淺析4G載波聚合技術引入對分組傳輸網絡的容量及結構改造分析

吳林彬

【摘要】 隨著科技的不斷深化和其應用范圍不斷擴大，寬帶需求程度和業務承載模式等方面都發生了巨大的變化，在此背景下，本地傳輸網、接入網等技術應用和整體的信息網絡建設都需要得到較大發展和提升.近年隨著4G技術應用范圍不斷擴大，載波聚合技術受到廣泛關注，分組傳送網的特征發生顯著變化，分組傳輸網絡寬帶容量和結構改造成為必然的趨勢。本文通過對4G業務的基本需求、4G業務承載網技術的分析，對分組傳輸網改造提出建議，為推動我國信息網絡技術發展作出努力。

【關鍵詞】 4G載波聚合技術 分組傳輸網絡 容量及結構改造

一、前言

載波聚合技術作為4G演進技術LTE-A的重要構成，將4G網絡和諸多載波捆綁，使網絡傳輸的效率大幅提升，4G載波聚合技術的應用可以使網絡上行和下行速率大幅提升，而為保證4G載波聚合技術功能的充分發揮，網絡運營商需要對分組傳輸網絡的容量及結構進行針對性的改造。

二、4G業務的基本需求分析

在4G業務的LTE網架結構中，存在相鄰基站之間的X2接口和基站與aGW之間的S1接口兩種主要連接接口，隨著近年來傳輸寬帶需求規模的不斷擴大，要實現短期需求每秒鐘達到200Mb，均值寬帶要實現每秒鐘100Mb，在運營商將4G載波聚合技術引入網絡建設中后，用戶最大接入寬帶需要提升至每秒鐘220Mb，大部分運營商現有分組傳輸層接入層將難以滿足實際需要，所以需要對分組傳輸網的容量和結構進行改造[1]。載波聚合，如圖1所示，是單用戶對峰值速率和系統容量的不斷提出新的要求的刺激下，通過增加系統傳輸帶寬的形式男足實際需要的現代技術，將其與4G業務相結合，使傳輸的效率更加優越，但對現有分層傳輸設備也提出了新的要求。

三、4G業務承載網技術分析

3.1 IPRAN

IPRAN即無線接入網的承載功能由路由器方案實現的網絡信息技術，其以IP/MPLS協議族為主要的工具，其中MPLS以標記的IP路由選擇為基礎，可實現擴展操作維護管理、網絡保護與管理等方面的功能，現階段互通性。標記成熟度等方面均達到較高的水平，將此技術應用于4G業務承載網中，對實現寬帶接入、組播、電路仿真等業務綜合載入、承載等方面具有積極的作用，可見要實現針對4G載波聚合技術的改造，需要針對性的合理應用此技術。

3.2 PTN

PTN技術直接以MPLS轉發平面作為功能實現的基礎，可以實現分組傳送不同端點之間的操作維護管理、服務質量管理、保護、類同步數字體系管理等功能，現階段通常將此技術視為其基礎轉發平面的升級[2]。

通過上述分析可以發現，4G業務承載網的兩種主要技術既有共性又有個性，其雖然在業務功能和體系構架方面具有相似處，但后者的業務層次明顯更多，而且以路由器為基礎，功能相對更穩定，前者在造價方面占有一定的優勢，要實現4G載波聚合技術的要求，兩者的容量都需要在現有的基礎上升級，達到40/100GE的要求[3]。

四、分組傳輸網改造建議

通過上述分析可以發現，現代進行分組傳輸網的改造是滿足4G業務需要的必然選擇，而且現代已經具備改造分組傳輸網的技術能力，在實際改造的過程中要充分尊重城域網和農村網絡建設的現狀，融合SDN技術結合改造的能力合理選擇改造方式。

