LTE传输网挑战与PTN网络应对策略教材(PPT 61页).ppt

LTE传输网挑战与PTN网络应对策略 湖南移动网管中心 2012年12月 一月一课 能力提升 12月 LTE传输网挑战与PTN网络应对策略 原理篇 PTN概述 关键技术 网管特点发展篇 LTE带来的挑战 业务承载 引入L3VPN维护篇 维护界面 数据制作 故障处理 关键指标 保护时钟 1 2 3 目录 业务需求多样化 导致传送网设备接口类型多样化和接口速率提升 实现多业务承载移动接入网IP化 导致传送网从接口到内核都向IP化方向演进 提升传输效率 SDH不能满足传送网IP化的需求 业务类型 语音 数据 视频 接口类型 TDM ATM IP 接入带宽 几兆 几百兆 SDH电交叉内核 类型单一的TDM ATM接口 均为IP化 SDH已无法满足现有及未来业务发展需求 需新技术替代 多样化 宽带化 突发性 IP化 宽带化 不可视 命令行配置模式 繁琐 故障定位困难 IP技能要求高 原团队无法平滑接管 每人可维护设备有限 TargetTCO Traffic TCObasedtraditionalIP 传统IP技术缺乏电信级OM的继承性 复杂而成本高 基于传统IP的OPEX占比将急速增长 TCO不可控 移动宽带发展迅速 导致流量50倍增长 而收入仅为缓增长 OPEX急剧升高导致TCO随流量而非收入曲线增长 传统IP技术无法满足未来业务发展需求 需新技术替代 传统IP技术也不能满足传送网IP化的需求 PTN 分组传送网 PacketTransportNetwork 是指这样一种光传送网络架构和具体技术 在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面 它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计 基于全IP分组内核 实现多业务承载 具有更低的总体使用成本 TCO 秉承光传输的传统优势 包括 高可用性和可靠性 高效的带宽管理机制和流量工程 便捷的OAM和网管 可扩展性和较高的安全性 PTN原理 1 PTN概述 PTN技术特点 PTN网络是IP MPLS 以太网和传送网三种技术相结合的产物 具有以下技术特点 基于全IP分组内核 采用优化的面向连接的增强以太网 IP MPLS传送技术 通过PWE3仿真适配多业务承载 包括以太网帧 MPLS IP ATM PDH FR FrameRelay 等 为L3 Layer3 L2 Layer2 乃至L1 Layer1 用户提供符合IP流量特征而优化的传送层服务 可以构建在各种光网络 L1 以太网物理层之上 具有电信级的OAM能力和完善的QoS保障能力 PTN原理 2 PTN原理 3 MPLS TP和PBT从不同角度出发期望达到相同网络功能纯技术之争意义不大 看产业链成熟度 目前前者更成熟 主流厂家均采用 PTN两大技术体系 PTN原理 4 PBT则由北电予以支持 它源自IEEE802 1ah定义的 PBB TE 运营商骨干网桥接传输技术 并希望2007年能够开始技术的标准化 PBT着眼于解决以太网的缺点 T MPLS着眼于解决IP MPLS的复杂性 它们都为从现有的SONET SDH向完全分组交换网络的转变提供了平滑过渡的方法 从标准化的程度上看 T MPLS更成熟 ITU T已经完成了大部分标准化工作 正在修订部分标准并与IETF合作 PBT则处于标准发展的早期 2007年3月在IEEE批准立项 标准化过程需持续2 3年 IETF的GELS工作组预备成立 提交了2个IETFdraft 并且 802 1agCFM本身尚未批准 PBT是在IEEE802 1ahPBB MACinMAC 的基础上进行的扩展 目前正在ITU T和IEEE进行标准化 IEEE称其为PBB TE PBT的主要特征是关闭了MAC地址学习 广播 生成树协议等传统以太网功能 从而避免广播包的泛滥 PBT具有面向连接的特征 通过网络管理系统或控制协议进行连接配置 并可以实现快速保护倒换 OAM QoS 流量工程等电信级传送网络功能 PBT建立在已有的以太网标准之上 具有较好的兼容性 可以基于现有以太网交换机实现 这使得PBT具有以太网所具有的广泛应用和低成本特性 