TDLTE传送网专项方案探讨.doc

TD-LTE传送网方案探讨摘要：依据中国移动TD-lTE试验网建设经验，结合LTE、PTN相关技术标准，关键从TDLTE发展趋势、传输需求、组网对比、技术方案、建设标准、容量配置、报文封装、静态配置、QOS、网络保护、时间同时等高面进行描述，总结优质建设方案，为后期TD-LTE网络大规模建设提供参考。关键字：TD-LTE、PTN、传输。 中图分类号 TN915.02 文件标识码 A一. TD-LTE概述伴随移动互联网发展，用户智能终端对于高速数据业务需求增加，移动互联网已经跳过互联网发展初级阶段，进入“应用为王，内容至上”时代。正因为应用为王引领，移动互联网发展对宽带业务提出了越来越高要求，那就是“宽带化、视频化、智能化”，到时用户将能够享受 “高速上网、高清视频点播（VOD）、3D手机随拍随传、高清视频监控、多点触摸点播、即摄即传、高清视频通话” 等移动高速数据业务，所以LTE发展也极其迫切。TD-LTE 即 TimeDivisionLong TermEvolution（分时长久演进），是由中国移动、阿尔卡特-朗讯、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯等业者，所共同开发第四代（4G）移动通信技术和标准，即中国移动第四代（4G）移动通信技术。TD-LTE采取三大关键技术为：TDD（时分双工）、OFDM（正交频分复用）、MIMO（多天线接入）。表1.1.1-1 无线蜂窝技术速率对比表无线蜂窝制式GSM（EDGE）CDMA(EVDO RA)TD-SCDMA(HSPA)WCDMA(HSPA)TD-LTEFDD-LTE下行速率236Kbps3.1Mbps2.8Mbps14.4Mbps100Mbps150Mbps上行速率118Kbps1.8Mbps2.2Mbps5.76Mbps50Mbps40Mbps二. 中国移动传送网现实状况1. 2G/3G业务发展截止12月底中国移动已建设成GSM基站80万个、TD基站28万个、LTE基站2万个。中国移动用户数量达7.07亿户，3G用户总数达0.82亿户。7月22日，中国移动今天公布6月份运行数据，当月新增用户497.8万，累计总用户达成7.40亿；其中新增3G用户848.3万，累计用户数达1.38亿（今年上六个月新增3G用户4995万）。2. 2G/3G业务传送2G关键为TDM业务，基站侧接口E1（带宽416M），BSC侧接口STM-1（带宽155M）；3G关键为ATM/IP业务，基站侧接口FE（带宽大于30M），BNC侧接口GE（带宽N*1G）。以前，2G/3G业务关键由SDH/MSTP网络传送至BSC/RNC。伴随PTN（分组传送网）技术成熟，及中国移动PTN大规模建设使用，大部分2G/3G业务逐步转向由PTN网络承载，全部3G站点及业务也逐步向IP化演进。三. TD-LTE传送网方案探讨1. TD-LTE发展趋势5月瑞典推出全球首个LTE(FDD-LTE)商用站点以来，日本、美国、韩国等相继推出商用FDD-LTE服务。由中国主导4G国际移动通信标准术TD-LTE在12月率先在香港正式商用，该网采取LTE TDD/FDD融合组网方法，早期运行将提供高速移动数据业务为主。同时在中中国地,中国移动TD-LTE规模试验网布署项目在北京、上海、广州、南京、杭州、深圳、厦门、成全部已经完成2万个基站，其中成全部试验网建设TD-LTE站点1194个（其中共址新建926个、新址新建268个）。中国移动计划建20万个LTE基站，为发展LTE用户奠定坚实基础。四川移动计划建设10067个基站(7932个共址站，2155个新建站)，其中成城市计划新建3323个LTE站点(2412个共址站，911个新址站)，将占成全部移动物理站址25%左右。2. TD-LTE传输需求LTE传输关键在E-UTRAN传输，关键是S1、X2接口需求，其中S1是eNB和MME、S-GW连接。X2关键是针对相邻eNB之间连接，用于控制信令和切换，降低转发时延。S1、X2接口按控制平面和用户平面划分子接口，即S1-c和MME连接、S1-u和S-GW连接；X2也可划分为X2-c 、X2-u。S1下行带宽估量130M*3（扇区）/2=200M ，S1上行带宽约90M，X2流量估量占S1下行带宽5%。传送网在承载LTE时还需考虑以下几点：2.1. S1接口采取Flex方法，eNB同时连接到个MME、S-GW，关键网元采取POOL（池）设置；2.2. 传统RNC功效下移至eNB,基站之间需要支持X2接口连接，采取MESH方法；2.3. 基站传输带宽：单站带宽需求峰值超100Mbits,跟调制方法、站型配置、利用率等相关；2.4. S1接口时延不超出10ms，X2接口时延不超出20ms，LTE需要传送网提供时间同时。3. TD-LTE传送网方案图3.3.1-1 TD-LTE传送网4种建设方案8月中国移动经过对方案1和方案2试验测试：1、 烽火、华为、中兴经过方案1测试，阿朗、UT不支持方案1；2、 烽火、华为、中兴、阿朗、UT经过方案2测试，但烽火、UT无CE设备（采取中兴华为CE设备）。经过以上测试，仅部分厂家PTN设备不支持L3功效，下面关键介绍成全部移动LTE“PTN关键层引入L3功效方案”，系统图以下：图3.3.1-2 PTN关键层引入L3功效方案3.2. 