LTE承载网(电信版)

江西电信LTE承载网络建设思路及方案探讨,中国通信服务江西设计公司2013年1月,内容概要,LTE网络定位及核心网架构介绍,LTE承载网规划,LTE承载网建设下一步重点工作梳理,南昌本地网LTE承载网络方案简介,3G/LTE网络定位,3G网络：做广度覆盖，承载语音及中低速数据业务,LTE网络：做城区的热点或连片深度覆盖，主要承载高速、大容量数据业务，在网络发展初期不承载语音业务LTE网络业务类型：会话类业务流媒体业务交互类业务后台类业务LTE网络主要业务形态：手机电视、视频共享、远程无线监视、多媒体实时游戏、视频点播、LCS、MBMS、社交网络、移动云计算（ICloud）、三屏融合、智能家庭、M2M。,M2M,LTE总体网络架构,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除了具有原来NodeB功能外，还承担了BSC/RNC的大部分功能；核心网侧主要包括4种功能实体：LTERAN的主要连接接口包括：,江西电信LTE核心网规划方案,核心网部署总体有2种方式：,MME/SGW集中部署在省中心(孺子路、二长楼设为主备)，地市的S1流量经过省干OTN/城域网汇聚到省中心,MME集中部署在省中心，SGW下沉到地市，地市S1-U流量在本地市终结,基于内容源位置（LTE暂无语音，内容源很多位于省中心IDC机房内）、业务量大小及本地业务发展等因素的驱动，建议在LTE网络建设初期核心网采用集中设置方式,江西电信LTE核心网建设架构（1）,阶段一：新建MME、SAEGW（SGW+PGW）、HSS、PCRF、DNS新建HSGW、3GPPAAA（可与HSS合设）新建ePDG改造C网AAA，固网AAA具备3GPP2AAAProxy，AN-AAA具备3GPP2AN-AAAProxy,LTE,eNodeB,eHRPD,EVDO,WLAN,eHRPDBTS,BTS,AP,BSC/PCF,WAG,ePDG,eAN/ePCF,HSGW,PDSN,MME,HSS,3GPPAAA,AAA,固网AAA,SAEGW,SGW,PGW,AN-AAA,PCRF,DNS,信令面,用户面,IMS、Internet,eHRPD,LTE,阶段二：原有EVDO网络全部升级为eHRPD网络，满足与LTE的数据业务互操作需求实现EVDO与eHRPD两网部分网元融合，如HSWG/PDSN合设；形成eHRPD、LTE统一的核心网；大力发展LTE/eHRPD双模终端用户；（eHRPD与LTE之间的切换时延性能仍有待提高）,江西电信LTE核心网建设架构（2）,内容概要,LTE网络定位及核心网架构介绍,LTE承载网规划,LTE承载网建设下一步重点工作梳理,南昌本地网LTE承载网络方案简介,LTE承载网示意图及各段落主要承载方式概述,基站至接入设备,接入承载环,汇聚节点至核心机房,核心节点业务上联,业务出本地网,有条件基站设置IPRAN(GE)接入设备，IPRAN与基站设备间采用GE端口连接；无条件设置承载eNodeB站点采用裸光纤（基站间光缆或ODN网）就近上连就近基站或汇聚点；快速建设LTE站点时，eNodeB裸光纤直连至汇聚点大容量IPRAN设备。（安全低、光纤占用多）,初期采用IPRANGE接入环进行业务承载，中后期针对业务流量较大的区域可以改造为双GE环或升级为10GE环,城区IPRANB设备至核心机房主要有4种组网方式：方式1：B设备组建10GE环至核心层（核心节点）；方式2：B设备采用GE/10GE端口利旧城域网上行至核心节点；方式3：B设备采用GE/10GE端口利用裸光纤/城域波分上行至核心节点；方式4：选取部分机房条件好的汇聚点新建数据汇聚点，所有的B设备采用树形或环形接入新建汇聚点。县城IPRANB设备至县局节点组建10GEIPRAN汇聚环，业务量小经由城域网承载，流量大可以直接波分上行,异机房采用裸光纤/城域波分上行至核心节点，同机房直接裸光纤连接,LTE业务经由CN2承载后再上行至省干波分；LTE业务经由省干波分直接承载；主要根据业务量发展情况确定上连方式。,本地网内,省干段,LTE承载业务需求,LTE接入网络对比3G网一个eNB同时归属于多个S-GW/MME；eNB之间通过X2接口相连，流量呈MESH状；S1业务流量占整个RAN流量的比例在95%以上，X2业务流量占整个RAN流量的比例在3%-5%。