PBT PTN原理 5 T MPLS经由阿尔卡特朗讯 爱立信 富士通 华为和泰乐等众多支持者提议 于2006年2月由ITU T实现了技术的标准化 是PTN的首次尝试 它基于ITU TG 805传输网络结构 由ITU完成标准化 G 8110 1 G 8112 G 8121 其主要改进包括通过消除IP控制层简化MPLS以及增加传输网络需要的OAM和管理功能 T MPLS是一种基于MPLS 面向连接的分组传送技术 与MPLS不同 T MPLS不支持无连接模式 实现上要比MPLS更简单 更易于运行和管理 T MPLS取消了MPLS中与L3和IP路由相关的功能特性 其设备实现将满足运营商对低成本和大容量的下一代分组网络的需求 T MPLS沿袭了现有基于电路交换传送网的思想 采用与其相同的体系架构 管理和运行模式 T MPLS MPLS TP 高阶通道层 HO VC 低阶通道层 LO VC 再生段层 RS 复用段层 MS TMP通路层 LSP Tunnel TMC通道层 PW 物理媒介层 Fiber Copper TMS段层 以太网 SDH 为一个或多个客户业务提供更大的传送网通路提供传送网隧道的连接建立和监控提供对TMS段层的适配等效于MPLS的隧道层 Tunnel 而Tunnel LSP唯一标识相同源宿的标签交换路径 为客户提供端到端的传送网业务将业务净荷适配封装 实现最贴近业务层的监控封装后映射到TMP通路层承载等效于MPLS的PWE3协议的伪线层 PW 在物理媒介上 实现对比特流的传送 并具备对网络物理故障的监测和定位能力可以是光媒介或电媒介 例如光纤 铜缆甚至无线等 保证传送网通路上相邻节点间信息完整性传递的物理连接完成对固定传送网通路的承载和支撑连接的建立 并对链路的质量好坏进行监控例如以太网 SDH OTH 波长通道等数据链路层 业务净荷TDM 业务净荷以太网 TDM ATM SDH PTN 类似SDH的PTN MPLS TP 分层模型 PTN分层模型 PTN的保护技术 1简介 PTN保护 网络保护 接入链路保护 设备级保护 线性保护 环网保护 以太网链路聚合 LAG 保护 线性MSP保护 双归保护 每种保护方式实现对网络不同位置链路 节点的保护 根据网络具体情况灵活选择保护方式 全面提高网络可靠性 PTN的保护技术 2线性保护 12 采用SDH通道保护原理 原宿节点两端桥接倒换时间较1 1长 小于50ms保护路径可实现次要业务传送LSP标签占用大 带宽利用率低主用 备用LSP应配置相同标签来减少标签数 采用MSTP通道保护原理 双发选收倒换时间最短保护路径不能传送业务LSP标签占用大 带宽利用率低主用 备用LSP应配置相同标签来减少标签数 线性1 1保护 线性1 1保护 配置简单 效率高 尤其是LSP数量庞大时 更体现出优势倒换时间快 50ms 安全可靠 类似SDH复用段保护 避免因光纤中断引起的大量LSP保护拥塞 OAM开销小 节省带宽 设备负荷小 当LSP 1000条时 采用LSP1 1保护 则OAM的总带宽是1000 0 2 200M 采用环网保护 则OAM的带宽是1 0 2 0 2M PTN的保护技术 2环网保护 BSC RNC PE1 PW1 DNIPW3 Link1 Link2 PE2 PE3 Link3 PW2 Link4 Link5 MC LAGMC MSP MC APS 为业务PW建立开口的PW保护 两个接入点之间建立DNIPW 在正常情况下 业务PW1与Link1进行桥接 DNIPW3和ACLink2之间进行桥接 故障处理机制当Link1故障时 PW1与DNIPW3进行桥接 DNIPW3与Link2进行桥接 当PW1故障时 在PE3上PW2与DNIPW3进行桥接 在PE2上DNIPW3与Link1进行桥接 业务link1和link4均故障 在PE3完成PW2与Link2的桥接 PTN的保护技术 3双归保护 L2层需要部署双节点互连 部署PW双归保护解决节点故障 尽量避免同时部署PW LSP双层保护 若厂家方案需要同时部署双层保护 则需要考虑带宽规划 双层倒换时间的配合 双归L3节点作为eNodeB的网关 应支持保护 当主节点故障时 备节点应能自动接替网关工作 不影响eNodeB的正常转发 