LE传输网挑战与N网络应对策略一月一课

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123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/ATMIP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；TargetTCOTrafficTCObasedtraditionalIP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-1PTN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-2PTN原理-3MPLS-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-4PBT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。

PBTPTN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、ATMSDHPTN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式实现对网络络不同位置链链路、节点的的保护，根据据网络具体情情况灵活选择择保护方式，，全面提高网网络可靠性PTN的保护技术-2线性保护12工作路径保护路径保护域工作路径保护路径保护域节点A节点Z永久桥接选择器网络层踪迹端点连接端点采用SDH通道保护原理理，原宿节点点两端桥接倒换时间较1+1长，小于50ms保护路径可实实现次要业务务传送LSP标签占用大，，带宽利用率率低主用、备用LSP应配置相同标标签来减少标标签数采用MSTP通道保护原理理，双发选收收倒换时间最短短保护路径不能能传送业务LSP标签占用大，，带宽利用率率低主用、备用LSP应配置相同标标签来减少标标签数线性1:1保护线性1+1保护配置简单，效效率高，尤其其是LSP数量庞大时，，更体现出优优势倒换时间快（（50ms），安全可靠靠，类似SDH复用段保护，，避免因光纤纤中断引起的的大量LSP保护拥塞。OAM开销小，节省省带宽，设备备负荷小。当当LSP>=1000条时，采用LSP1+1保护，则OAM的总带宽是1000*0.2=200M;采用环网保护护，则OAM的带宽是1*0.2=0.2M。BSC/RNCSGSNMGWaGWMSCBTSeNBE1E1/FEE1/FEGEMME段层的多个LSP弹性保护通道LSP1+1的OAM业务流环网保护的OAM业务流PTN的保护技术-2环网保护BSC/RNCPE1PW1DNIPW3Link1Link2PE2PE3Link3PW2Link4Link5MC-LAGMC-MSPMC-APS为业务PW建立开口的PW保护，两两个接入点之之间建立DNIPW，在正常情况况下，业务PW1与Link1进行桥接，DNIPW3和ACLink2之间进行桥接接。故障处理机制制当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完完成PW2与与Link2的桥接。PTN的保护技术-3双归保护SGWMMEL2L3L2L2L3VPNL3L3L3ABCDE静态L2VPN静态L3VPN工作PW保护PWeNodeBPWLSPVPNFRRL2层需要部署双双节点互连，，部署PW双归保护解决决节点故障。。尽量避免同同时部署PW、LSP双层保护。若厂家方案需需要同时部署署双层保护，，则需要考虑虑带宽规划、、双层倒换时时间的配合。。双归L3节点作为eNodeB的网关，应支支持保护。当当主节点故障障时，备节点点应能自动接接替网关工作作，不影响eNodeB的正常转发。。在双归L3节点上可部署署VRRP实现网关保护护功能。采用用专线+L3VPN方式组网时，，从简化配置置及管理考虑虑，也可使用用部署相同IP/MAC。需要部署VPNFRR保护节点故障障需要部署LSPAPS1：1保护L3VPN网络内部链路路及节点故障障SGW/MME通过主备方式式双归接入核核心PTN，两个核心PTN节点之间运行行VRRP，SGW/MME上可运行主备备端口/链路聚合(主、备方式)保护。此方案不适用用核心网设备备负载分担至至两台核心L3PTN场景。SGW通常使用多链链路双归接入入核心PTN，考虑到核心心网SGW需要部署负载载分担，核心心层PTN可通过IPFRR方式提供双归归保护，SGW上可配置主备备静态路由。。15PTN的保护技术-4核心层L3PTN相关保护Data70Voice30Data20Voice30统计复用：提升带宽利利用率，成倍倍节省带宽，，降低每bit传送成本。高质量QoS是统计复用的的前提灵活的调度策策略保障各级级业务：利用不用业务务的等级区分分，保证语音音业务的可靠靠性和视频、、数据等业务务之间的区分分调度；保障带宽复用用质量：拥塞时，保证证CIR，其中关键业业务不受影响响；空闲时，，可将带宽分分享给其他业业务。