LTE承載網(wǎng)絡技術(shù)分析[權(quán)威資料]

LTE 承載網(wǎng)絡技術(shù)分析 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘 要 L T E 網(wǎng)絡將全面實現(xiàn) I P 化，帶寬需求將會大大提升，因此對承載網(wǎng)提出了新的要求。本文結(jié)合實際工作對 L T E 承載網(wǎng)絡進行闡述。 關鍵詞 L T E 承載需求；解決方案；發(fā)展走向 1 引言 近年來，隨著全球通信業(yè)務的發(fā)展，原有的EDGE/HSDPA 技術(shù)已無法滿足人們對高帶寬業(yè)務的需求，特別是高分辨率的圖像和高清視頻業(yè)務的需求。引 進 LTE 技術(shù)，不僅能滿足高帶寬業(yè)務的發(fā)展，同時也真正實現(xiàn)無線寬帶化、泛在化。 2 承載網(wǎng)應對移動互聯(lián)網(wǎng)的需求 2.1 LTE 的新增需求 我國運營商在 3G網(wǎng)絡的前期階段，采用 IP RAN、MSTP、 PTN 等不一樣手段解決現(xiàn)有 3G RAN 的回傳需求。 LTE的發(fā)展，已有支撐 3G的承載網(wǎng)是否能夠匹配？ LTE 帶來什么新的需求？ 結(jié)合 LTE的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，可以看出， LTE 承載與 3G網(wǎng)絡的需求差異主要體現(xiàn)在： E-UTRAN 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的扁平化；取消 RNC， eNB 與 EPC 直接相連， eNB 之間直接相連（網(wǎng)格網(wǎng)絡）； e-NB接口類型與承載要求。 S1-flex 接口實現(xiàn)容災與負荷分擔，并且加強切換性能； X2 接口支撐 eNB 的切換信令等需求，共同組成 S1、 X2 邏輯連接。 LTE 的 QOS 需求、 LTE 網(wǎng)絡保護的需求、自動鄰居出現(xiàn)提升網(wǎng)絡的智能化、自動優(yōu)化部署等； LTE 的網(wǎng)絡同步需求、LTE 的網(wǎng)絡安全問題、支持鄰居自動發(fā)現(xiàn)，需要支持網(wǎng)絡的接入認證，以應對危險的侵入。 2.2 承載網(wǎng)的發(fā)展趨勢 從 SDH 網(wǎng)絡支持 TDM 語音網(wǎng)絡于 1990 年開始大規(guī)模部署，以應對移動互聯(lián)網(wǎng)的寬帶化、 IP化的發(fā)展過程中，受制于長幀結(jié)構(gòu)、基于電路交換、逐級復用的剛性帶寬限制，在IP化時代，不經(jīng)濟的傳送效益比較明顯。 處理寬帶化、 IP化，傳統(tǒng)承載網(wǎng)還需要繼續(xù)發(fā)展。應對新的移動回程需求，新一代傳輸網(wǎng)絡必須具備的。 高性能：適應 IP化的分組交換能力，加強電路傳輸封裝成本。 靈活的部署：支持從核心網(wǎng)絡到匯聚網(wǎng)絡，接入網(wǎng)絡全程全網(wǎng)的解決方案。 單位比特傳輸成本：支持彈性帶寬，以確保每一 Bit的最佳傳輸。 分級質(zhì)量保證與精細化的承載：支持差分服務，精細化經(jīng)營的各服務等 級的 Bit 帶寬。支持時鐘同步：支持地面?zhèn)鬏敃r鐘。電信級維護能力：繼承經(jīng)典，實現(xiàn)端到端業(yè)務的監(jiān)控和維護， 50ms 的業(yè)務保護。分析可看出，以應對 LTE 的智能化、安全認證等，你需要考慮匹配 MPLS 核心網(wǎng)絡部署在承載網(wǎng)開展的 L3 VPN 網(wǎng)絡部署的支持程度。 3 LTE 承載需求的應對方式 （ 1）大帶寬、低時延、多業(yè)務：提升 100G 平滑演進能力，使用大緩存路由型設備，進行環(huán)網(wǎng)樹形改造，實施路由型方案。（ 2）點到多靈活組網(wǎng)：實現(xiàn) IP/MPLS 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)扁平化，搭建 L3到核心的 S1接口以及 L3到邊緣的 X2 接口。