在双归L3节点上可部署VRRP实现网关保护功能 采用专线 L3VPN方式组网时 从简化配置及管理考虑 也可使用部署相同IP MAC 需要部署VPNFRR保护节点故障需要部署LSPAPS1 1保护L3VPN网络内部链路及节点故障 SGW MME通过主备方式双归接入核心PTN 两个核心PTN节点之间运行VRRP SGW MME上可运行主备端口 链路聚合 主 备方式 保护 此方案不适用核心网设备负载分担至两台核心L3PTN场景 SGW通常使用多链路双归接入核心PTN 考虑到核心网SGW需要部署负载分担 核心层PTN可通过IPFRR方式提供双归保护 SGW上可配置主备静态路由 15 PTN的保护技术 4核心层L3PTN相关保护 Data70 Voice30 Data20 Voice30 统计复用 提升带宽利用率 成倍节省带宽 降低每bit传送成本 高质量QoS是统计复用的前提 灵活的调度策略保障各级业务 利用不用业务的等级区分 保证语音业务的可靠性和视频 数据等业务之间的区分调度 保障带宽复用质量 拥塞时 保证CIR 其中关键业务不受影响 空闲时 可将带宽分享给其他业务 PW LSP管道资源智能弹性控制 提高带宽利用率 节省带宽资源 高质量QoS是智能弹性的保障 NB1 NB2 NB3 FlexibleTunnel FreeBandwidth 3 1收敛 PTN的QoS技术 1简介 LSPCIR Sum PWiCIR LSPEIR Max PWiEIR PIR CIR和EIR的数学关系 当LSP1设置为CIR PIR 1G时 LSP2的CIR受接口3容量限制只能设为0 但是PIR可以设为1G 现假设LSP2一直有1G的流量 则有下面结果 1 如果LSP1没有流量 LSP2的1G流量可以无任何丢弃 从接口3转发 该结果表明 CIR配置后若实际带宽不用 可以被别的用户共享 达到统计复用 如果LSP1开始有速率为A的流量 LSP1的全部流量将无任何丢弃 从接口3转发 同时LSP2会出现丢包 只有1G A的流量被转发 该结果表明 CIR配置后若要用 别的用户无法抢占 其效果和刚性管道一样 如果LSP1的流量达到1G LSP1的全部流量无损从接口3转发 LSP2的全部流量被丢弃 该结果表明 PIR是柔性的 可以做到见缝插针 充分利用带宽资源 PIR CIR和EIR的物理意义 PTN的QoS技术 2Qos的基本概念 按客户要求为专线设置CIR 再依网络情况设置PIR 拥塞时可保证CIR 闲时可让专线再享PIR带宽 出口发包 端口号VLAN等 尾丢弃WRED等 入队 Queue0 Queue1 Queue2 Queue3 出队 漏桶 流分类和标记流量监管拥塞避免拥塞管理流量整形QoS处理流程示意图 入口收包 丢弃 流分类是根据一定的匹配规则识别出对象 流标记是对分类后的报文设置网络服务等级和优先级标记 对进入PTN的特定流量的规格进行监管 当流量超出规格时 可以采取限制或惩罚措施 一种主动调整流输出速率的流控措施 通常是为了使流量适配下游设备可供给的网络资源 避免不必要的报文丢弃 监督网络资源的使用情况 当发现拥塞加剧时采取主动丢弃报文的策略 通过调整流量来解除网络的过载 拥塞管理是通过队列调度技术将报文放入队列中缓存 并采取某种调度算法安排报文的转发次序 PTN的QoS技术 3Qos的实现机制 粒度较粗 一般仅对业务调度 不对用户调度一个物理端口上只要属于同一优先级的流量 都使用同一个优先级队列 彼此之间竞争同一个队列资源 无法对用户数据流做区分 粒度更精细 外层对用户调度 内层对业务调度外层QoS 对2G 3G LTE基站 重集客户 OLT上联用户进行调度 对每个用户控制 限定其CIR和PIR 保证一个基站带宽超标不会影响其他基站 还能做到一个基站业务量小的时候 其他基站可以使用剩余带宽 这样既能统计复用又可以互不影响 内层QoS 对各类客户中每种业务调度 对其中话音 视频 数据下载业务分别限定其CIR PIR 这样对这三种业务也能做到统计复用又可以互不影响 由于数据下载业务优先级最低 可以对数据下周业务可以设定其CIR 0 这样有剩余带宽就用 没有就不用 层次化QoS 非层次化QoS SQ 用户队列调度 FQ 流队列调度 19 当前方案 PTN的QoS技术 4层次化Qos