PW/LSP管道资源智能能弹性控制，，提高带宽利利用率，节省省带宽资源。。高质量QoS是智能弹性的的保障NB1NB2NB3FlexibleTunnelFreeBandwidth3:1收敛PTN的QoS技术-1简介LSPCIRLSPPIRPIRCIREIRPW1PW2PW3LSPLSPCIR>=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，则有有下面结果：：1.如果LSP1没有流量，LSP2的1G流量可以无任任何丢弃，从从接口3转发，该结果果表明：CIR配置后若实际际带宽不用，，可以被别的的用户共享，，达到统计复复用。如果LSP1开始有速率为为A的流量，LSP1的全部流量将将无任何丢弃弃，从接口3转发；同时LSP2会出现丢包，，只有1G-A的流量被转发发。该结果表表明：CIR配置后若要用用，别的用户户无法抢占，，其效果和刚刚性管道一样样。如果LSP1的流量达到1G，LSP1的全部流量无无损从接口3转发，LSP2的全部流量被被丢弃。该结结果表明：PIR是柔性的，可可以做到见缝缝插针，充分分利用带宽资资源。LSP

1

LSP

2

PTN

GE接口1GE接口3GE接口2PIR,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为专线设置CIR，再依网络情情况设置PIR，拥塞时可保保证CIR，闲时可让专专线再享PIR带宽出口发包端口号VLAN等尾丢弃WRED等入队Queue0Queue1Queue2Queue3…出队漏桶流分类和标记记流流量监管拥拥塞避免拥拥塞管管理流流量整形形QoS处理流程示意意图入口收包丢弃流分类是根据据一定的匹配配规则识别出出对象。流标记是对分分类后的报文文设置网络服服务等级和优优先级标记。。对进入PTN的特定流量的的规格进行监监管。当流量量超出规格时时，可以采取取限制或惩罚罚措施。一种主动调整整流输出速率率的流控措施施，通常是为为了使流量适适配下游设备备可供给的网网络资源，避避免不必要的的报文丢弃。。监督网络资源源的使用情况况，当发现拥拥塞加剧时采采取主动丢弃弃报文的策略略，通过调整整流量来解除除网络的过载载。拥塞管理是通通过队列调度度技术将报文文放入队列中中缓存，并采采取某种调度度算法安排报报文的转发次次序。PTN的QoS技术-3Qos的实现机制PTNNodeB#1NodeB#1NodeB#2NodeB#2BRASS-GWPTNPTN网络FQ1-Voice-EFCIR20MPIR20MFQ2-Video-AF3CIR20MPIR50MFQ3-Data-BECIR0PIR320M基站#1SQ1CIR40MPIR:320M基站#2SQ2CIR27MPIR213MFQ1-Voice-EFCIR7MPIR7MFQ2-Video-AF3CIR20MPIR50MFQ3-Data-BECIR0PIR213MOLTSQ3CIR1GPIR:2.5GFQ1-Voice-EFCIR100MPIR100MFQ2-Video-AF3CIR900MPIR1.5GFQ3-Data-BECIR0PIR2.5GPTN10GE端口OLTOLTSQ3CIR1GPIR:2.5G基站基站#1SQ1CIR27MPIR:213MCIR40MPIR:320M#2SQ2PTN10GE端口粒度较粗，一一般仅对业务务调度、不对对用户调度一个物理端口口上只要属于于同一优先级级的流量，都都使用同一个个优先级队列列，彼此之间间竞争同一个个队列资源，，无法对用户户数据流做区区分。粒度更精细，，外层对用户户调度、内层层对业务调度度外层QoS：对2G/3G/LTE基站/重集客户、OLT上联用户进行行调度。对每个用户控制，限定其CIR和PIR，保证一个基基站带宽超标标不会影响其其他基站，还还能做到一个个基站业务量量小的时候，，其他基站可可以使用剩余余带宽，这样样既能统计复复用又可以互互不影响；内层层QoS：对对各各类类客客户户中中每种种业业务务调度度。。对其中话话音音、、视视频频、、数数据据下下载载业业务务分分别别限限定定其其CIR、PIR，这这样样对对这这三三种种业业务务也也能能做做到到统统计计复复用用又又可可以以互互不不影影响响，，由由于于数数据据下下载载业业务务优优先先级级最最低低，，可可以以对对数数据据下下周周业业务务可可以以设设定定其其CIR=0，这这样样有有剩剩余余带带宽宽就就用用，，没没有有就就不不用用。