LTE承载网络技术分析[权威资料]

LTE 承载网络技术分析 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘 要 L T E 网络将全面实现 I P 化，带宽需求将会大大提升，因此对承载网提出了新的要求。本文结合实际工作对 L T E 承载网络进行阐述。 关键词 L T E 承载需求；解决方案；发展走向 1 引言 近年来，随着全球通信业务的发展，原有的EDGE/HSDPA 技术已无法满足人们对高带宽业务的需求，特别是高分辨率的图像和高清视频业务的需求。引 进 LTE 技术，不仅能满足高带宽业务的发展，同时也真正实现无线宽带化、泛在化。 2 承载网应对移动互联网的需求 2.1 LTE 的新增需求 我国运营商在 3G网络的前期阶段，采用 IP RAN、MSTP、 PTN 等不一样手段解决现有 3G RAN 的回传需求。 LTE的发展，已有支撑 3G的承载网是否能够匹配？ LTE 带来什么新的需求？ 结合 LTE的网络体系结构，可以看出， LTE 承载与 3G网络的需求差异主要体现在： E-UTRAN 网络结构的扁平化；取消 RNC， eNB 与 EPC 直接相连， eNB 之间直接相连（网格网络）； e-NB接口类型与承载要求。 S1-flex 接口实现容灾与负荷分担，并且加强切换性能； X2 接口支撑 eNB 的切换信令等需求，共同组成 S1、 X2 逻辑连接。 LTE 的 QOS 需求、 LTE 网络保护的需求、自动邻居出现提升网络的智能化、自动优化部署等； LTE 的网络同步需求、LTE 的网络安全问题、支持邻居自动发现，需要支持网络的接入认证，以应对危险的侵入。 2.2 承载网的发展趋势 从 SDH 网络支持 TDM 语音网络于 1990 年开始大规模部署，以应对移动互联网的宽带化、 IP化的发展过程中，受制于长帧结构、基于电路交换、逐级复用的刚性带宽限制，在IP化时代，不经济的传送效益比较明显。 处理宽带化、 IP化，传统承载网还需要继续发展。应对新的移动回程需求，新一代传输网络必须具备的。 高性能：适应 IP化的分组交换能力，加强电路传输封装成本。 灵活的部署：支持从核心网络到汇聚网络，接入网络全程全网的解决方案。 单位比特传输成本：支持弹性带宽，以确保每一 Bit的最佳传输。 分级质量保证与精细化的承载：支持差分服务，精细化经营的各服务等 级的 Bit 带宽。支持时钟同步：支持地面传输时钟。电信级维护能力：继承经典，实现端到端业务的监控和维护， 50ms 的业务保护。分析可看出，以应对 LTE 的智能化、安全认证等，你需要考虑匹配 MPLS 核心网络部署在承载网开展的 L3 VPN 网络部署的支持程度。 3 LTE 承载需求的应对方式 （ 1）大带宽、低时延、多业务：提升 100G 平滑演进能力，使用大缓存路由型设备，进行环网树形改造，实施路由型方案。（ 2）点到多灵活组网：实现 IP/MPLS 网络结构扁平化，搭建 L3到核心的 S1接口以及 L3到边缘的 X2 接口。（ 3）维护超大规模基站：设计 L3自适应网络，实现可视化基站接入设备运维。（ 4）相位同步新需求：实现频率同步、相位同步以及进行环网自动补偿。 4 应对高带宽的承载网络解决方案 4.1 高带宽解决方案 LTE 根据理论仿真结果可以看出， e-NB的传输带宽=S1+N*X2（ N=相邻基站数量），按照 TD-LTE S111 站型的带宽估算估计为（ 442.5 590） Mbps。 如果使用 SDH/MSTP 网络，现有 10G、 10GE 设备在不部署收敛系数的情况下，只能支持 17个站点左 右。 如果使用 N*10G WDM/OTN 则可以支持 N*17 个站点的网络。是否需要考虑 “PTN+OTN” ，以提升承载带宽的方案？ 4.2 网络架构调整 现有移动承载网使用的 “ 骨干、汇聚、接入 ” 层次清晰的网络结构，现有电层网络 SDH/MSTP、 PTN 的最高带宽只为 10G、 10GE。可以看出在 LTE 时代，还采用清晰三层结构的网络，可以看出骨干层、汇聚层的网络将成倍增长，必然带来对核心机房空间、电源等方面的冲击。 采用 O T N 透传、接口开放的功能，可以考虑在骨干、汇聚层部署 扁平化的 OTN 网络，从小区域汇聚等网络，上行至核心机楼。故从网络结构的可扩展性、适应性来看，也需要考虑 “OTN+PTN” 的网络结构。 4.3 LTE 时代，网络扁平化的演进 按照 “ 汇聚区域 ” 化概念，部署区域内的接入、汇聚承载网，通过透传的 OTN 网络完成业务至核心机房的回传。 