Drop EF AF BE PQWRR 在网络入口 识别用户业务 进行接入控制 提供精细的差异化服务 将业务的优先级映射到隧道的优先级 在网络的转发路径每个节点 根据隧道优先级进行调度 采用PQ PQ WFQ等方式进行 在网络的出口 弹出隧道层标签 还原业务自身携带的优先级信息 10GE 10GE RNC BSC SR GE 入端口 语音 视频 数据 信令 CS 入端口 分类监管拥塞避免 出端口 出端口 EF AF BE CS PQWRR 入端口 EF AF BE CS PQWRR 出端口 其他处理 其他处理 其他处理 现网PTN主要承载2G 3G基站及重要集团客户 带宽需求小 业务需要刚性管道 PTN只需要提供端到端管道 不用做业务收敛及QoS策略 LTE时期 数据业务变成主要承载对象 流量具有突发性 大带宽的特点 为保证不同业务的带宽 时延 抖动 丢包率等特性 必须做业务收敛 实现端到端的QoS策略 发挥统计复用的优势 20 PTN的QoS技术 5Qos的部署 时间服务器 sGW LTERAN回传网络 1588v2 同步以太 频率同步方案回传网络和基站均支持同步以太LTE基站通过以太网接口物理层获取频率同步时间同步方案回传网络支持1588v2 通过地面传送为LTE基站提供高精度时间同步 TD LTE基站同步功能要求支持同步以太提供1PPS TOD输入 输出时间接口 以及1588v2以太网输入端口基站在通过地面传输以及卫星授时等多种方式获取时间同步时 不同方式间能够相互备份和保护 PTN的同步技术 1同步需求 PTN的同步技术 2GPS替代解决方案 GPS替代方案 卫星替代和传输替代分别解决安全隐患和施工问题卫星替代 采用北斗 GPS双模卫星授时模块替代目前单GPS模块 解决安全隐患 传输替代 采用1588v2地面传送方案 解决施工难题 同时有效减少卫星接收机数量 北斗 GPS PTN的同步技术 31588V2的基本概念 假设主从时钟之间的链路延迟是对称的 从时钟根据已知的4个时间值 可以计算出与主时钟的时间偏移量和链路延迟 t2 t1 Offset Delayt4 t3 Offset DelayM与S的时间偏移量 假设Tms Tsm Offset t2 t1 t4 t3 2M与S之间的时间延迟 Delay t2 t1 t4 t3 2 全网PTN设备推荐采用BC模式传送1588v2 OTN应采用带内 带外开销方式承载1588v2 时间服务器同步到现有的频率同步网 在北斗 GPS失效后 提高守时能力 3小时 4天 每个城域网在核心局房部署一对时间服务器 主备保护 可与TD系统共用 北斗 GPS双模 北斗主用 由无线运维人员对每个基站GPS的分散维护变为传输和无线运维人员对时间服务器 1588时间同步传送网 eNB同步模块 GPS模块的共同维护 在网络开通 割接等阶段都需要对时间同步进行测量 特别是对光纤不对称进行补偿日常维护和故障排除需要考虑同步因素 所有基站由PTN同步以太网获取频率同步 由PTN提供的1pps TOD接口获取时间同步 如果基站也支持1588v2 可直接通过以太网接口获取时间同步 PTN的同步技术 4同步部署方案 24 PTNL3功能 1核心层PTN引入L3功能需求及分析 如果在核心 汇聚 接入层都引入L3功能 一方面网络改造量大 投资成本高 另一方面还会导致网络复杂 无法发挥MPLS TP的管理维护优势 仅在核心层引入L3功能 汇聚接入层仍然保持L2VPN 现网影响小 投资成本少 网络简洁 能够既发挥MPLS TP的优势又能兼得L3灵活转发的优点 S1接口承载需求 S1 flex实现eNB和pool中的多个MMEsandSGWs连接 引入IP路由转发功能方便完成不同基站到不同SGW的灵活转发 X2接口承载需求 eNB通过X2接口和相临的eNBs的信令转发 需引入L3灵活转发功能 以避免相邻基站之间因X2连接而产生的N平方连接问题 灵活调度运维需求 引入L3功能方便基站归属调整 减少开通工作量 降低基站维护工作量等 为什么只在核心层引入 为什么引入L3功能 25 PTNL3功能 2PTNL3VPN方案原理 核心层PTN 接入汇聚采用EVPL业务 