,3G,LTE,需求一：流量,LTE网络比3G网络带宽增加数十倍LTE以数据流量为主，现网刚性管道导致传送网带宽配置超高，但利用率极低,需求二：流向,S1-flex和X2横向流量引入，原有2G/3G对应的MSTP组网架构不能满足业务灵活调度需要,深度覆盖的情况下，LTE的覆盖半径更小，密度可能达到3G基站的1.5倍以上,需求三：数量,S1时延10ms，X2时延20ms,需求四：时延,需要高精度时间同步+-1.5us,需求五：同步,站点数、带宽及用户数规划,3年期（2013-2015年）用户规模预测及LTE部署站点表,相对2G/3G，LTE将为用户带来更高的上下行流量，同时也要求承载网络能够提供更大的带宽和更高效的数据传送,LTE单站需求及业务承载收敛模型,LTE承载流量需求预测,流量预测模型一（按基站数及汇聚模型）模型取定原则：按照LTE站点的物理位置进行分区汇聚；每个接入环双挂2个汇聚点；每两个汇聚点管理IPRAN节点不超过50个，管理基站数（含宏站、室分）不超过120个；汇聚模型2013-2014年按4：2：1设置，2015年按4：3：2设置；网络流量从基站侧逐层往上推算。,流量预测模型二（按用户数、单用户流量）模型取定原则：LTE单位用户13-15年按照1M出口流量测算；用户在线比取20%；根据各个区域发展的用户数取定本地网出口带宽；网络流量从核心网侧逐层往基站推算。,以南昌本地网的站点规模以及用户数进行预测,LTE承载流量需求预测,建议：地市出口流量按照模型二（用户数）测算的数据进行部署，汇聚点地市核心节点流量按模型一（站点数）测算的数据2进行部署。,LTE承载网建设方案之接入层,接入层组网原则,根据集团IPRAN规划指导意见：1、接入层A设备路由器可灵活选择双归方式或环网方式接入一对汇聚层B设备路由器。2、1个接入环原则上最多承载68台A设备。3、1对B设备原则上最多下挂50台A设备；4、接入层组网尽量按照现有MSTP组网方式，以保证光缆资源充足。5、A设备配置4*GE+4*FE端口，可基本满足LTE全期的需求。,LTE承载网建设方案之汇聚层方案一,汇聚层组网原则,1、初期地市城区或县城区LTE的B设备与IP城域网就近的SR/BRAS上联。对于BRAS/SR业务槽位较紧张且无线业务量大的片区/县局，可考虑新增SR专门承载LTE业务。2、考虑到用户数较少，B设备可选择N*GE方式上联，互联采用10GE；随着用户数的增长以及LTE流量的增加，B设备酌情考虑升级为10GE上联，县城B设备10GE可走波分。3、地市IP城域网SR/BRAS、CR统筹考虑宽带业务和无线业务，进行链路/板卡扩容。4、地市LTE业务汇聚的SR根据IP城域网现有SR承载业务和设备性能以及LTE业务预测流量，确定出口SR是否需要新建。5、初期地市LTE的出口SR，在CN2网络能够满足LTE最大出口流量时，采用GE链路上联CN2PE设备；否则采用WDM/OTN承载上联核心层CE。,方案一：初期利旧IP城域网+CN2网,LTE承载网建设方案之汇聚层方案一,汇聚层组网原则,1、中后期随着LTE用户的增长和流量的增加，B设备逐步以10GE上联本地网波分，县级若多台B设备则可组环网上联本地网波分。2、地市新建/扩容2台SR汇聚LTE业务，并通过WDM/OTN网络以10G/40G链路上联省SR设备。,方案一：中后期利旧IP城域网+WDM/OTN网,LTE承载网建设方案之汇聚层方案二,汇聚层组网原则,1、初期各地市新增一对SR汇聚B设备（市城区B设备46台组环网接入，县城区通过城域网BRAS/SR接入），新增的SR统一汇聚流量至核心层。2、初期考虑到用户数较少，县城区B设备选择N*GE方式上联，互联采用10GE；随着用户数的增长以及LTE流量的增加，B设备酌情考虑升级为10GE上联。3、地市LTE的出口SR通过WDM/OTN承载上联核心层CE。,方案二：初期新建+IP城域网,LTE承载网建设方案之汇聚层方案二,汇聚层组网原则,1、中后期随着LTE用户的增长和流量的增加，市城区B设备环网逐步以40GE方式上联SR。2、对于县城区，逐步将IPRAN剥离城域网，采用本地网WDM/PTN将B设备（大于2台则组10GE环网）汇聚至地市SR。