TDLTE传送网方案探讨.docx
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TDLTE传送网方案探讨
TD-LTE传送网方案探讨
TD-LTE传送网方案探讨
摘要：
根据2012年中国移动TD-lTE实验网建设经验，结合LTE、PTN相关技术标准，主要从TD－LTE发展趋势、传输需求、组网对比、技术方案、建设原则、容量配置、报文封装、静态配置、QOS、网络保护、时间同步等高面进行描述，总结优质建设方案，为后期TD-LTE网络的大规模建设提供参考。
关键字：
TD-LTE、PTN、传输。
中图分类号TN915.02文献标识码A
一.TD-LTE概述
随着移动互联网的发展，用户智能终端对于高速数据业务的需求增长，移动互联网已经跳过互联网发展的初级阶段，进入“应用为王，内容至上”的时代。
正因为应用为王的引领，移动互联网发展对宽带业务提出了越来越高的要求，那就是“宽带化、视频化、智能化”，届时用户将可以享受“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，因此LTE的发展也极其迫切。
TD-LTE即TimeDivisionLongTermEvolution（分时长期演进），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，所共同开发的第四代（4G）移动通信技术与标准，即中国移动第四代（4G）移动通信技术。
TD-LTE采用三大关键技术为：
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）
CDMA2000
（EVDORA）
TD-SCDMA
（HSPA）
WCDMA
（HSPA）
TD-LTE
FDD-LTE
下行速率
236Kbps
3.1Mbps
2.8Mbps
14.4Mbps
100Mbps
150Mbps
上行速率
118Kbps
1.8Mbps
2.2Mbps
5.76Mbps
50Mbps
40Mbps
二.中国移动传送网现状
1.2G/3G业务发展
截止2012年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。
2013年7月22日，中国移动今天发布6月份运营数据，当月新增用户497.8万，累计总用户达到7.40亿；其中新增3G用户848.3万，累计用户数达1.38亿（今年上半年新增3G用户4995万）。
2.2G/3G业务传送
2G主要为TDM业务，基站侧接口E1（带宽4~16M），BSC侧接口STM-1（带宽155M）；3G主要为ATM/IP业务，基站侧接口FE（带宽大于30M），BNC侧接口GE（带宽N*1G）。
2010年以前，2G/3G业务主要由SDH/MSTP网络传送至BSC/RNC。
随着PTN（分组传送网）技术的成熟，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，所有3G站点及业务也逐渐向IP化演进。
三.TD-LTE传送网方案探讨
1.TD-LTE发展趋势
2010年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。
由我国主导的4G国际移动通信标准术TD-LTE在2012年12月率先在香港正式商用，该网采取LTETDD/FDD融合组网方式，初期运营将提供高速移动数据业务为主。
2012年同时在中国内地,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、成都已经完成2万个基站，其中成都2012年试验网建设TD-LTE站点1194个（其中共址新建926个、新址新建268个）。
2013年中国移动计划建20万个LTE基站，为发展LTE用户奠定坚实的基础。
2013年四川移动计划建设10067个基站（7932个共址站，2155个新建站），其中成都市计划新建3323个LTE站点（2412个共址站，911个新址站），将占成都移动物理站址25%左右。
2.TD-LTE传输需求
LTE的传输重点在E-UTRAN的传输，主要是S1、X2接口的需求，其中S1是eNB与MME、S-GW的连接。
X2主要是针对相邻eNB之间的连接，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与MME连接、S1-u与S-GW连接；X2也可划分为X2-c、X2-u。
S1下行带宽估计130M*3（扇区）/2=200M，S1上行带宽约90M，X2流量估计占S1下行带宽的5%。
传送网在承载LTE时还需考虑以下几点：
2.1.S1接口采用Flex方式，eNB同时连接到个MME、S-GW，核心网元采用POOL（池）的设置；
2.2.传统RNC功能下移至eNB,基站之间需要支持X2接口连接，采用MESH方式；
2.3.基站传输带宽：
单站带宽需求峰值超100Mbits,跟调制方式、站型配置、利用率等相关；
2.4.S1接口时延不超过10ms，X2接口时延不超过20ms，LTE需要传送网提供时间同步。
3.TD-LTE传送网方案
图三.3.1-1TD-LTE传送网4种建设方案
2010年8月中国移动通过对方案1和方案2的实验测试：
1、烽火、华为、中兴通过方案1的测试，阿朗、UT不支持方案1；
2、烽火、华为、中兴、阿朗、UT通过方案2测试，但烽火、UT无CE设备（采用中兴华为的CE设备）。
通过以上测试，仅部分厂家的PTN设备不支持L3功能，下面主要介绍成都移动LTE“PTN核心层引入L3功能的方案”，系统图如下：
图三.3.1-2PTN核心层引入L3功能方案
3.2.技术方案
