中國移動通信集團設計院有限公司陜西分公司 王亞輝

1.引言

在LTE的推動過程中，承載網(wǎng)作為電信網(wǎng)的基礎，其規(guī)劃和建設優(yōu)先于業(yè)務的發(fā)展和演進。承載網(wǎng)分組化是未來網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢，而移動業(yè)務的需求變化也決定了網(wǎng)絡的演進方式。中國移動大力推動TD-LTE網(wǎng)絡的建設，是PTN技術的主要倡導和推動者，PTN設備承載TD-LTE的相關業(yè)務已成為必然，面對TD-LTE的承載需求，PTN如何建設才能迎接新的挑戰(zhàn)。

2.LTE對承載網(wǎng)的影響和需求

LTE（Long Term Evolution）俗稱為3.9G技術，具有百M數(shù)據(jù)下載能力，是未來所有2G/3G/3.5G技術殊途同歸演進的趨勢，對承載網(wǎng)的影響如下：

(1)移動應用帶寬化

從2G至LTE階段，業(yè)務承載以語音為主向數(shù)據(jù)、視頻轉變，帶寬需求由幾M向幾百M發(fā)展，業(yè)務需求多樣化，對傳送網(wǎng)設備接口類型、接口速率提出了更高的要求。如表1所示。

全IP化的數(shù)據(jù)業(yè)務，流量具有高突發(fā)性和不確定性，LTE空口技術的發(fā)展對傳輸網(wǎng)絡的帶寬需求越來越大，傳統(tǒng)的傳輸方式很難適應來來帶寬的需求。

(2)網(wǎng)絡架構扁平化

相比2G、3G的業(yè)務承載，LTE網(wǎng)絡最大的變化在于兩點：取消了RNC層，將其功能分解至eNB和aGW。S1接口是eNB和aGW之間的接口，需要靈活的調(diào)度能力，使eNB可以靈活的歸屬到多個aGW；為保證用戶數(shù)據(jù)直接進行交換，降低轉發(fā)時延，出現(xiàn)相鄰eNB基站之間互連的X2接口承載需求。

(3)網(wǎng)絡自管理功能和網(wǎng)絡承載要求高

LTE網(wǎng)絡結構復雜化需要有網(wǎng)絡自管理能力，要求承載網(wǎng)在靈活配置的基礎上，保證網(wǎng)絡的安全與可靠，實現(xiàn)網(wǎng)絡的易維護和易管理。

3.兩種承載方案的對比分析

LTE的承載方案主要有兩種：PTN L3 VPN與PTN+CE路由器。中國移動經(jīng)過6輪測試工作，驗證了L3 PTN方案的L2/L3橋接、L3 VPN、保護、網(wǎng)管功能性能，多廠家PTN設備互通功能以及組網(wǎng)長期穩(wěn)定性。測試結果L3 PTN各項功能指標滿足LTE時期的各種需求。兩種承載方案對比如下：

其一，網(wǎng)絡維護。LTE承載網(wǎng)絡的維護管理趨于端到端的模式，PTN L3 VPN方案，可保證在同一網(wǎng)管系統(tǒng)下維護便利；PTN+CE的模式需要傳輸及數(shù)據(jù)專業(yè)人員在不同的網(wǎng)管系統(tǒng)下維護不同部分，難度較高，維護開通、故障定位相對復雜。

其二，QoS保障。PTN L3 VPN方案能夠有效支持50ms以內(nèi)的保護機制，而PTN+CE方案在網(wǎng)絡邊界會出現(xiàn)保護超標的情況。

其三，部署成本。PTN L3 VPN方案，是在核心層中添加3層VPN的功能，部署成本小，而PTN+CE方案，則需要在核心網(wǎng)中重新部署路由器，無法利用原有的核心路由器，對于運營商而言成本壓力較大。如表2所示。