（ 3）維護超大規(guī)?；荆涸O計 L3自適應網(wǎng)絡，實現(xiàn)可視化基站接入設備運維。（ 4）相位同步新需求：實現(xiàn)頻率同步、相位同步以及進行環(huán)網(wǎng)自動補償。 4 應對高帶寬的承載網(wǎng)絡解決方案 4.1 高帶寬解決方案 LTE 根據(jù)理論仿真結(jié)果可以看出， e-NB的傳輸帶寬=S1+N*X2（ N=相鄰基站數(shù)量），按照 TD-LTE S111 站型的帶寬估算估計為（ 442.5 590） Mbps。 如果使用 SDH/MSTP 網(wǎng)絡，現(xiàn)有 10G、 10GE 設備在不部署收斂系數(shù)的情況下，只能支持 17個站點左 右。 如果使用 N*10G WDM/OTN 則可以支持 N*17 個站點的網(wǎng)絡。是否需要考慮 “PTN+OTN” ，以提升承載帶寬的方案？ 4.2 網(wǎng)絡架構(gòu)調(diào)整 現(xiàn)有移動承載網(wǎng)使用的 “ 骨干、匯聚、接入 ” 層次清晰的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有電層網(wǎng)絡 SDH/MSTP、 PTN 的最高帶寬只為 10G、 10GE?？梢钥闯鲈?LTE 時代，還采用清晰三層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡，可以看出骨干層、匯聚層的網(wǎng)絡將成倍增長，必然帶來對核心機房空間、電源等方面的沖擊。 采用 O T N 透傳、接口開放的功能，可以考慮在骨干、匯聚層部署 扁平化的 OTN 網(wǎng)絡，從小區(qū)域匯聚等網(wǎng)絡，上行至核心機樓。故從網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的可擴展性、適應性來看，也需要考慮 “OTN+PTN” 的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。 4.3 LTE 時代，網(wǎng)絡扁平化的演進 按照 “ 匯聚區(qū)域 ” 化概念，部署區(qū)域內(nèi)的接入、匯聚承載網(wǎng)，通過透傳的 OTN 網(wǎng)絡完成業(yè)務至核心機房的回傳。 中繼層網(wǎng)絡對于電層網(wǎng)絡來看，為透明承載網(wǎng)，故還是保留了傳統(tǒng)的 “ 骨干、匯聚、接入 ” 三層網(wǎng)絡。 5 LTE 承載網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展走向 數(shù)據(jù)顯示，從 2010 年到 2015 年，全球移動數(shù)據(jù)流量將從 0.24EB/月增加至 6.3EB/月，同比增長 26倍。在數(shù)據(jù)流量迅猛增長的移動網(wǎng)絡運營商驅(qū)動不斷升級。為了移動網(wǎng)絡發(fā)展潮流，過去幾年間，運營商就開始著手全面推進移動回傳網(wǎng)絡的 IP化。但是就移動回傳技術(shù)，網(wǎng)絡業(yè)界出現(xiàn)了兩種聲音 PTN 和 IP RAN，隨著承載網(wǎng)絡持續(xù)演進，爭論之聲不絕于耳。 5.1 PTN PTN 在傳送網(wǎng)的基礎上引進路由器的 MPLS 交換，保持了原本的面向連接業(yè)務配置、保護和修復等特點，成為傳送網(wǎng)分組化的首個里程碑。進入 LTE 時代后，運營商網(wǎng)絡所面臨的最大變化是如何滿足所造成的扁 平化 S1和 X2 業(yè)務，這是承載網(wǎng)絡 LTE 演進方向和目標網(wǎng)絡負載的需要。針對 TD-LTE 的承載需求， PTN 需要在以下幾個方面進行完善和提高。 （ 1）流量問題。作為新的一種網(wǎng)絡架構(gòu)， LTE 單站網(wǎng)絡流量的帶寬開銷量較大，需要未來在核心匯聚層引進 40GE或者更高速率的接口，在接入層引入小型化、低成本的 10GE接口。