基站通过2层专线接入核心PTN节点核心节点内部完成L2到VRFL3的桥接PE节点之间的隧道采用PTN静态隧道技术PE节点之间采用静态L3VPN或者动态L3VPN技术 接入汇聚 PTN隧道 LSP LSP L2PW VRF处理 内部虚拟VLAN子接口 用来终结E Line业务 10 1 2 1 10 1 3 1 10 1 4 1 PTNL3功能 3PTN管道和业务分离架构 管道与业务平面分离 管道作为服务层 可以为其他任何业务层服务L2VPN业务 PWE3业务可以承载在PTN管道上 L3VPN业务也可以承载在PTN管道上 L3VPN是一种业务类型 本质上和L2VPN业务一样 只是需要在业务层处理上支持路由转发能力PTN在UNI业务层面上增加L3的处理能力 是一种技术创新 实现了传输技术和IP技术的更深度融合 提高了PTN设备对IP业务的承载能力和灵活性PTN引入L3VPN并不会增加太多的成本 相对路由器存在较大的成本和功耗优势 特别是组网综合成本的优化和组网能力的优化 PTN设备 PTN网络 LSP L3PTN已进行多轮实验室 现网试点测试 较成熟 PTNL3方案也成为中国移动TD LTE实现方案 目前正在推进L3保护实现方式的统一 互通及成熟 PTNL3功能 4L3PTN和PTN CE路由器方案介绍 L3PTN PTN的汇聚层和接入层设备不变 在核心层PTN设备引入L3功能 由PTN设备完成S1和X2横向流量转发 PTN CE路由器 所有PTN设备都不变 核心层PTN与CE相连 由CE完成S1和X2横向流量转发 所需CE设备新建或利用现网设备改造 在核心层引入L3功能的两种实现方案 L3PTN方案和PTN CE路由器方案 28 面向TD LTE回传 应采用L3PTN方案 满足TD LTE横向流量转发需求 PTNL3功能 5方案选择 方案要求 关键因素 OAM和保护 网络结构 功耗和成本 L3PTN方案的OAM机制更为完善 符合端到端的管理运维习惯L3PTN方案满足50ms保护倒换 时延较小 PTN CE路由器方案无法满足50ms 多数厂家的保护倒换时间超过300ms L3PTN方案在物理上少了一层CE 故障点少 衔接工作少业务电路可以实现端到端配置 管理和维护 L3PTN方案功耗低L3PTN方案成本低 PTN CE路由器方案成本增加12 4 24 29 PTN的网管 图形化的界面 图形化的配置界面 极大的提高了易用性向导式的配置模板 简化配置工作量 大量基础重复配置由网管自动完成 实现端到端的配置管理端到端图形化配置界面 高效运维异厂家网管暂不能互通 原理篇 PTN概述 关键技术 网管特点发展篇 LTE带来的挑战 业务承载 引入L3VPN维护篇 维护界面 数据制作 故障处理 关键指标 保护时钟 1 2 3 目录 LTE传输网挑战与PTN网络应对策略 LTE与2G及TD的区别 1 基本参数 TD LTE TimeDivisionLongTermEvolution 是第四代 4G 移动通信技术与标准时分双工TDD TimeDivisionDuplexing 相结合的移动通信技术 TD LTE是TDD版本的LTE技术 以上简称LTE FDD LTE的技术是FDD版本的LTE技术 相较于2G和TD SCDMA TD LTE技术更为先进 移动用户接入速率更高 业务类型更为丰富 同时对传输承载技术也提出了更高的性能和带宽要求 LTE网络架构主要由无线侧和核心网侧两部分构成 无线侧eNodeB除具有原NodeB功能外 还承担了RNC的大部分功能 核心网侧主要包括4种功能实体 MME MobilityManagementEntity 移动管理实体 S GW ServingGateway 服务网关 P GW PDNGateway 分组数据网网关 和HSS HomeSubscriberServer归属签约用户服务器 LTERAN的主要连接接口包括 相邻eNodeB之间的接口 X2接口每个eNodeB与核心网元之间接口 S1接口 引入S1 Flex功能与多个MME SGW相连 LTE与TD及2G的区别 2 组网架构 RAN IPCOER LTE与TD及2G的区别 2 无线回传网 RAN 2G 3G基站到BSC RNC为 点到点的汇聚型连接 LTE基站到SGW MME S1 及LTE基站间 X2 为 点到多点的全连接 相较于GSM或者TD