层次次化化QoS:非层层次次化化QoSSQ:用户户队队列列调调度度FQ:流队队列列调调度度19当前前方方案案PTN的QoS技术术-4层次次化化QosDropEFAFBEPQWRR在网网络络入入口口，识识别别用用户户业业务务，，进进行行接接入入控控制制，，提提供供精精细细的的差差异异化化服服务务，，将将业业务务的的优优先先级级映映射射到到隧隧道道的的优优先先级级在网网络络的的转转发发路路径径每每个个节节点点，根根据据隧隧道道优优先先级级进进行行调调度度，，采采用用PQ、PQ+WFQ等方方式式进进行行；；在网网络络的的出出口口，弹弹出出隧隧道道层层标标签签，，还还原原业业务务自自身身携携带带的的优优先先级级信信息息10GE10GERNC/BSCSRGE入端端口口语音音视频频数据据信令令CS入端端口口分类类监管管拥塞塞避免免出端端口口出端端口口EFAFBECSPQWRR入端端口口EFAFBECSPQWRR出端端口口其他他处理理其他他处理理其他他处理理现网网PTN主要要承承载载2G，3G基站站及及重重要要集集团团客客户户，，带带宽宽需需求求小小，，业业务务需需要要刚刚性性管管道道，，PTN只需需要要提提供供端端到到端端管管道道，，不不用用做做业业务务收收敛敛及及QoS策略略。。LTE时期期，，数数据据业业务务变变成成主主要要承承载载对对象象，，流流量量具具有有突突发发性性，，大大带带宽宽的的特特点点，，为为保证证不不同同业业务务的的带带宽宽、、时时延延、、抖抖动动、、丢丢包包率率等等特特性性，，必必须须做做业业务务收收敛敛，，实实现现端端到到端端的的QoS策略略，，发发挥挥统统计计复复用用的的优优势势。。20PTN的QoS技术术-5Qos的部部署署eNBPTNPTNeNBPTNeNBPTN时间服务器

sGWLTERAN回传传网网络络1588v2+同步步以以太太无线制式频率精度时间精度GSM50ppbNAWCDMA50ppbNACDMA200050ppb3μsTD-SCDMA50ppb1.5μsFDD-LTE50ppbNATDD-LTE50ppb1.5μs频率率同同步步方方案案回传传网网络络和和基基站站均均支支持持同同步步以以太太LTE基站站通通过过以以太太网网接接口口物物理理层层获获取取频频率率同同步步时间间同同步步方方案案回传传网网络络支支持持1588v2，通通过过地地面面传传送送为为LTE基站站提提供供高高精精度度时时间间同同步步TD-LTE基站站同同步步功功能能要要求求支持持同同步步以以太太提供供1PPS＋TOD输入入/输出出时时间间接接口口，，以以及及1588v2以太太网网输输入入端端口口基站站在在通通过过地地面面传传输输以以及及卫卫星星授授时时等等多多种种方方式式获获取取时时间间同同步步时时，，不不同同方方式式间间能能够够相相互互备备份份和和保保护护PTN的同同步步技技术术-1同步步需需求求PTN的同同步步技技术术-2GPS替代代解解决决方方案案时间源时间传输时间接收GPS替代代方方案案：：卫卫星星替替代代和和传传输输替替代代分分别别解解决决安安全全隐隐患患和和施施工工问问题题卫星星替替代代---采用用北北斗斗/GPS双模模卫卫星星授授时时模模块块替替代代目目前前单单GPS模块块，，解解决决安安全全隐隐患患。。传输输替替代代----采用用1588v2地面面传传送送方方案案，，解解决决施施工工难难题题。。同同时时有有效效减减少少卫卫星星接接收收机机数数量量。。北斗斗/GPSPTN的同同步步技技术术-31588V2的基基本本概概念念假设设主主从从时时钟钟之之间间的的链链路路延延迟迟是是对对称称的的，，从从时时钟钟根根据据已已知知的的4个时时间间值值，，可可以以计计算算出出与与主主时时钟钟的的时时间间偏偏移移量量和和链链路路延延迟迟。。t2-t1-Offset=Delayt4-(t3-Offset)=DelayM与S的时时间间偏偏移移量量(假设设Tms=Tsm)：Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2M与S之间间的的时时间间延延迟迟：：Delay=[(t2-t1)+(t4-t3)]/2全网网PTN设备备推推荐荐采采用用BC模式式传传送送1588v2，OTN应采采用用带带内内/带外外开开销销方方式式承承载载1588v2时间间服服务务器器同同步步到到现现有有的的频频率率同同步步网网，，在在北北斗斗/GPS失效效后后，，提提高高守守时时能能力力(3小时时－－>4天））每个个城城域域网网在在核核心心局局房房部部署署一一对对时时间间服服务务器器(主备备保保护护，，可可与与TD系统统共共用用)，北北斗斗/GPS双模模，，北北斗斗主主用用由无无线线运运维维人人员员对对每每个个基基站站GPS的分分散散维维护护变变为为传传输输和和无无线线运运维维人人员员对对时时间间服服务务器器、、1588时间间同同步步传传送送网网、、eNB同步步模模块块、、GPS模块块的的共共同同维维护护传送网络核心/汇聚层(PTN/OTN)传送网络接入层(PTN)时间服务器（备）eNB铯钟北斗/GPS时间服务器（主）1588v2时间同步传送频率同步网3X10-12(3.8天偏差1us)内置铷钟：1X10-10(2.7小时偏差1us)内置晶振：1.6X10-8(1分钟偏差1us)在网网络络开开通通、、割割接接等等阶阶段段都都需需要要对对时时间间同同步步进进行行测测量量，，特特别别是是对对光光纤纤不不对对称称进进行行补补偿偿日常常维维护护和和故故障障排排除除需需要要考考虑虑同同步步因因素素所有基基站由由PTN同步以以太网网获取取频率率同步步，由由PTN提供的的1pps+TOD接口获获取时时间同同步。。