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浙江移動(dòng)有限公司麗水移動(dòng)分公司 | 章小軍

面向L TE的分組傳送網(wǎng)解決方案

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LTE移動(dòng)回傳對(duì)傳送網(wǎng)提出了2點(diǎn)必須要求：傳送網(wǎng)內(nèi)核必須IP化，即傳輸顆粒必須是packet；傳送網(wǎng)必須引入L3路由功能，可以實(shí)現(xiàn)S1和X2接口動(dòng)態(tài)建立。

隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的發(fā)展演進(jìn)，3G移動(dòng)通信系統(tǒng)已不再是一個(gè)遙不可及的夢(mèng)想。在中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信三大運(yùn)營(yíng)商加大3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模力度的同時(shí)，一個(gè)新的名詞進(jìn)入我們的眼簾，它就是LTE。本文將著重介紹3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的區(qū)別，并在此基礎(chǔ)上探討LTE面向傳送網(wǎng)的解決方案。

2G/3G向LTE演進(jìn)歷程

業(yè)務(wù)從2G/3G向LTE演進(jìn)的過(guò)程中，先后經(jīng)歷了以下階段。

2G/3G階段：語(yǔ)音業(yè)務(wù)是主要收入來(lái)源，寬帶和分組域網(wǎng)絡(luò)不斷引入新的增值業(yè)務(wù)，寬帶業(yè)務(wù)收入呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

業(yè)務(wù)IP化階段：固定網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，都通過(guò)網(wǎng)絡(luò)智能化和軟交換的部署進(jìn)行電路域網(wǎng)絡(luò)向IP承載的改造和升級(jí)。

固定業(yè)務(wù)、移動(dòng)業(yè)務(wù)融合階段：固定、移動(dòng)用戶的帶寬和速率都將大幅提升，固定和移動(dòng)的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可以進(jìn)行多方面的融合。

增值業(yè)務(wù)引入階段：在業(yè)務(wù)層通過(guò)引入IMS，為固定和移動(dòng)的寬帶用戶提供增值業(yè)務(wù)，F(xiàn)emto（家庭基站）的部署則實(shí)現(xiàn)終端融合。

綜合業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)階段：隨著IMS不斷發(fā)展擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)為基于IP的寬帶全分組網(wǎng)絡(luò)，提供包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻和流媒體融合的業(yè)務(wù)。

LTE階段：固定網(wǎng)絡(luò)向三網(wǎng)融合發(fā)展，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線部分全面部署LTE，核心部分則演進(jìn)到EPC網(wǎng)絡(luò)。

3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)比

從2G/3G向LTE演進(jìn)過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變化如圖1所示。

NodeB：由控制子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、射頻子系統(tǒng)、中頻/基帶子系統(tǒng)、天饋?zhàn)酉到y(tǒng)等部分組成，即3G無(wú)線通信基站；

RNC：Radio Network Controller（無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器），用于提供NodeB移動(dòng)性管理、呼叫處理、鏈接管理和切換機(jī)制，即3G基站控制器；

Iub：Iub接口是RNC和Node B之間的邏輯接口，完成RNC和Node B之間的用戶數(shù)據(jù)傳送、用戶數(shù)據(jù)及信令的處理；

圖1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)比

圖2 LTE面向傳送網(wǎng)解決方案

CS：Circuit Switch（電路交換），屬于電路域，用于TDM語(yǔ)音業(yè)務(wù)；

PS：Packet Switch（分組交換），屬于分組域，用于IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；

MGW：Media GateWay （媒體網(wǎng)關(guān)），主要功能是提供承載控制和傳輸資源；

MCS: Mobile Switching Center（移動(dòng)交換中心）,MSC是2G通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)元之一。是在電話和數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間提供呼叫轉(zhuǎn)換服務(wù)和呼叫控制的地方。MSC 轉(zhuǎn)換所有的在移動(dòng)電話和 PSTN 和其他移動(dòng)電話之間的呼叫；

SGSN：Serving GPRS SUPPORT NODE GPRS（服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)），SGSN作為GPRS/TD-SCDMA/WCDMA核心網(wǎng)分組域設(shè)備重要組成部分，主要完成分組數(shù)據(jù)包的路由轉(zhuǎn)發(fā)、移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、邏輯鏈路管理、鑒權(quán)和加密、話單產(chǎn)生和輸出等功能；