SCDMA的无线回传网 RAN TD LTE的无线回传网 RAN 需要解决LTE基站与多个核心网元 SGW MME S1接口业务和信令互联 同时疏导LTE基站间的X2接口流量 站点密度及带宽容量挑战 以GSM基站覆盖范围为基准归一化 2G与LTE在同一区域满覆盖情况下 站点数比为 1 GSM 2 8 LTE F频段 5 LTE D频段 以GSM基站带宽容量为基准归一化 2G TD LTE基站带宽容量需求比为 1 GSM 10 15 TD 30 50 LTE 相较于GSM或者TD SCDMA LTE的站点密度和单个基站的带宽需求均成倍增加 如何 充分利用传输现网资源 合理补网 扩容建设 满足LTE网络建设要求 是传输网络规划建设面临的重大挑战 扁平化及集中化组网挑战 相比2G 3G组网 LTE减少了BSC RNC一层网络 流量需集中汇聚到多个核心网元相比2 3G业务流向的点到点汇聚型 LTE业务流向为点到多点 X2 S1 FLEX 传输网必须支持基于IP地址的路由转发功能 BTSNodeB BSCRNC eNB eNB S GW1 S GW2 S GW3 eNB eNB eNB eNB LTE核心网元MME SAE GW在省会集中部署 业务和信令均须跨城域回传 跨城域流量将占总流量的90 以上 且业务回传距离长达千公里以上 LTE网络扁平化 导致业务流量及流向模型改变 核心网元集中部署到省会 基站业务需跨城域回传 城市A 城市B 如何从 传输技术上和组网上 解决 点到多点 的LTE基站业务转发和长距离 大容量跨城域基站业务回传 是传输组网面临的重大挑战 MSC MGW 业务分类管理及质量要求挑战 如何从 传输技术上 业务管理策略上和网管支撑手段上 解决LTE对业务的分类管理和质量保障 是传输网络高效支撑LTE业务运营面临的重大挑战 LTE比3G数据业务更丰富且业务性能 时延和丢包率 要求更高 相比2G 3G 传输网络须 具备针对不同的业务分类管理和识别功能 相比2G 3G 传输网络须 具备业务质量在线监测告警功能 相比2G 3G 传输网络须 具备合理的流量冲突监测和控制策略 LTE的新要求和挑战小结 LTE作为4G移动技术在为用户提供高速率接入和丰富业务应用的同时 对传输承载网络的组网和业务传送提出了更新 更高的要求 1 新布接入传输节点 布点 2 扩容网络带宽容量 容量 3 解决LTE核心网元集中化部署 大面积 长距离的LTE基站业务的回传 组网 技术 4 构建业务分类管理和QoS质量保障策略和支撑手段 管理 手段 1 接入节点资源准备 需新建接入光缆和扩容现网容量 扩容调整现网接入环满足TD LTE基站接入需求跳点组环 保持原有结构不变 通过多用一对纤芯 跳点组环 裂环组环 利用主干接入光缆重新组环或按照主干接入光缆规划新建光缆 减少环上节点 新建光缆接入无光缆覆盖的LTE基站 各省应提前根据LTE基站分布 结合现网结构及资源情况 做好LTE基站传输接入网络的光缆敷设和接入环网的扩容调整规划 工作要求 2 LTE传输城域网组网方案 建设原则 LTE网络具有 站点密集 单站接入带宽高 网络扁平化 业务点对多点连接 核心网元集中化放置 组POOL 业务丰富多样 带宽和QoS须分类保障 四大特点为高效支撑LTE业务的承载传输 LTE传输网络建设应遵循以下三条原则 1 采用PTN10GE 40GE组环 环节点数3 5个 业务量大时组网状网2 部署L3功能 实现基于IP地址的转发 核心层 1 PTN10GE组环 环节点数4 6个2 采用L2分组转发功能3 带宽利用率 70 时 扩容PTN系统4 业务量大时 下沉OTN 汇聚层 1 GE 双GE组环 单环接入基站6 8个2 纤芯紧张城市适度超前部署10GE环3 采用L2分组转发功能4 采用GE光接口接入基站 接入层 3 LTE传输城域网组网方案 SGW MME部署在地市的组网 SGW MME部署在地市的无线回传组网场景 网络分层与2G TD一样 保持城域网三层结构不变区别在于 LTE基站业务回传需支持 点对多点 连接模式 核心层需要L3层功能各层网络组网要求如下 3 LTE传输城域网组网方案 SGW MME部署省会的跨城域组网 LTE基站到核心网元 MME SGW 的回传距离拉长 增加了地市到省会段落 