如果果基站站也支支持1588v2，可直直接通通过以以太网网接口口获取取时间间同步步。PTN的同步步技术术-4同步部部署方方案24PTNL3功能-1核心层层PTN引入L3功能需需求及及分析析如果在在核心心、汇汇聚、、接入入层都都引入入L3功能，，一方方面网络改改造量大、、投资资成本高，另另一方方面还还会导导致网网络复杂，无法法发挥挥MPLS-TP的管理理维护护优势势。仅在核心层层引入L3功能，，汇聚聚接入入层仍仍然保保持L2VPN，现网网影响响小、、投资资成本少、网络简简洁，，能够够既发发挥MPLS-TP的优势势又能能兼得得L3灵活转转发的的优点点。S1接口承承载需需求：S1-flex实现eNB和pool中的多多个MMEsandSGWs连接；；引入入IP路由转转发功功能方方便完完成不不同基基站到到不同同SGW的灵活活转发发。X2接口承承载需需求：eNB通过X2接口和和相临临的eNBs的信令令转发发，需需引入入L3灵活转转发功功能，，以避避免相相邻基基站之之间因因X2连接接而而产产生生的的N平方方连连接接问问题题。。灵活活调调度度运运维维需需求求：引入入L3功能能方方便便基基站站归归属属调调整整、、减减少少开开通通工工作作量量、、降降低低基基站站维维护护工工作作量量等等为什什么么只只在在核核心心层层引引入入为什什么么引引入入L3功能能25PTNL3功能能—2PTNL3VPN方案案原原理理核心心层层PTN接入入汇汇聚聚采采用用EVPL业务，基基站通过过2层专线接接入核心心PTN节点核心节点点内部完完成L2到VRFL3的桥接PE节点之间间的隧道道采用PTN静态隧道道技术PE节点之间间采用静静态L3VPN或者动态态L3VPN技术接入汇聚PTN隧道LSPLSPL2PWVRF处理内部虚拟拟VLAN子接口，，用来终终结E-Line业务10.1.2.110.1.3.110.1.4.1sGW/MME10.1.1.1sGW/MME30.1.1.1sGW/MME20.1.1.1PTNL3功能—3PTN管道和业业务分离离架构管道与业业务平面面分离，，管道作作为服务务层，可可以为其其他任何何业务层层服务L2VPN业务、PWE3业务可以以承载在在PTN管道上，，L3VPN业务也可可以承载载在PTN管道上；L3VPN是一种业务类类型，本质上上和L2VPN业务一样，只只是需要在业业务层处理上上支持路由转转发能力PTN在UNI业务层面上增增加L3的处理能力，，是一种技术术创新，实现现了传输技术术和IP技术的更深度度融合，提高高了PTN设备对IP业务的承载能能力和灵活性性PTN引入L3VPN并不会增加太太多的成本，，相对路由器器存在较大的的成本和功耗耗优势，特别别是组网综合合成本的优化化和组网能力力的优化PTN设备业务适配L2VPNPWE3L3VPN管道处理静态隧道OAM保护PTN网络LSPL3PTN已进行多轮实实验室、现网网试点测试，，较成熟，PTNL3方案也成为中中国移动TD-LTE实现方案，目目前正在推进进L3保护实现方式式的统一、互互通及成熟PTNL3功能—4L3PTN和PTN+CE路由器方案介介绍L3PTN：PTN的汇聚层和接接入层设备不不变，在核心心层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横向流量转转发。所需需CE设备新建或或利用现网网设备改造造。方案一：L3PTNPTN汇聚接入MMEPooleNBSGWPool本地市异地市增强L3PTN核心层VPNFRR+PTN隧道保护VRRP方案二：PTN＋CE路由器MMEPooleNBCESGWPool本地市异地市PTN汇聚接入PTN核心层VRRP在核心层引引入L3功能的两种实现方方案：L3PTN方案和PTN+CE路由器方案案技术特征L3PTN方案PTN+CE路由器方案OAMOAM体系完善目前PTN与CE的网络级OAM不一致，无法实现端到端管理；路由/配置推荐采用静态路由，通过网管图形化界面、向导式配置，自动计算路由及批量调整；推荐采用动态路由，各种网络调整引起的路由变化可自动通告全网；带宽规划PTN通过端到端带宽规划提升网络资源利用率，对于CIR（保证带宽）配置刚性带宽，PIR（峰值带宽）配置弹性带宽；CE一般通过网络轻载保证业务可靠性，上行链路带宽需求应在PIR的基础上考虑30~50%的冗余，带宽利用率低；网络维护管理网管能力强大，网络可管可控性强，因采用静态路由，利于网络维护和端到端故障定位；CE网管能力较弱，维护管理复杂；28面向TD-LTE回回传，应采用L3PTN方案案，满足TD-LTE横向流流量转发需需求。