中继层网络对于电层网络来看，为透明承载网，故还是保留了传统的 “ 骨干、汇聚、接入 ” 三层网络。 5 LTE 承载网络技术的发展走向 数据显示，从 2010 年到 2015 年，全球移动数据流量将从 0.24EB/月增加至 6.3EB/月，同比增长 26倍。在数据流量迅猛增长的移动网络运营商驱动不断升级。为了移动网络发展潮流，过去几年间，运营商就开始着手全面推进移动回传网络的 IP化。但是就移动回传技术，网络业界出现了两种声音 PTN 和 IP RAN，随着承载网络持续演进，争论之声不绝于耳。 5.1 PTN PTN 在传送网的基础上引进路由器的 MPLS 交换，保持了原本的面向连接业务配置、保护和修复等特点，成为传送网分组化的首个里程碑。进入 LTE 时代后，运营商网络所面临的最大变化是如何满足所造成的扁 平化 S1和 X2 业务，这是承载网络 LTE 演进方向和目标网络负载的需要。针对 TD-LTE 的承载需求， PTN 需要在以下几个方面进行完善和提高。 （ 1）流量问题。作为新的一种网络架构， LTE 单站网络流量的带宽开销量较大，需要未来在核心汇聚层引进 40GE或者更高速率的接口，在接入层引入小型化、低成本的 10GE接口。（ 2）流向问题。 LTE 取消了之前的 RNC 层，添加 S1和X2接口和引入 PTN L3 功能的核心层，使用 L3 VPN 做辅导。（ 3）同步问题。用于时间同步要求的 TDD 的网络系统更加严格，需要推动 IEEE 1588v2 地面传送时间同步的应用。 同时， PTN 组网方式有两种：首先采用 PTN 全程组网，打开三个功能；其次是采用 PTN+CE 的组网方式，通过叠加路由来避免 PTN 的一些技术弱点。 应该指出的是，虽然有一定的 PTN 技术的不足，但是，通过推进整个产业链，综合承载能力已得到国内外运营商的认可，并在现网中得到了很大规模的应用。 5.2 IP RAN IP RAN 是基于路由器为基础的进化到基于分组的传输网络。 IP RAN 保留大部分的路由器的特点，并且从传统的传送网引进精准时间同步、 传送网的电路管理等特点，其直接面向具备三层功能与业务灵活控制的全业务承载。因此， IP RAN 承载被业界认为是最好的解决方案整。 IP RAN 技术因其灵活性、为未来 LTE 技术支持和满足 FMC 业务承载等优势而被多家国际运营商使用，其便于扩展网络规模，统一的承载网络能够有效简化网络结构。然而，从分组技术的发展来看， IP RAN 技术的成熟有待改善，市场仍处于培育期，而且对比国内大规模普及的 PTN 来说，其规模仍然不足。 有专家认为，随着逐步部署的 LTE/4G 以及全业务承载商业模式及建网思路的逐步清晰，分组传 送网的功能、性能的要求将逐渐清晰， PTN 和 IP RAN 网络形态将出现逐渐融合的演进。 PTN 将作出更有活力、更灵活、并为发展方向的三大功能提供更好的支持以及 IP RAN 将是更容易维护、更友好便捷、更环保、更具有低成本效益的发展方向，两者在具体功能的实现方式上不一样，但是在功能以及运维方式上的差异将会变小。 6 结束语 随着全球移动通信产业的快速发展，运营商、设备制造商用户增加财政实力，深化国际交流与合作，将继续推动实现 LTE 承载网的应用和推广，以满足承载网需求，技术的LTE 将大大加快下一代 移动通信网络的发展。但在同一时间，在设备，技术和创新革命相关成本的 LTE 承载网络的平滑演进，以及取得很大的进步空间。 参考文献： 1 黄宇，郭栋，劳松均 .面向 LTE 的传送网发展策略J.移动通信 .2012（ 21） 2 孙震强，赵冬，芒戈 .LTE 面临的挑战与对策 J.移动通信 .2012（ 21） 3 包东智 .TD-LTE 产业现状及发展前景 J.中国电信业 .2011（ 03） 4 思博伦： TD-LTE 前景可期 J.中国电信业 .2012（ 07） 阅读相关文档 :友盟 2013 移动互联网年报发布 加强云存储数据安全 LTE技术在城市轨道交通车 -地无线通信中的应用探讨 浅析电气工程自动化的发展前景 “ 两会 ” 聚焦 信息化改变中国 网络准入技术研究 运营商如何推进大数据建设 探讨企业 0A 系统中 IT技术的应用 浅析粤西海上搜救现状及对策研究 工程项目廉洁风险防控体系有效运行的几点认识 基层海事执法人员心理健康问题研究 长江口深水航道 D45 灯浮附近水域船舶航行的思考 浅谈龙井水库除险