各地市核心传输节点流量到省会核心传输节点业务流量巨大 100G 各地市传输设备厂家各异 存在异厂家设备对接组网 方案1 PTN OTN1 1PTN专网 OTN 1 2L3PTN OTN直连 方案2 IP专网 OTN 地市 省中心各自L3PTN组网 地市PTN经过省干PTN OTN或OTN直连至省中心落地PTN 地市 省中心各自L3PTN组网 地市PTN经IP专网连接至省中心 核心网SAE GW部署在省会的无线回传场景特点 跨地市LTE无线回传网络 LTE RAN 方案 42 集团领导已决策 不采用 1 1PTN专网 OTN 可选1 2L3PTN OTN直连 推荐 3 LTE传输城域网组网方案 L3PTN OTN直连跨城域方案说明 省会设置多对不同厂家L3PTN落地节点 通过省干OTN直连地市出口同厂家L3PTN地市出口PTN与省会落地PTN基于NNI对接分级路由配置 省会PTN维护地市收敛路由 地市PTN节点维护基站子网路由 各省应根据地市LTE基站数量 业务量大小及物理距离 选择LTE核心网元SGW MME的集中放置位置 各省LTE基站业务回传传输组网应依据SGW MME放置位置 遵照LTE传输网络建设指导意见要求 建设地市级LTE基站业务回传传输网和跨地市LTE基站业务回传传输网络 组网要求 口字型 对接组网 结构简单 易维护无需组建省干LTE的PTN专网 节约成本跨城域部分采用同厂家NNI对接 稳定可靠可采用分区域分厂家维护 人员组织简单 特点和优势 工作要求 注 当地市到省会的传输距离大于2000km 应考虑时延对业务质量的影响 城域网采用PTN OTN承载1588v2 每个城域网在核心局房部署一对时间服务器 主备保护 北斗 GPS双模 好处 基站无需配置GPS系统 节约成本 建站选址容易 规避安全风险 故障率低坏处 目前PTN设备不具备1588V2不对称时延自动补偿 在网络开通 割接 排障等阶段都需要对时间同步进行测量 工作量大 LTE基站从PTN业务接口获取时间同步 4 LTE时间同步网络方案 1588V2技术方案说明 时间同步是TDD技术的内在要求 TD LTE时间同步精度要求 1 5us 当前能达到该精度的授时同步技术有 1 GPS卫星系统 2 北斗卫星系统 3 1588V2同步协议 地面传输1588V2技术方案如下 4 LTE时间同步网络方案 时间同步现状 问题及方案选择 当前TD基站时间同步现状全部TD基站均配置GSP系统 部分配置GPS和北斗双模系统地面传输时间同步系统1588V2已建设3期工程 每个地市将配置1对主备时间服务已在31个地市试点使用1588V2解决TD基站时间同步需求 经试点应用1588V2能满足基站时间同步精度要求 当前时间同步存在的问题GPS系统 1 存在安全隐患 2 故障率高 3 安装施工困难 要求无遮挡北斗系统 1 目前只有一颗卫星授时 对星困难 2 要求南向30度角无遮挡 3 工作频率2 4G 有干扰1588V2同步 1 目前无法不对称性无法自动补偿 开通维护工作量大 2 网管无法监控同步性能 各省当前应选择GPS系统作为LTE基站时间同步主用 1588V2作为备用 各省应积极开展地面1588V2作为LTE基站时间同步主用的试点验证工作 待PTN设备解决不对称性自动补偿 实现网管同步性能监测后 选择1588V2作为主用 时间同步方案选择及工作要求 5 带宽规划及业务配置管理方案 分类分层带宽规划 综合考虑业务量的 统计分布特性 业务质量要求和传输效益 因三大素 对不同LTE站点传输平均带宽规划按照下表取定 Mb s 传输网络分层带宽配置 接入 汇聚 核心收敛比为 4 3 2每个接入环额外预留240Mb s带宽 以确保每个接入环的TD LTE基站达到平均带宽的基础上 仍能够保证一个TD LTE基站达到峰值带宽 300M 每个接入环上LTE基站节点平均带宽之和不得超过环上总容量的70 根据LTE基站类型和配置需求 结合传输网络分层进行规划 各省应根据LTE基站分类的业务带宽需求 遵循传输网络分层收敛比原则 参考平均带宽设置 可根据实际LTE基站业务量调整 进行LTE基站回传传输网络的带宽规划 合理设置传输环的节点数和环的容量 工作要求 LSPCIR Sum PWiCIR LSPEIR