PTNL3功能能—5方案案选选择择方案案要要求求关键键因因素素OAM和保护网络结构构功耗和成成本L3PTN方案的OAM机制更为为完善，，符合端端到端的的管理运运维习惯惯L3PTN方案满足足50ms保护倒换换、时延延较小；；PTN+CE路由器方方案无法法满足50ms、多数厂厂家的保保护倒换换时间超超过300msL3PTN方案在物物理上少了一层层CE，故障点点少、衔衔接工作作少业务电路路可以实实现端到端配置、管管理和维维护L3PTN方案功耗低L3PTN方案成本低，PTN+CE路由器方方案成本本增加12.4%~24%29PTN的网管—图形化的的界面图形化的的配置界界面，极极大的提提高了易易用性向导式的的配置模模板，简简化配置置工作量量，大量量基础重重复配置置由网管管自动完完成，实实现端到到端的配配置管理理端到端图图形化配配置界面面，高效效运维异厂家网网管暂不不能互通通原理篇：：PTN概述、关关键技术术、网管管特点发展篇：：LTE带来的挑挑战、业业务承载载、引入入L3VPN维护篇：：维护界面面、数据据制作、、故障处处理、关关键指标标、保护护时钟123目录LTE传输网挑挑战与PTN网络应对对策略LTE与2G及TD的区别(1)-基本参数数系统TD-LTETD2G业务接口IP(GE)IP(10/100Eth)TDM带宽需求60M~450M20M~100M2M~8M工作频段1900/2600MHz2100MHz900M/1800MHz时间同步+-1.5us+-1.5us--时延要求S1时延≤20msX2时延≤10ms----基站控制器--RNCBSC业务分类管理CS+QoS------TD-LTE（TimeDivisionLongTermEvolution）是第四四代（4G）移动通信信技术与标准时分双工TDD(TimeDivisionDuplexing)相结合的移移动通信技技术。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技术更为先先进，移动动用户接入入速率更高高，业务类类型更为丰丰富，同时时对传输承承载技术也也提出了更更高的性能能和带宽要要求。LTE网络络架构主要要由无线侧和核心网侧两部分构成成:无线侧eNodeB除具有有原NodeB功能能外，还承承担了RNC的大部部分功能；；核心网侧主主要包括4种功能实体体：MME（MobilityManagementEntity，移动管理理实体）、、S-GW（ServingGateway，服务网关关）、P-GW（PDNGateway，分组数据据网网关））和HSS（HomeSubscriberServer归属签约用用户服务器器）LTERAN的主要连接接接口包括括：相邻eNodeB之间的接口口--X2接口每个eNodeB与核心网元之之间接口--S1接口，引入S1-Flex功能与与多个MME/SGW相连PoolMMES-GWeNodeBX2S1-US1-CS-GWeNodeBHSSLTE与TD及2G的区别(2)-组网架构RANIPCOERLTE与TD及2G的区别(2)-无线回传网网（RAN）2G/3G基站到BSC/RNC为：点到点的汇汇聚型连接接；LTE基站到SGW/MME（S1）及LTE基站间（X2）为：点到多点的的全连接；；BSC/RNCMobileBackhaulBTS/NodeBBTS/NodeBBTS/NodeB一个BTS/NodeB只能同时归属于一个BSC/RNC，流量呈汇聚形BTS/NodeB之间无网络连接eNBeNBeNBsGWMobileBackhaulS1X2X2X2一个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97%以上，X2业务流量占整个RAN流量的比例小于3%Abis/IubsGWsGWS12G/3GLTE相较于GSM或者TD-SCDMA的无线回传传网（RAN）,TD-LTE的无线回传传网(RAN）需要解决决LTE基站与多个个核心网元元（SGW/MME）S1接口业务和和信令互联联，同时疏疏导LTE基站间的X2接口流量。。站点密度及及带宽容量量挑战系统频段业务F(MHz)站点数占比GSM900AMR9001TDLFPS1M/256k19002.8TDSACS6421003.5TDLDPS1M/256k26005以GSM基站覆盖范范围为基准准归一化,2G与LTE在同一区域域满覆盖情情况下，站点数比为为:1(GSM):2.8(LTE,F频段)/5（LTE，D频段）以GSM基站带宽容容量为基准准归一化,2G、TD、LTE基站带宽容容量需求比比为:1(GSM):10~15(TD)/30~50（LTE）系统带宽归一化带宽需求比2G基站2M~8M1TD基站20M~100M10~15LTE基站60M~450M30~50相较于GSM或者TD-SCDMA，LTE的站点密度度和单个基基站的带宽宽需求均成成倍增加，，如何“充分利用用传输现网网资源，合合理补网、、扩容建设设”满足LTE网络建设要要求，是传传输网络规规划建设面面临的重大大挑战。扁平化及集集中化组网网挑战相比2G/3G组网，LTE减少了BSC/RNC一层网络，流量需集集中汇聚到到多个核心心网元相比2/3G业务流向的的点到点汇聚聚型，LTE业务流向为为点到多点(X2,S1-FLEX)，传输网必必须支持基于IP地址的路由由转发功能能BTSNodeBBSCRNCeNBeNBS-GW1S-GW2S-GW3eNBeNBeNB2G/3GLTEeNBLTE核心网元元MME/SAE-GW在省会集集中部署署，业务务和信令令均须跨城域回回传，跨跨城域流流量将占占总流量量的90%以上，且且业务回回传距离离长达千千公里以以上。