LTE演進(jìn)無(wú)憂(yōu)——完善的PTN承載LTE解決方案

【摘 要】隨著LTE時(shí)代的來(lái)臨,對(duì)PTN承載網(wǎng)絡(luò)的要求也越來(lái)越高,包括扁平化組網(wǎng)、大帶寬、大網(wǎng)管理、高QoS要求、精確的時(shí)鐘同步等,PTN承載網(wǎng)只有解決了這些現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題，才能完成向LTE的順利演進(jìn)。

一、 LTE時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨

2012年初，中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)宣布旗下TD-LTE（以下簡(jiǎn)稱(chēng)LTE）將進(jìn)入全面試商用階段，確定在全國(guó)13個(gè)城市進(jìn)行試點(diǎn)，其中包括北京、杭州、深圳、天津、南京、廈門(mén)、武漢、廣州、青島、上海、成都、沈陽(yáng)、福州等，試點(diǎn)規(guī)模約25000個(gè)基站，并計(jì)劃到2013年將擴(kuò)大到20萬(wàn)個(gè)基站。截至2012年5月，深圳、杭州、廣州、北京已經(jīng)開(kāi)通LTE業(yè)務(wù)，開(kāi)始為消費(fèi)者提供更高速、更便捷的無(wú)線(xiàn)寬帶服務(wù)。在中國(guó)移動(dòng)和各主流通信廠家的共同推動(dòng)下，整個(gè)LTE產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟，LTE時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。

LTE作為新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)，較之前GSM、TD-SCDMA技術(shù)具有顯著的無(wú)線(xiàn)帶寬優(yōu)勢(shì)，可以為終端用戶(hù)提供高清視頻點(diǎn)播、在線(xiàn)游戲互動(dòng)、高清視頻會(huì)議等更為豐富的業(yè)務(wù)種類(lèi)，和更順暢的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。同時(shí)，LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的扁平化推動(dòng)基站承載網(wǎng)從“點(diǎn)到點(diǎn)”向“多點(diǎn)到多點(diǎn)”演進(jìn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬、時(shí)延、QoS等能力提出了更高要求。現(xiàn)有PTN基站承載網(wǎng)絡(luò)如何滿(mǎn)足LTE時(shí)代的建網(wǎng)需求？如何實(shí)現(xiàn)平滑演進(jìn)？

二、 LTE承載網(wǎng)特點(diǎn)分析

1. 扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：

相對(duì)于GSM/TD-SCDMA，LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)生了顯著的變化：整個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)由eNodeB和SGW/MME兩部分構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)趨于扁平化；原RNC/BSC消失，其功能分解到eNodeB和SGW/MME上。S1-Flex作為eNodeB與不同SGW/MME之間的接口，X2作為相鄰eNodeB之間的接口，網(wǎng)絡(luò)由“點(diǎn)到點(diǎn)”演變成為“多點(diǎn)到多點(diǎn)”的架構(gòu)，基站承載網(wǎng)在核心層引入靜態(tài)L3能力以實(shí)現(xiàn)LTE流量的疏導(dǎo)。

2. 更高帶寬、更大規(guī)模

LTE初期基站平均帶寬達(dá)到120M左右，峰值帶寬超過(guò)300M，理論峰值可以達(dá)到450M，下表即是2011年中國(guó)移動(dòng)LTE試點(diǎn)的基站帶寬規(guī)劃。同時(shí)，LTE站平均間距在600～800米左右，較TD-SCDMA站間距大幅縮小，基站逐漸實(shí)現(xiàn)深度覆蓋，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)比現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)數(shù)將成倍增長(zhǎng)，大網(wǎng)時(shí)代來(lái)臨。

3. 更高的QoS要求：

由于LTE帶寬大幅提升，為支持越來(lái)越多的業(yè)務(wù)種類(lèi)提供了基礎(chǔ)，因此LTE對(duì)業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量QoS進(jìn)行嚴(yán)格分類(lèi)定義 (如下表)，分別對(duì)應(yīng)承載網(wǎng)的不同優(yōu)先級(jí)和時(shí)延：

不僅如此，為了滿(mǎn)足LTE的高呼通率和服務(wù)質(zhì)量要求，承載網(wǎng)絡(luò)必須保證低時(shí)延，比GSM/TD-SCDMA時(shí)的要求更加嚴(yán)格，其中S1邏輯連接的承載時(shí)延理論值為5～10ms，X2連接的承載時(shí)延理論值為10～20ms。

4. 嚴(yán)格的時(shí)間同步：

為保證對(duì)時(shí)鐘要求較高的業(yè)務(wù)（如eMBMS、位置定位等）的服務(wù)質(zhì)量，降低基站密度大導(dǎo)致的干擾，LTE需要承載網(wǎng)提供更為嚴(yán)格的時(shí)間同步機(jī)制，時(shí)間同步精度要求為±1.5us。

