTE業務的承載現網2G，3G業務通過傳統PTN的L2VPN業務，直接轉發給BSC/RNC。

S1業務，通過L2VPN轉發到匯聚核心節點，在匯聚核心節點上通過L2VE/L3VE進入3層，在通過L3VPN轉發到直連SGW/MME的核心節點PTN6900，并通過核心節點轉發SGW/MME。

X2業務，通過L2VPN轉發到匯聚核心節點，在匯聚核心節點上通過L2VE/L3VE進入3層，在通過L3VPN轉發目的基站歸屬的匯聚核心節點，再通過L2VPN轉發給目的基站所連接的接入側PTN設備，并通過接入側PTN設備轉發給目的基站。

LTE承載方式如圖8所示。

3 結束語

圖8 LTE網絡承載拓撲圖Fig.8 LTE network bearer topology

本文是在移動大力發展LTE基礎上，對PTN+PTN6900承載LTE業務方案進行詳細分析，提出了幾種可行的網絡部署，并詳細合理分析了業務是如何承載的；對后期LTE組網具有非常有意義的參考價值。

[1]杜娟.PTN承載網業務規劃[J].通信技術，2013（8）:108-109.DU Juan.Business planning of PTN bearer network[J].Communications Technology，2013（8）:108-109.

[2]吳曉峰.PTN的規劃和組網分析[J].通信世界，2009（33）：B17-B18.WU Xiao-feng.PTN network planning and analysis[J].Communications World，2009（33）：B17-B18.

[3]李學敏.PTN承載網絡的規劃及性能提升探討[J]．通信世界，2013（10）:B23-B25.LI Xue-mei.PTN bearer network planning and performan-ce improvementinvestigate[J].Communications World，2013（10）:B23-B25.

[4]黃煜.PTN技術在傳輸網的研究與應用[D].廣州：華南理工大學，2012:12-16.

[5]李學敏.面向移動業務的PTN組網架構及部署策略分析[J].通信世界，2009（40）：B18-B19.LI Xue-mei.Analysis for mobile services in PTN network architecture and deployment strategy[J].Communica-tions World，2009（40）：B18-B19.

[6]陳孟奇.PTN L3組網承載TD—LTE業務的可靠性規劃探討[J].移動通信，2011（21）:19-21.CHEN Meng-qi.Discussion on L3 network reliability planning PTN carrying TD LTE business[J].Mobile communication，2011（21）:19-21.