4.1積極升級城域網核心層分組傳輸設備

要滿足4G載波聚合技術的實際需要，需要對城域網核心層分組傳輸設備進行針對性的升級完善，使其達到40/100GE的標準，在現有10GE匯聚層系統的基礎上要結合網絡運營商實際業務發展的需要，結合具體的分組傳輸設備設置情況，進行相應的升級改造，具體的升級方式要結合實際情況，例如實際情況決定可以實現平滑40GE升級，需要在城域網內建設40GPTN系統；當實際情況決定其不能直接實現40GE升級，需要在原網絡界谷中進行N×10GE系統的疊加建設[4]。與此同時城域網骨干層分組傳射設備的容量、轉換功能等也需要結合4G載波聚合技術進行改造，以下掛基站的數量為基礎對L2/L3分組傳輸設備進行改造，并將允許L3功能的大容量分組傳輸設備以組的形式在改造的核心節點進行安裝，以此滿足交叉容量和大城市分組傳輸網容量分別在640G和1T以上，在此基礎上，城域核心層L3分組傳輸系統需要引起足夠的重視，并結合實際情況對其加大建設力度，通過對接入環和站址IP覆蓋率的優化升級，可以使LTE基站的接入速度得以提升，可見城域網核心層分組傳輸設備的升級是一項復雜的工程，其以區域實際情況為基礎，分層次進行。

4.2分組傳輸網新建接入環容量

4G載波聚合技術要求環容量可平滑升級到10GE，所以分組傳輸網中的重點區域在目前網絡設備允許10GE接入環建設的情況下應積極建設此類型的接入環，例如4G基站聚集地區、集團客戶專線密集區域等，現階段實際情況決定并不是所有的分組傳輸網重點區域都滿足10GE接入環建設的需要，此時需要實現插板容量擴大或以跳點的形式進行雙GE接入環的建設，以此滿足4G載波聚合技術的實際需要，通過大量實踐證明，接入環的形式不宜過多，單層環、環帶短支鏈結構是較理想的接入環形式，另外，接入接入環的基站站址數量也不應盲目求多常規在6至8個為宜，最多也要在10個以內，現階段部分鄉鎮農村受基礎設施建設水平的限制，接入基站的數量相對更多，但也要嚴格的限制在15個以內，超過此數量，正常運行將受到嚴重影響。

4.3分組傳輸網積極啟用流量統計復用功能

分組傳輸網保證寬帶收斂作用的發揮，需要以業務Qos為基礎，積極開展差異化、個性化的服務，例如針對網絡內業務電路中保證寬帶和峰值寬帶的實際組合，在網絡阻塞的情況下有意識的對處于兩者之間的流量轉發操作進行限制，以此提升分組傳輸的實際效率。

4.4及時清理SDH傳輸系統離散電路

對傳輸系統利用效率的提升是保證4G載波聚合技術功能發揮的有效途徑，其需要對各分組傳輸網進行協同規劃，對電路資源進行有效的整合配置，同時需要對分組傳輸網絡建設所涉及的機房、業務、節點設備、管道、光纜、送網結構等方面進行針對性的優化，對離散電路進行有效的清理，以此保證承載效率和網絡整體的安全性能得到提升。

五、結論

通過上述分析可以發現，現階段隨著網絡應用范圍的不斷擴大，人們對網絡傳輸速度等方面的性能要求不斷提升，引入4G載波聚合技術是網絡運營商滿足人們實際需要的具體體現，但要充分發揮其功能，需要對分組傳輸網絡的容量及結構進行改造，這是網絡時代發展的必然要求。

參 考 文 獻

[1]葉亞偉.4G載波聚合技術引入對分組傳輸網絡的容量及結構改造分析.通訊世界，2015

[2]張麗娟.LTE-Advanced中機會載波聚合技術的研究.南京：南京郵電大學，2013

[3]劉朝生.OFDM系統中的載波聚合技術研究.電子科技大學，2010

[4]伉沛川.LTE-A載波聚合關鍵技術研究.北京郵電大學，2013