LTE网络扁平平化，导导致业务务流量及及流向模模型改变变核心网元元集中部部署到省省会，基基站业务务需跨城城域回传传BSC/RNCMobileBackhaulBTS/NodeBBTS/NodeBBTS/NodeBSGSNMGW城市ABSC/RNCMobileBackhaulBTS/NodeBBTS/NodeBBTS/NodeBSGSNMGW城市B如何从““传输技技术上和和组网上上”解决“点点到多点点”的LTE基站业务务转发和和长距离离、大容容量跨城城域基站站业务回回传，是传输组组网面临临的重大大挑战。。MSCMGW业务分类类管理及及质量要要求挑战战优先级QCI包延时丢包率典型业务15(non-GBR)100ms10-6IMS信令，OAM信息(包括保护、同步等信息)21(GBR)100ms10-2会话语音33(GBR)50ms10-3实时游戏42(GBR)150ms10-3会话视频(实时流)54(GBR)300ms10-6非会话视频(缓冲流)66(non-GBR)300ms10-6视频(缓冲流)77(non-GBR)100ms10-3语音，视频(实时流)，交互游戏88(non-GBR)300ms10-6基于TCP的应用(如：上网，E-mail，聊天，P2P等)99(non-GBR)300ms10-6文件共享如何从“传输技技术上、、业务管管理策略略上和网网管支撑撑手段上上”解决决LTE对业务的的分类管管理和质质量保障障，是传输输网络高高效支撑撑LTE业务运营营面临的的重大挑挑战。LTE比3G数据业务务更丰富富且业务务性能（（时延和和丢包率率）要求求更高相比2G/3G，传输网络须须“具备针对不同同的业务分类类管理和识别别功能”相比2G/3G，传输网络须须“具备业业务质质量在在线监监测告告警功功能””相比2G/3G，传输输网络络须““具备合合理的的流量量冲突突监测测和控控制策策略””LTE的新要求求和挑战战小结LTE作为4G移动技术术在为用用户提供供高速率接接入和丰丰富业务务应用的同同时，对对传输承承载网络络的组网网和业务务传送提提出了更更新、更更高的要要求：（1）新布接接入传输输节点（布点））（2）扩容网网络带宽宽容量（容量））（3）解决LTE核心网元元集中化化部署，，大面积积、长距距离的LTE基站业务务的回传传（组网、、技术））（4）构建业业务分类类管理和和QoS质量保障障策略和和支撑手手段（管理、、手段））1.接入节点点资源准准备–需新建接接入光缆缆和扩容容现网容容量扩容调整整现网接接入环满满足TD-LTE基站接入入需求跳点组环环：保持原有有结构不不变，通通过多用用一对纤纤芯，跳跳点组环环。裂环组环环：利用主干干接入光光缆重新新组环或或按照主主干接入入光缆规规划新建建光缆，，减少环环上节点点。接入层网络调整新建光缆缆接入无无光缆覆覆盖的LTE基站<1(GSM):2.8(LTE,F频段)/5（LTE，D频段）>各省应提提前根据据LTE基站分布布，结合现现网结构构及资源源情况，，做好LTE基站传输输接入网网络的光光缆敷设设和接入入环网的的扩容调调整规划划。工作要求求：2.LTE传输城域域网组网网方案-建设原则则LTE基站传输接入应采用光缆接入方式从组网安全性出发，接入层系统尽量采用环网结构，在地理条件和光缆建设确有困难的情况下可少量采用链型结构对供电条件差的基站接入节点，可暂不纳入环网结构原则一：光缆接入+环网结构LTE基站业务回传应选择PTN设备承载，并充分考虑PTN网络的整体部署策略，兼顾TD-SCDMA、GSM等接入需求现阶段不建议采用PON接入LTE基站（可靠性有待进一步提升和验证）原则二：采用PTN设备承载LTE基站业务回传传输网应首选利用已建PTN网络接入，容量不足升级改造不具备PTN接入网的LTE基站，应新建PTN网络原则三：首选利旧升级改造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，环环节点数数3～5个，业务务量大时时组网状网2、部署L3功能，实现基基于IP地址的转转发核心层1、PTN10GE组环，环环节点数数4~6个2、采用L2分组转发发功能3、带宽利用用率＞70%时，扩容PTN系统4、业务量大大时，下沉OTN汇聚层1、GE/双GE组环，单环接入入基站6~8个2、纤芯紧张张城市适适度超前前部署10GE环3、采用L2分组转发发功能4、采用GE光接口接入基站站接入层GE接入环GE接入环GE接入环10GE汇聚环10GE汇聚环10GE核心环eNodeBeNodeBeNodeBeNodeBeNodeBeNodeBeNodeBS-GW/MME落地设备10GE10GES1X2汇聚/接入层沿用L2承载方式ETHPW跨核心机房S1/X2采用静态L3VPN3.LTE传输城域域网组网网方案-SGW/MME部署在地地市的组组网