三、 LTE承載網(wǎng)建設(shè)方案

華為PTN LTE承載解決方案采用L2 VPN + L3 VPN（靜態(tài)）組網(wǎng)，即在接入?yún)R聚層仍采用L2 VPN技術(shù)，與TD-SCDMA承載業(yè)務(wù)模型完全一致，對(duì)GSM、TD-SCDMA、LTE業(yè)務(wù)進(jìn)行分流，不做任何變動(dòng)，保持了PTN原有網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維習(xí)慣。在核心層部署支持靜態(tài)L3的大容量PTN設(shè)備，構(gòu)成跨機(jī)房L3 VPN調(diào)度網(wǎng)，先終結(jié)L2再進(jìn)入L3，實(shí)現(xiàn)IP轉(zhuǎn)發(fā)，如下所示：

LTE業(yè)務(wù)流向：對(duì)于S1接口流量，通過(guò)接入?yún)R聚層的管道送到核心PTN設(shè)備，核心PTN設(shè)備再通過(guò)L3 VPN轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的SGW/MME(包括本地的和遠(yuǎn)端的)。對(duì)于X2接口流量，先通過(guò)接入?yún)R聚層的管道送到核心PTN設(shè)備，核心PTN再通過(guò)L3 VPN轉(zhuǎn)發(fā)到接入?yún)R聚層的管道，向下傳送到目的基站。

網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)：接入層在初期可以采用GE環(huán)，在GE環(huán)不能滿(mǎn)足帶寬要求時(shí)可以采用疊加GE環(huán)、裂環(huán)或者直接部署10GE環(huán)的方式來(lái)解決。匯聚層初期可以采用PTN 10GE組環(huán)，未來(lái)可采用40GE組環(huán)，或者通過(guò)OTN下移至匯聚層與PTN配合，實(shí)現(xiàn)海量帶寬承載。核心層可采用支持靜態(tài)L3的大容量設(shè)備組網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)QoS：LTE網(wǎng)絡(luò)通過(guò)端到端、層次化的QoS部署，保證業(yè)務(wù)傳送的高質(zhì)量。層次化QoS實(shí)現(xiàn)帶寬控制、流量整形和調(diào)度策略配置等功能，能夠?qū)�基站的不同業(yè)務(wù)區(qū)分調(diào)度和實(shí)現(xiàn)差異化服務(wù)。

時(shí)間同步：1588v2方案采用帶內(nèi)方式，即通過(guò)業(yè)務(wù)口同路徑傳送時(shí)間信息。時(shí)鐘源從核心層PTN引入，中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用逐跳B(niǎo)C模型組網(wǎng)，接入點(diǎn)通過(guò)業(yè)務(wù)口或1PPS+ToD與基站對(duì)接。針對(duì)1588V2，配置環(huán)網(wǎng)自動(dòng)測(cè)量補(bǔ)償功能，解決光纖故障重新測(cè)量問(wèn)題，節(jié)省人力成本。

網(wǎng)絡(luò)可靠性：為滿(mǎn)足不同場(chǎng)景需要，LTE網(wǎng)絡(luò)需要支持APS、VRRP、VPN FRR等多種保護(hù)方式，此外，為解決多點(diǎn)故障帶來(lái)業(yè)務(wù)中斷的隱患，提升網(wǎng)絡(luò)可靠性，還需要部署環(huán)網(wǎng)保護(hù)技術(shù)。全環(huán)層環(huán)網(wǎng)保護(hù)方案采用獨(dú)立的邏輯環(huán)通道以及華為獨(dú)有的相交環(huán)專(zhuān)利兩大核心技術(shù)，使保護(hù)場(chǎng)景更豐富，保護(hù)性能更高，保護(hù)配置更簡(jiǎn)單。華為是目前業(yè)界唯一支持多環(huán)相交場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)保護(hù)的廠家。

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維：PTN靜態(tài)L3方案繼承并發(fā)展了現(xiàn)網(wǎng)的OAM和保護(hù)機(jī)制，延續(xù)了PTN端到端的維護(hù)方式，無(wú)論從拓?fù)洹①Y源、業(yè)務(wù)配置等都可以做到完全端到端的可視管理，并且和原有傳輸設(shè)備在同一套網(wǎng)管中管理，維護(hù)界面統(tǒng)一，易用性高。

四、 成功案例：

作為中國(guó)移動(dòng)首批LTE試點(diǎn)城市之一，深圳移動(dòng)采用了華為PTN靜態(tài)L3解決方案。在試點(diǎn)部署中，深圳移動(dòng)對(duì)上述各項(xiàng)方案進(jìn)行了全面測(cè)試驗(yàn)證，現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試性能表現(xiàn)優(yōu)異，并成功服務(wù)于世界大學(xué)生運(yùn)動(dòng)會(huì)，獲得了廣東移動(dòng)省公司和中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)公司的高度認(rèn)可。

從試點(diǎn)驗(yàn)證的情況來(lái)看，華為的LTE解決方案在業(yè)務(wù)承載、時(shí)間同步、QOS保障、可靠性、高帶寬、統(tǒng)一運(yùn)維等各方面表現(xiàn)優(yōu)異，很好的滿(mǎn)足了未來(lái)LTE網(wǎng)絡(luò)的需求，為L(zhǎng)TE的平滑演進(jìn)提供了有力保障。