,方案二：中后期新建+WDM/OTN网,LTE承载网建设方案之时钟同步,1、LTE初期建设可以继续使用GPS，无需新建时钟源；2、LTE中后期若采用1588V2则利旧IP城域网方案时钟源将从B设备注入；3、LTE中后期若采用1588V2则新建方案时时钟源将从各地市的LTE汇聚SR注入。,初期,中后期,利旧IP城域网方案,新建方案,LTE承载网投资设备及数据投资,1、方案中未包含规划中后期因GPS失效而采取1588V2或北斗方式实现时间以及时钟同步而产生的投资。,LTE数据承载网方案比较,经过从投资、业务承载、网络演进以及时钟源部署等方面考虑，推荐方案三即融合方案，前期充分利旧城域网和CN2资源，中后期根据业务发展情况逐步新建汇聚层以上承载网络。,LTE数据承载网演进方式,初期建设方案,中后期建设方案,LTE承载网演进,随着LTE流量的增大，LTE承载网由综合承载网络将逐步向专网演进。,LTE承载网络总体架构,汇聚层,接入层,核心层,端,业务层,MGW/MME,IP城域网,eNB,A,A,A,A,A,A,A,A,B,B,CR,CR,市区A本埠,eNB,县局SR/BRAS,市区SR,市区SR,接入层,端,eNB,A,A,A,A,B,B,县局SR/BRAS,LTESR,LTESR,LTECE,LTECE,本地网波分,县城,方案一,B,B,方案二,初期CN2，后期省干OTN,省干传输承载方案,方案一：OTN直连,方案二：IP网承载,地市、省中心LTESR直连LTECE，采用OTN直接承载,地市、省中心LTESR经由IP承载网连接省中心LTECE，采用IP专网承载,推荐：地市出口流量小则采用CN2承载，否则直接采用波分承载,省干传输承载方案,省干传输承载方案孺子路-二长楼之间2013年需求为2*10G（投资：20万），2015年改造为2*40G（投资：60万）南昌本地网核心流量直接对接核心层CE，不占传输链路资源；2013年九江、上饶、赣州本地网采用地市LTESR10GE端口直挂省干方式进行承载，2014年改造该3个地市采用LTESR40GE端口直挂省干；抚州、宜春、吉安、景德镇、鹰潭、萍乡、新余本地网初期采用CN2承载。,汇聚层传输承载方案县区LTE业务承载,针对2015年单边链路流量超过3.5Gbps的县局，在2013年网络建设初期直接将LTE业务用10GE端口承载至本地网波分平面；其它县局则将LTE业务接入城域网，城域网扩容时考虑给部分业务的流量需求，在规划期内所有县局至市区核心节点的上联链路改造为10GE。（13年：500万，14年：50万，15年：180万）,汇聚层传输承载方案市区LTE业务承载,基站,接入层,汇聚层,核心层,eNB,FE/GE,MetroWDM/OTN,对于大型城域网（南昌、九江、赣州），对下带多个B设备的SR/BRAS节点，当其上行至核心节点的流量超过4*10GE时，采用城域波分承载。对于中小型城域网，在规划期内不考虑采用城域波分承载业务。,主要考虑在2013年将南昌红谷滩局、洛阳路局、迎宾局；九江十里局、庐峰局，赣州东门局的业务上联至各自城域内的波分平台，合计投资120万。,承载网建设投资汇总,2013年LTE承载网投资汇总,2013年LTE承载网投资较大，主要的投资来源于基站接入A、B类设备；2015年主要投资增长源自省市专网的建设及B设备环网速率升级。,内容概要,LTE网络定位及核心网架构介绍,LTE承载网规划,LTE承载网建设下一步重点工作梳理,南昌本地网LTE承载网络方案简介,LTE承载网建设下一步重点工作梳理,内容概要,LTE网络定位及核心网架构介绍,LTE承载网规划,LTE承载网建设下一步重点工作梳理,南昌本地网LTE承载网络方案简介,结合现网站点数进行预测(非仿真预测)，2013年-2015年南昌本地网规划建设的LTE站点规模如下,业务承载模型：,利旧城域网，部分B设备与城域网节点同机房，不同机房的考虑采用B设备组建10GE环至城域网节点。,15个城域网节点，36个B设备节点（汇聚点）,汇聚点,附：南昌本地网LTE承载网络建设方案,附：南昌本地网LTE承载网络建设方案,区域规划原则,分区汇聚：对需要增加承载设备的LTE站点按照区域归属进行分区汇聚规划，全区合计规划B设备汇聚点36个，按照传输设备组网情况按照7个片区建设。,B设备上联至城域核心原则,B设备直接放置与城域网同机房时，直接,接入层组网按照现有MSTP