4.LTE承載網(wǎng)PTN建設方案

以下針對PTN L3 VPN方案，對承載網(wǎng)各個層面的建設方案進行論述。

4.1 核心層方案

核心層采用PTN+OTN組網(wǎng)架構，現(xiàn)網(wǎng)核心層PTN設備升級為具有L3功能的設備，后期根據(jù)業(yè)務需求新建，滿足TD-LTE橫向流量轉發(fā)。核心層PTN設備交換容量不小于320G。

4.2 匯聚層方案

匯聚層10GE匯聚環(huán)與OTN接口升級為10GE，單節(jié)點雙掛的改造為雙節(jié)點。有兩種方案，分別為10GE 設備疊加組環(huán)和40GE新建環(huán)，設備交換容量不小于160G。

(1)組建PTN N*10GE匯聚環(huán)

疊加PTN N*10GE匯聚環(huán)解決LTE業(yè)務承載需求，并且OTN下沉至匯聚層，進行OLT上行業(yè)務和PTN的承載。2G/3G/LTE業(yè)務通過N*10GE PTN承載，OLT上行業(yè)務通過OTN承載(如圖1所示)。

(2)組建PTN 40GE匯聚環(huán)

部署PTN 40GE匯聚環(huán)解決LTE和部分OLT上行業(yè)務承載，根據(jù)計算近期完全可以滿足LTE與OLT的業(yè)務帶寬需求，遠期根據(jù)實際業(yè)務量可考慮OTN部分下沉至匯聚層(如圖2所示)。

從表3中兩種方案的比較，可知，采用PTN 40GE設備組網(wǎng)，會在建網(wǎng)成本、光纖資源、實施風險、維護難度各方面均優(yōu)于疊加N個10GE PTN設備組網(wǎng)方案。

表1 LTE帶來的帶寬高需求

表2 兩種承載技術的對比

表3 兩種方案的比較

圖1 PTN N*10GE匯聚環(huán)組網(wǎng)示意圖

圖2 PTN 40GE匯聚環(huán)組網(wǎng)示意圖

4.3 接入層方案

TD-LTE基站利用已建PTN網(wǎng)絡資源，根據(jù)業(yè)務需求進行擴容、調(diào)整、升級。接入環(huán)上聯(lián)至同一匯聚環(huán)的兩個匯聚節(jié)點，采用雙掛的方式，室分系統(tǒng)采用鏈狀組網(wǎng)。基站接入PTN設備與eNodeB連接使用GE/10GE光接口。單環(huán)城區(qū)6到8個節(jié)點，鄉(xiāng)村區(qū)域不超過15個點。 現(xiàn)網(wǎng)GE環(huán)帶寬不足時，應優(yōu)先通過調(diào)整接入環(huán)節(jié)點數(shù)量滿足帶寬需求。調(diào)整方式如下：

(1)跳點組環(huán)：保持原有結構不變，通過多用一對纖芯，跳點組環(huán)，主要用于纖芯資源充裕的場景。

(2)裂環(huán)組環(huán)：充分利用主干接入光纜重新組環(huán)或按照主干接入光纜規(guī)劃新建光纜，減少環(huán)上節(jié)點連通組環(huán)，主要用于纖芯資源緊張的場景。

(3)業(yè)務密集區(qū)，環(huán)網(wǎng)改造調(diào)整難度大或成本高，可將GE接入環(huán)升級為10GE。為降低建設成本，優(yōu)先選擇10Km的光模塊，傳輸距離較長時可選擇40Km光模塊，不建議選擇80Km的光模塊。

5.結論

PTN產(chǎn)業(yè)體系日趨完善，相較IP RAN具有定向的端到端的特性，在LTE基站無線業(yè)務的回傳方面優(yōu)勢明顯。PTN已成為城域網(wǎng)的主流技術，通過核心層的L3功能不僅能承載LTE業(yè)務，且在全業(yè)務承載上也有優(yōu)勢，未來40GE、100GE PTN設備的成熟商用將更加助力發(fā)揮PTN作為承載網(wǎng)的優(yōu)勢。

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