PTN端到端的统一组网，全部采用静态VPN（核心层也采用L3VPN）；接入层、汇聚层仍采用L2E-line，与3G回传方案一致；核心层PTN通过软件方式支持IP识别、处理和路由转发等简化的L3功能，路由转发采用静态网管或L3BGP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.建设原则
LTE基站应采用光传输、PTN设备承载，组网尽可能采用环网结构，双节点上联接入。
因2013年中国移动LTE规划站点数量庞大，计划覆盖大部分市城区，仅成都移动2013年计划新增LTE站点有3323个，占成都移动物理址25%，给现已承载2G/3G的PTN网络带来巨大压力。
接入层：
主测区域采用可升级10GEPTN设备，非主测区采用GEPTN设备，交叉容量不小于30G，与eNB连接采用GE口，每接入环为3-6个网元。
对本期LTE站点集中的市城区或后期LTE站点规划密集区域，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规划稀少或市县城区，在满足容量情况下，可在纳入原PTN接入环。
汇聚层：
根据业务需求，汇聚层采用10GEPTN设备（交叉容量不小于160G），每个汇聚环可解决100个左右基站的传输需求，汇聚层均启用业务收敛功能，提高传输效率，根据接入规模适当进行扩容。
核心层：
核心层采用10GEPTN设备，交叉容量不小于320G，支持L3功能，建设核心环，可以根据业务终端情况，在核心业务机房建设专用落地设备。
3.4.容量配置
无线专业在LTE选点时充分考虑了基站属性，确定其带宽需求。
传输网络带宽规划时需充分考虑网络的可扩展性、业务分布、业务突发性等，因此需要按照峰值带宽来进行测算，并适当考虑冗余带宽。
表3.3.4-1基站属性带宽规划表1
区域
项目
宏站（M）
室分（M）
主测区
保证带宽（CIR）
160
120
峰值带宽（PIR）
640
210
非主测区
保证带宽（CIR）
80
60
峰值带宽（PIR）
320
110
表3.3.4-2PTN系统带宽规划表2
区域
接入层
汇聚层
核心层
宏站（M）
室分（M）
宏站（M）
室分（M）
宏站（M）
室分（M）
主测区
320
210
240
180
160
120
非主测区
160
110
120
90
80
60
3.5.报文封装
PWE3建立的是一个点到点通道，通道之间互相隔离，用户二层报文在PW间透传。
对于PE设备，PW（PseudoWire）连接建立后，用户接入接口和PW的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报文内部封装的二层用户报文。
PWE3属于点到点方式的二层VPN技术，Martini方式的L2VPN是PWE3的一个子集。
PWE3采用了MartiniL2VPN的部分内容，包括信令LDP和封装模式。
同时，PWE3对Martini方式的L2VPN进行了扩展，两者的基本的信令过程是一样的。
3.6.静态配置
本方案，接入层LSP/PW配置需与现网PTN保持一致；汇聚层LSP/PW遂道配置与现网PTN保持一致；L2/L3转接核心节点的路由配置与L2PW配置类似。
3.7.Qos设置
LTE承载网（PTN网络）将采用带宽收敛和统计复用功能，因此必须引入QoS功能。
传输网边缘节点根据DSCP值映射到PTN的EXP字节，各节点根据EXP优先级提供QoS。
在PTN系统的带宽配置中，CIR（保证带宽）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。
PIR（峰值带宽）则可以设置为LTE系统的最大峰值带宽。
3.8.网络保护
PTN现有保护方式：
TMPLS的线性保护倒换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接入层至核心汇聚层采用MPLSAPS保护（端到端遂道保护）、核心层至RNC采用LAG保护、核心层至BSC采用LMSP保护。
3.9.时间同步
LTE部分业务需要时间同步，PTN分组传送网需支持1588V2或同步以太等技术。
1588V2有两种实现模式：
边界时钟（BC）和透明时钟（TC）。
常用的BC模式，即每个同步链上的相邻节点逐跳运行主从时钟模式（上游为主、下游为从），逐级同步，最终PTN全网同步；时间树的中间转发节点运行PTP协议，按照主从方式逐跳转发精确时间。
四.城域传送网长期演进
域域传送网在未来一段时间内仍将采用三层结构，在核心层PTN落地节点叠加CE或引入L3功能PTN，来满足S1和X2业务调度需求。
随着未来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随着接入环扩容将按需下沉，因此LTE建设初期就应做好相应网络规划。
参考文献：
[1]《LTE网络规划设计手册》广州杰赛通信规划设计院主编，人民邮电出版社，2013年1月；
[2]龚倩等《分组传送网》人民邮电出版社2009年1月1日；
[3]《PTN技术原理与城域网总体架构》，中国移动通信研究院，2009年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2010年4月1日；
[5]龚倩等《PTN规划建设与运维实战》，人民邮电出版社，2010年12月1日；
附简介：
程万品，2009年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。
现主要负责中国移动四川、西藏业务区本地网传输专业工程规划设计，职务为项目负责人。
通讯：
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