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传输城域域网组网网方案-SGW/MME部署省会会的跨城城域组网网LTE基站到核核心网元元（MME/SGW）的回传距离离拉长（（增加了了地市到到省会段段落）各地市核核心传输输节点流流量到省省会核心心传输节节点业务流量量巨大（（>100G）各地市传传输设备备厂家各各异，存在异厂厂家设备备对接组组网方案1：PTN+OTN1.1PTN专网+OTN，1.2L3PTN+OTN直连方案2：IP专网+OTN地市、省省中心各各自L3PTN组网，地地市PTN经过省干干PTN+OTN或OTN直连至省省中心落落地PTN地市、省省中心各各自L3PTN组网，地地市PTN经IP专网连接接至省中中心核心网SAE-GW部署在省省会的无无线回传传场景特特点跨地市LTE无线回传传网络（（LTE-RAN）方案省中心城市A城市B城市ZOTNIP专网MMESGW42集团领导导已决策策：不采采用1.1PTN专网+OTN-可选1.2L3PTN+OTN直连-推荐1.2L3PTN+OTN直连省中心城市A城市B城市ZMMESGW1.1PTN专网+OTN3.LTE传输城域域网组网网方案-L3PTN+OTN直连跨城城域方案案说明省会设置置多对不同同厂家L3PTN落地节点点，通过省干干OTN直连地市市出口同厂家L3PTN地市出口口PTN与省会落落地PTN基于NNI对接分级路由由配置，省会PTN维护地市市收敛路路由，地地市PTN节点维护护基站子子网路由由各省应根据据地市LTE基站数量、、业务量大大小及物理理距离，选择LTE核心网元SGW/MME的集中放置置位置；各省LTE基站业务回回传传输组组网应依据据SGW/MME放置位置，，遵照LTE传输网络建建设指导意意见要求，，建设地市级LTE基站业务回回传传输网网和跨地市LTE基站业务回回传传输网网络。组网要求“口字型””对接组网网，结构简单，，易维护无需组建省省干LTE的PTN专网，节约成本跨城域部分分采用同厂家NNI对接，稳定可靠可采用分区域分厂厂家维护,人员组织简简单特点和优势势工作要求注：当地市市到省会的的传输距离离大于2000km，应考虑时时延对业务务质量的影影响省会城市核心层PTNOTNMMESGW地市A核心层L3PTN地市B核心层L3PTN10.9.*.*10.10.*.*10.11.*.*eNB接入、汇聚层L2PTN地市C核心层L3PTN厂家A厂家BeNB接入、汇聚层L2PTNeNB接入、汇聚层L2PTN厂家A厂家B厂家BNNINNIUNI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双模传送网络核心/汇聚层(PTN/OTN)传送网络接入层(PTN)时间服务器（备）eNB铯钟北斗/GPS时间服务器（主）1588v2时间同步传送频率同步网3X10-12(3.8天偏差1us)内置铷钟：1X10-10(2.7小时偏差1us)内置晶振：1.6X10-8(1分钟偏差1us)好处：基站无需配配置GPS系统，节约约成本、建建站选址容容易、规避避安全风险险、故障率率低坏处：目前PTN设备不具备备1588V2不对称时延自自动补偿，在在网络开通、、割接、排障障等阶段都需需要对时间同同步进行测量量，工作量大大LTE基站从PTN业务接口获取时间同步4.LTE时间同步网络络方案–1588V2技术方案说明明时间同步是TDD技术的内在要要求，TD-LTE时间同步精度度要求<±1.5us,当前能达到该该精度的授时时同步技术有有：(1)GPS卫星系统;(2)北斗卫星系统统；(3)1588V2同步协议；地面传输1588V2技术方案如下下：4.LTE时间同步网络络方案–时间同步现状状、问题及方方案选择当前TD基站时间同步步现状全部TD基站均配置GSP系统，部分配配置GPS和北斗双模系系统地面传输时间间同步系统1588V2已建设3期工程，每个个地市将配置置1对主备时间服服务已在31个地市试点使使用1588V2解决TD基站时间同步步需求，经试试点应用1588V2能满足基站时时间同步精度度要求当前时间同步步存在的问题题GPS系统：（1）存在安全隐隐患（2）故障率高（（3）安装施工困困难，要求无无遮挡北斗系统：（1）目前只有一一颗卫星授时时，对星困难难（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）目前无法不不对称性无法法自动补偿，，开通维护工工作量大（（2）网管无法监监控同步性能能各省当前应选择GPS系统作为LTE基站时间同步步主用，1588V2作为备用；各省应积极开展地面1588V2作为LTE基站时间同步步主用的试点点验证工作，待PTN设备解决不对对称性自动补补偿、实现网网管同步性能能监测后，选选择1588V2作为主用；时间同步方案案选择及工作作要求5.