技术方案 PTN端到端统一组网，全部采取静态VPN（关键层也采取L3 VPN）；接入层、汇聚层仍采取L2 E-line，和3G回传方案一致；关键层PTN经过软件方法支持IP地址识别、处理和路由转发等简化L3功效，路由转发采取静态网管或L3 BGP协议来实现，以此满足S1、X2接口需求；在NNI侧仍将IP业务承载在MPLS-TP静态PW或LSP上，并沿用其OAM、保护技术。3.3. 建设标准LTE基站应采取光传输、PTN设备承载，组网尽可能采取环网结构，双节点上联接入。因中国移动LTE计划站点数量庞大，计划覆盖大部分市城区，仅成全部移动计划新增LTE站点有3323个，占成全部移动物理址25%，给现已承载2G/3GPTN网络带来巨大压力。接入层：主测区域采取可升级10GEPTN设备，非主测区采取GEPTN设备，交叉容量大于30G，和eNB连接采取GE口，每接入环为3-6个网元。对本期LTE站点集中市城区或后期LTE站点计划密集区域，需新组建PTN接入环，可独立承载LTE站点接入，环上PTN设备进行优化或新增；对LTE计划稀少或市县城区，在满足容量情况下，可在纳入原PTN接入环。汇聚层：依据业务需求，汇聚层采取10GE PTN设备（交叉容量大于160G），每个汇聚环可处理100个左右基站传输需求，汇聚层均启用业务收敛功效，提升传输效率，依据接入规模合适进行扩容。关键层：关键层采取10GE PTN设备，交叉容量大于320G，支持L3功效，建设关键环，能够依据业务终端情况，在关键业务机房建设专用落地设备。3.4. 容量配置无线专业在LTE选点时充足考虑了基站属性，确定其带宽需求。传输网络带宽计划时需充足考虑网络可扩展性、业务分布、业务突发性等，所以需要根据峰值带宽来进行测算，并合适考虑冗余带宽。表3.3.4-1 基站属性带宽计划表1区域项目宏站（M）室分（M）主测区确保带宽（CIR）160120峰值带宽（PIR）640210非主测区确保带宽（CIR）8060峰值带宽（PIR）320110表3.3.4-2 PTN系统带宽计划表2区域接入层汇聚层关键层宏站（M）室分（M）宏站（M）室分（M）宏站（M）室分（M）主测区320210240180160120非主测区1601101209080603.5. 报文封装 PWE3建立是一个点到点通道，通道之间相互隔离，用户二层报文在PW间透传。对于PE设备，PW（Pseudo Wire）连接建立后，用户接入接口和PW映射关系就已经完全确定了；对于P设备，只需要依据MPLS标签进行MPLS转发，不关心MPLS报文内部封装二层用户报文。PWE3属于点到点方法二层VPN技术，Martini方法L2VPN是PWE3一个子集。PWE3采取了Martini L2VPN部分内容，包含信令LDP和封装模式。同时，PWE3对Martini方法L2VPN进行了扩展，二者基础信令过程是一样。3.6. 静态配置本方案，接入层LSP/PW配置需和现网PTN保持一致；汇聚层LSP/PW遂道配置和现网PTN保持一致；L2/L3转接关键节点路由配置和L2PW配置类似。3.7. Qos设置LTE承载网（PTN网络）将采取带宽收敛和统计复用功效，所以必需引入QoS功效。传输网边缘节点依据DSCP值映射到PTNEXP字节，各节点依据EXP优先级提供QoS。在PTN系统带宽配置中，CIR（确保带宽）必需满足信令、时钟、网管、语音及流媒体业务（GBR业务）带宽需求，并合适预留带宽满足一般数据业务带宽需求。PIR（峰值带宽）则能够设置为LTE系统最大峰值带宽。3.8. 网络保护PTN现有保护方法：TMPLS线性保护倒换1+1/1:1、环网保护倒换、Wrapping保护倒换、Steering保护倒换、P2MP业务保护倒换等。本方案中PTN接入层至关键汇聚层采取MPLS APS保护（端到端遂道保护）、关键层至RNC采取LAG保护、关键层至BSC采取LMSP保护。3.9. 时间同时LTE部分业务需要时间同时，PTN分组传送网需支持1588V2或同时以太等技术。1588V2有两种实现模式：边界时钟（BC）和透明时钟（TC）。常见BC模式，即每个同时链上相邻节点逐跳运行主从时钟模式（上游为主、下游为从），逐层同时，最终PTN全网同时；时间树中间转发节点运行PTP协议，根据主从方法逐跳转发正确时间。四. 城域传送网长久演进域域传送网在未来一段时间内仍将采取三层结构，在关键层PTN落地节点叠加CE或引入L3功效PTN，来满足S1和X2业务调度需求。伴随未来LTE基站大规模建设，2G/3G等多业务在PTN网络上综合承载，PTN接入层、汇聚层扩容优化也势在必行，接入层也将向10GE环路发展，汇聚层OTN伴随接入环扩容将按需下沉，所以LTE建设早期就应做好对应网络计划。参考文件：1LTE网络计划设计手册广州杰赛通信计划设计院主编，人民邮电出版社，1月；2 龚倩等 分组传送网 人民邮电出版社 1月1日； 3PTN技术原理和城域网总体架构，中国移动通信研究院，9月10日；4 王晓义，李大为 PTN网络建设及其应用 人民邮电出版社 4月1日；5 龚倩等PTN计划建设和运维实战，人民邮电出版社，12月1日；附作者介绍：程万品，10月进入广州杰赛科技股份(三部西南分院)，1996年7月毕业于湖北广播电视大学计算机应用专业，大学专科。现关键负责中国移动四川、西藏业务区当地网传输专业工程计划设计，职务为项目责任人。通讯地址：610091 成城市青羊区成飞大道青羊工业总部基地K区30栋305室联络电话：Email：