GGSN：Gateway GPRS Support Node （網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)），起網(wǎng)關(guān)作用，它可以和多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，可以把GSM網(wǎng)中的GPRS分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的TCP/IP或X.25網(wǎng)絡(luò)；

eNodeB：演進(jìn)型Node B，LTE中基站，相比現(xiàn)有3G中的Node B，集成了部分RNC的功能，減少了通信時(shí)協(xié)議的層次；

MME: Mobility Management Entity（移動(dòng)性管理設(shè)備），負(fù)責(zé)移動(dòng)性管理、信令處理等功能；

S-GW：Signal Gateway（信令網(wǎng)關(guān)），連接NO.7信令網(wǎng)與IP網(wǎng)的設(shè)備，主要完成傳輸層信令轉(zhuǎn)換，負(fù)責(zé)媒體流處理及轉(zhuǎn)發(fā)等功能；

PDN GW：是連接外部數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，UE（用戶設(shè)備，如手機(jī)）可以通過(guò)連接到不同的PDN Gateway訪問(wèn)不同的外部數(shù)據(jù)網(wǎng)；

LTE架構(gòu)相較于3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，有以下變化。

1）實(shí)現(xiàn)了控制與承載的分離，MME 負(fù)責(zé)移動(dòng)性管理、信令處理等功能，S-GW 負(fù)責(zé)媒體流處理及轉(zhuǎn)發(fā)等功能；

2）核心網(wǎng)取消了CS(電路域)，全I(xiàn)P的EPC（Evolved Packet Core，移動(dòng)核心網(wǎng)演進(jìn)）支持各類(lèi)技術(shù)統(tǒng)一接入，實(shí)現(xiàn)固網(wǎng)和移動(dòng)融合（FMC），靈活支持VoIP及基于IMS多媒體業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)全I(xiàn)P化；

3）取消了RNC，原來(lái)RNC功能被分散到了eNode B和網(wǎng)關(guān)（GW）中，eNodeB直接接入EPC，LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加扁平化，降低了用戶可感知的時(shí)延，大幅提升用戶的移動(dòng)通信體驗(yàn)；

4）接口連接方面：引入S1-Flex和X2接口，移動(dòng)承載需實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)到多點(diǎn)的連接，X2是相鄰eNB間的分布式接口，主要用于用戶移動(dòng)性管理；S1-Flex是從eNB到EPC的動(dòng)態(tài)接口，主要用于提高網(wǎng)絡(luò)冗余性以及實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡；

5）傳輸帶寬方面：較3G基站的傳輸帶寬需求增加10倍，初期200～300Mbit/s，后期將達(dá)到1Gbit/s。

LTE移動(dòng)回傳技術(shù)解決方案

LTE移動(dòng)回傳對(duì)傳送網(wǎng)提出了2點(diǎn)必須要求。

1）傳送網(wǎng)內(nèi)核必須IP化，即傳輸顆粒必須是packet；

2）傳送網(wǎng)必須引入L3路由功能，可以實(shí)現(xiàn)S1和X2接口動(dòng)態(tài)建立。

為了實(shí)現(xiàn)傳送網(wǎng)絡(luò)由3G向LTE的平滑演進(jìn)，烽火通信公司傳送網(wǎng)解決方案為——靜態(tài)L2（PW）＋L3VPN，見(jiàn)圖2。

如圖2，在網(wǎng)絡(luò)匯聚、接入層沿用現(xiàn)有L2 VPN分組轉(zhuǎn)發(fā)功能,為基站提供到核心層節(jié)點(diǎn)的二層傳輸管道PW，匯聚、接入層設(shè)備使用烽火通信PTN產(chǎn)品，如CiTRANS 660/640。

在網(wǎng)絡(luò)核心層（含業(yè)務(wù)落地的設(shè)備），支持L2到L3的橋接功能和靜態(tài)L3 VPN功能，滿足LTE基站接入中本地的S1和X2業(yè)務(wù)承載，并提供OAM和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，核心層設(shè)備使用烽火通信IPRAN產(chǎn)品，如CiTRANS 865/860。

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已邁入LTE時(shí)代，作為面向LTE傳送網(wǎng)建設(shè)的先行者，烽火通信長(zhǎng)期以來(lái)致力于對(duì)于精品傳送網(wǎng)的追求，在LTE即將呼之欲出的大背景下，烽火通信必將繼續(xù)發(fā)揮自己的特長(zhǎng)，為中國(guó)的通信事業(yè)貢獻(xiàn)自己應(yīng)有的力量。