Max PWiEIR PIR CIR和EIR的数学关系 当LSP1设置为CIR PIR 1G时 LSP2的CIR受接口3容量限制只能设为0 但是PIR可以设为1G 现假设LSP2一直有1G的流量 则有下面结果 1 如果LSP1没有流量 LSP2的1G流量可以无任何丢弃 从接口3转发 该结果表明 CIR配置后若实际带宽不用 可以被别的用户共享实现统计复用 如果LSP1开始有速率为A的流量 LSP1的全部流量将无任何丢弃 从接口3转发 同时LSP2会出现丢包 只有1G A的流量被转发 该结果表明 CIR配置后若要用 别的用户无法抢占 其效果和刚性管道一样 如果LSP1的流量达到1G LSP1的全部流量无损从接口3转发 LSP2的全部流量被丢弃 该结果表明 PIR是柔性的 可以做到见缝插针 充分利用带宽资源 PIR CIR和EIR的物理意义 5 带宽规划及配置管理方案 带宽配置技术说明 5 带宽规划及配置管理方案 带宽配置管理原则及要求 原则一 CIR必须满足信令 时钟 网管 语音及流媒体业务 GBR业务 的带宽需求 并适当预留带宽满足普通数据业务的带宽需求原则二 对业务电路进行CIR 保证带宽 和PIR 峰值带宽 配置 超出CIR但低于PIR的流量可在网络拥塞时限制转发每个基站的LSP属性按照下表参数设置 Mb s 根据LTE基站类型和信令 业务保障要求配置CIR和PIR带宽 各省应根据LTE基站分类和业务保障带宽需求 遵循LTE基站带宽配置原则 结合传输环容量 合理配置每一个基站的CIR和PIR 确保高价值业务的畅通和质量 并最大限度发挥PTN网络的带宽承载和管理能力 工作要求 6 LTE传输网络网管方案 分层规划建设 适应新需求 LTE传输网络将启用PTNL3 网管须L3PTN配置管理功能LTE传输网络需要进行业务分类和QoS管理 网管须具备流量分析和业务分类管理功能为进一步提升日常维护管理效率 网管需新增自动巡检 故障智能定位 网络智能割接 快速资源分析调度功能 总体原则参照现行网管体系构建 网元 OMC 传输综合网管 三大综合系统 功能分层实现 OMC负责日常维护操作功能 传输综合网管负责监控 资源调度 数据采集 分析统计功能 综合系统负责资源管理 关联分析 结果呈现 集中监控 统计报表功能 LTE传输网管功能要求 原理篇 PTN概述 关键技术 网管特点发展篇 LTE带来的挑战 业务承载 引入L3VPN维护篇 维护界面 数据制作 故障处理 关键指标 1 2 3 目录 LTE传输网挑战与PTN网络应对策略 省市公司职责划分 分组传送网维护管理原则是统一领导和分级负责管理 有限公司网络部是分组传送网维护管理归口部门 有限公司网络部总体负责分组传送网的维护管理工作 其主要职责 1 制定分组传送网维护管理规定 及质量指标和考核体系 2 指导各省公司分组传送网运行维护管理工作 3 定期汇总 通报各省分组传送网的运行情况 4 监督 评估和考核各省分组传送网维护管理工作 各省公司具体负责所辖范围内分组传送网的维护管理工作 其主要职责 1 贯彻执行有限公司关于分组传送网维护管理规定 制定实施细则 省公司为分组传送网管理的第一责任人 2 组织落实分组传送网维护管理任务 组织落实有限公司质量考核要求 并监督检查执行情况 3 负责分组传送网7 24小时故障监视 指挥故障处理 工单派发 回复工单及存档工作 4 定期收集分组传送网运行维护情况 并统计分析和定期通报交流 5 负责组织分组传送网的技术支持工作 6 负责分组传送网资源汇总 管理工作 7 负责审批分组传送网的大修 更新计划的技术方案 8 负责落实与维护相关的发展规划和工程项目内容 9 负责组织技术培训 安排维护疑难问题研究 总结和推广处理故障的经验 提高维护人员工作水平 10 负责制定分组传送网的仪表配备标准及管理制定 并根据实际情况做好仪表配备工作 各市公司负责所辖范围内分组传送网的维护工作 其主要职责 1 贯彻执行有限公司 省公司制定的维护管理规定及实施细则 2 负责制定分组传送网设备 线路及配套设备维护年度 月度维护作业计划 经省公司审核后落实执行 3 负责分组传送网电路调度实施工作 4 负责分组传送网网络的日常维护 电路配置 电路开通及故障处理等具体的维护操作工作 高效 准确地完成并及时回复省公