（ 2）流向問題。 LTE 取消了之前的 RNC 層，添加 S1和X2接口和引入 PTN L3 功能的核心層，使用 L3 VPN 做輔導。（ 3）同步問題。用于時間同步要求的 TDD 的網(wǎng)絡系統(tǒng)更加嚴格，需要推動 IEEE 1588v2 地面?zhèn)魉蜁r間同步的應用。 同時， PTN 組網(wǎng)方式有兩種：首先采用 PTN 全程組網(wǎng)，打開三個功能；其次是采用 PTN+CE 的組網(wǎng)方式，通過疊加路由來避免 PTN 的一些技術(shù)弱點。 應該指出的是，雖然有一定的 PTN 技術(shù)的不足，但是，通過推進整個產(chǎn)業(yè)鏈，綜合承載能力已得到國內(nèi)外運營商的認可，并在現(xiàn)網(wǎng)中得到了很大規(guī)模的應用。 5.2 IP RAN IP RAN 是基于路由器為基礎的進化到基于分組的傳輸網(wǎng)絡。 IP RAN 保留大部分的路由器的特點，并且從傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)引進精準時間同步、 傳送網(wǎng)的電路管理等特點，其直接面向具備三層功能與業(yè)務靈活控制的全業(yè)務承載。因此， IP RAN 承載被業(yè)界認為是最好的解決方案整。 IP RAN 技術(shù)因其靈活性、為未來 LTE 技術(shù)支持和滿足 FMC 業(yè)務承載等優(yōu)勢而被多家國際運營商使用，其便于擴展網(wǎng)絡規(guī)模，統(tǒng)一的承載網(wǎng)絡能夠有效簡化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。然而，從分組技術(shù)的發(fā)展來看， IP RAN 技術(shù)的成熟有待改善，市場仍處于培育期，而且對比國內(nèi)大規(guī)模普及的 PTN 來說，其規(guī)模仍然不足。 有專家認為，隨著逐步部署的 LTE/4G 以及全業(yè)務承載商業(yè)模式及建網(wǎng)思路的逐步清晰，分組傳 送網(wǎng)的功能、性能的要求將逐漸清晰， PTN 和 IP RAN 網(wǎng)絡形態(tài)將出現(xiàn)逐漸融合的演進。 PTN 將作出更有活力、更靈活、并為發(fā)展方向的三大功能提供更好的支持以及 IP RAN 將是更容易維護、更友好便捷、更環(huán)保、更具有低成本效益的發(fā)展方向，兩者在具體功能的實現(xiàn)方式上不一樣，但是在功能以及運維方式上的差異將會變小。 6 結(jié)束語 隨著全球移動通信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，運營商、設備制造商用戶增加財政實力，深化國際交流與合作，將繼續(xù)推動實現(xiàn) LTE 承載網(wǎng)的應用和推廣，以滿足承載網(wǎng)需求，技術(shù)的LTE 將大大加快下一代 移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展。但在同一時間，在設備，技術(shù)和創(chuàng)新革命相關成本的 LTE 承載網(wǎng)絡的平滑演進，以及取得很大的進步空間。 參考文獻： 1 黃宇，郭棟，勞松均 .面向 LTE 的傳送網(wǎng)發(fā)展策略J.移動通信 .2012（ 21） 2 孫震強，趙冬，芒戈 .LTE 面臨的挑戰(zhàn)與對策 J.移動通信 .2012（ 21） 3 包東智 .TD-LTE 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景 J.中國電信業(yè) .2011（ 03） 4 思博倫： TD-LTE 前景可期 J.中國電信業(yè) .2012（ 07） 閱讀相關文檔 :友盟 2013 移動互聯(lián)網(wǎng)年報發(fā)布 加強云存儲數(shù)據(jù)安全 LTE技術(shù)在城市軌道交通車 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