带宽规划及业业务配置管理理方案-分类分层带宽宽规划综合考虑业务务量的“统计分布特性性、业务质量要求求和传输效益”因三大素，对对不同LTE站点传输平均带宽宽规划按照下表表取定（Mb/s）传输网络分层层带宽配置，，接入：汇聚：：核心收敛比比为：4:3:2每个接入环额外预留240Mb/s带宽，以确保保每个接入环环的TD-LTE基站达到平均带宽的基础上，仍仍能够保证一一个TD-LTE基站达到峰值带宽（300M）每个接入环上上LTE基站节点平均均带宽之和不不得超过环上上总容量的70%站型接入层汇聚层核心层宏基站S111（单F站点）806040S11（单F站点）544127S111（F+D站点）16012080室内分布01（单E站点，双路）60453001（单E站点，单路）403020S11（单E站点，双路）1209060S11（单E站点，单路）806040根据LTE基站类型和配配置需求，结结合传输网络络分层进行规规划各省应根据LTE基站分类的业业务带宽需求求，遵循传输输网络分层收收敛比原则，，参考平均带带宽设置（可可根据实际LTE基站业务量调调整），进进行行LTE基站站回回传传传传输输网网络络的的带带宽宽规规划划，，合理理设设置置传传输输环环的的节节点点数数和和环环的的容容量量。工作作要要求求：：LSPCIRLSPPIRPIRCIREIRPW1PW2PW3LSPLSPCIR>=Sum(PWiCIR)LSPEIR>=Max(PWiEIR)PIR,CIR和EIR的数学关关系:当LSP1设置为CIR=PIR=1G时，LSP2的CIR受接口3容量限制制只能设设为0，但是PIR可以设为为1G。现假设设LSP2一直有1G的流量，，则有下下面结果果：1.如果LSP1没有流量量，LSP2的1G流量可以以无任何何丢弃，，从接口口3转发，该该结果表表明：CIR配置后若若实际带带宽不用用，可以以被别的的用户共共享实现现统计复复用。如果LSP1开始有速速率为A的流量，，LSP1的全部流流量将无无任何丢丢弃，从从接口3转发；同同时LSP2会出现丢丢包，只只有1G-A的流量被被转发。。该结果果表明：：CIR配置后若若要用，，别的用用户无法法抢占，，其效果果和刚性性管道一一样。如果LSP1的流量达达到1G，LSP1的全部流流量无损损从接口口3转发，LSP2的全部流量量被丢弃。。该结果表表明：PIR是柔性的，，可以做到到见缝插针针，充分利利用带宽资资源。LSP

1

LSP

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PTN

GE接口1GE接口3GE接口2PIR,CIR和EIR的物理意义义:5.带宽规划及及配置管理理方案-带宽配置技技术说明5.带宽规划及及配置管理理方案-带宽配置管管理原则及及要求原则一：CIR必须满足信令、时钟钟、网管、、语音及流流媒体业务务（GBR业务）的带宽需求求，并适当当预留带宽宽满足普通数据业业务的带宽需求求原则二：对业务电路路进行CIR（保证带宽宽）和PIR（峰值带宽宽）配置，，超出CIR但低于PIR的流量可在在网络拥塞塞时限制转转发每个基站的的LSP属性按照下下表参数设设置（Mb/s）：站型项目宏站室分（双路）室分（单路）宏基站S111（单F站点）CIR40----PIR320----S11（单F站点）CIR27----PIR213----S111（F+D站点）CIR80----PIR640----室内分布01（单E站点）CIR--3020PIR--14773S11（单E站点）CIR--6040PIR--294147根据LTE基站类型和和信令、业业务保障要要求配置CIR和PIR带宽各省应根据据LTE基站分类和和业务保障障带宽需求求，遵循LTE基站带宽配配置原则，，结合传输输环容量，，合理配置置每一个基基站的CIR和PIR，确保保高高价价值值业业务务的的畅畅通通和和质质量量，，并并最最大大限限度度发发挥挥PTN网络络的的带带宽宽承承载载和和管管理理能能力力。。工作作要要求求：：6.LTE传输输网网络络网网管管方方案案–分层层规规划划建建设设，，适适应应新新需需求求LTE传输输网网络络将将启启用用PTNL3，网网管管须须L3PTN配置置管管理理功功能能LTE传输输网网络络需需要要进进行行业业务务分分类类和和QoS管理理，，网网管管须须具具备备流量量分分析析和和业业务务分分类类管管理理功功能能为进进一一步步提提升升日日常常维维护护管管理理效效率率，，网网管管需需新新增增自动动巡巡检检、、故故障障智智能能定定位位、、网网络络智智能能割割接接、、快快速速资资源源分分析析调调度度功功能能分类功能名称功能描述要求基本功能要求PTN设备网管基本功能具备拓扑管理、配置管理、故障管理、性能管理、安全管理、北向接口功能等满足《中国移动PTN网管系统管理功能需求规范》要求新增功能要求L3PTN配置管理功能具备三层路由配置及管理功能满足LTE

S1-Flex和X2多点到多点的Mesh流量路由需求PTN效能优化功能具备智能割接、资源调度、流量分析及QoS管理、自动巡检、故障定位功能满足LTE传输网络平稳割接升级、快速资源调度、自动健康巡检、智能故障定位、业务质量优化等需求总体体原原则则参照现行网管管体系构建，，“网元>OM