LTE傳送網(wǎng)的技術(shù)及應(yīng)用方案研究

1、北京移動北京移動 20102010年年1010月月2828日日 課題名稱：課題名稱：lte傳送網(wǎng)的技術(shù)及應(yīng)用方案研究傳送網(wǎng)的技術(shù)及應(yīng)用方案研究 項目編號：項目編號：2010_lh_13子課題子課題 中國移動集團重點中國移動集團重點/ /聯(lián)合研發(fā)項目聯(lián)合研發(fā)項目 結(jié)題匯報報告結(jié)題匯報報告 第2頁 項目完成情況項目完成情況 目目 錄錄 二、主要研究成果二、主要研究成果 第3頁 1.1 1.1 研究背景及目標(biāo)研究背景及目標(biāo) lte是今后全球最主要的廣域?qū)拵б苿油ㄐ畔到y(tǒng)，未來所有的 2g/3g/3.5g技術(shù)都將殊途同歸，統(tǒng)一演進(jìn)到lte/lte-a階段。 近一年來，中國移動正在緊鑼密鼓的進(jìn)行td-lt

2、e實驗室測試，并即 將在北京等多個地市開展td-lte的規(guī)模試驗，預(yù)計23年后步入大規(guī) 模商用階段。 相比于td-scdma網(wǎng)絡(luò)，td-lte對移動回傳承載提出了一些新需求: - 取消了rnc，lte網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化和ip化 - 引入了s1-flex和x2接口，需多點之間連接 - 基站傳輸帶寬需求劇增，近期200-300mb/s，lte-a還將達(dá)到1gb/s。 - 更小的傳輸延時，更高的qos要求 因此，迫切需要研究td-lte的承載技術(shù)方案，結(jié)合北京移動傳輸網(wǎng) 現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，為td-lte規(guī)模試驗提供承載方案建議，為今后規(guī) 模商用階段進(jìn)行技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)儲備。 第4頁 1.2 1.2 主要研究內(nèi)容

3、主要研究內(nèi)容 理論理論 研究研究 傳輸傳輸 帶寬帶寬 應(yīng)用應(yīng)用 分析分析 可選可選 方案方案 比較比較 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 保護(hù)保護(hù) qos 性能性能 解決解決 方案方案 建議建議 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)狀現(xiàn)狀 分析分析 分析分析 傳送傳送 需求需求 推薦推薦 解決解決 方案方案 基礎(chǔ)基礎(chǔ) 升華升華 td-lte傳送需求逐步明確 td-lte現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模試點開展 ptn技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品功能完善 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 同步同步 流量流量 安全安全 應(yīng)用應(yīng)用 場景場景 分析分析 組網(wǎng)組網(wǎng) 方案方案 建議建議 第5頁 一一. . 開題計劃完成情況開題計劃完成情況 目目 錄錄 二、主要研究成果二、主要研究成果 第6頁 2

4、.1 2.1 td-lte的傳送需求分析的傳送需求分析 td-lte的傳送需求 規(guī)劃建設(shè)需求規(guī)劃建設(shè)需求 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 規(guī)模規(guī)模 網(wǎng)元網(wǎng)元 部署部署 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 運維運維 綜合綜合 成本成本 基本傳送需求基本傳送需求 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 接口接口 連接連接 傳輸傳輸 帶寬帶寬 保護(hù)保護(hù) 方式方式 qosqos 需求需求 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 同步同步 流量流量 安全安全 td-lte移動回傳的傳送 技術(shù)方案選擇范圍 通過通過td-lte的傳送需求分析，得出移動回傳的主要技術(shù)方案的傳送需求分析，得出移動回傳的主要技術(shù)方案 第7頁 2.1 2.1 td-lte的傳送需求分析的傳送需求分析 s-gw pool eno

5、de b enode b mme pool lte backhaul s1-u s1-c s1-c s1-u x2 nms s1-ap sctp ip vlan mac s1-c(enb-mme) x2-ap sctp ip vlan mac up pdus gtp-u udp ip vlan s1-u(enb-s-gw) mac om tcp ip vlan mac oam data flow up-pdus gtp-u x2-u&x2-c (enb-enb) udp ip vlan rnl tnl rnl tnl rnl tnl mac clock data flow s1 data x2

6、 data oam data clock data bits s1接口接口 s1分為s-u（s-gw）和s1- c(mme) 通過s1-flex支持mme/sgw pool，增強可靠性和靈活性 x2接口接口 x2 用于實現(xiàn)ue在相鄰enb之間 切換，承載信令和少量切換數(shù)據(jù) 1）lte的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化和的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化和ip化，無線網(wǎng)絡(luò)引入化，無線網(wǎng)絡(luò)引入s1和和x2接口接口 第8頁 2）s1-flex和和x2的多點連接是對現(xiàn)有移動回傳網(wǎng)絡(luò)的最大挑戰(zhàn)的多點連接是對現(xiàn)有移動回傳網(wǎng)絡(luò)的最大挑戰(zhàn) s1-flex和x2均是基于ip尋址 ，實現(xiàn)多點之間連接 s1-flex要求實現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)和 冗余保護(hù) x2

7、接口的連接數(shù)量 - 每個enb 的x2連接數(shù)量取決 于enb的小區(qū)數(shù)量。 - 在3個小區(qū)理想覆蓋下，每個 enb有6個相鄰enb。 - 非理想的小區(qū)覆蓋下，相鄰 enb約10個左右。 2.1 2.1 td-lte的傳送需求分析的傳送需求分析 中國移動現(xiàn)有中國移動現(xiàn)有3g移動回傳網(wǎng)絡(luò)（移動回傳網(wǎng)絡(luò)（mstp和和ptn），均是點到點連接的），均是點到點連接的e1 或以太網(wǎng)或以太網(wǎng)fe專線匯聚方式，需引入專線匯聚方式，需引入l2 vpn或或l3 vpn技術(shù)來實現(xiàn)技術(shù)來實現(xiàn)s1-flex 和和x2的多點之間連接建立。的多點之間連接建立。 第9頁 3）td-lte基站傳輸帶寬需求劇增，移動回傳網(wǎng)絡(luò)應(yīng)提供

8、大容量基站傳輸帶寬需求劇增，移動回傳網(wǎng)絡(luò)應(yīng)提供大容量 2.1 2.1 td-lte的傳送需求分析的傳送需求分析 20mhz帶寬、單小區(qū)理論峰值速率（帶寬、單小區(qū)理論峰值速率（tdd系統(tǒng)）系統(tǒng)） 據(jù)據(jù)td-lte的實驗室測試結(jié)果，的實驗室測試結(jié)果，td-lte（時隙配比（時隙配比2:2）的實際下行峰值速率約）的實際下行峰值速率約 82mbps，實測最高數(shù)據(jù)為下行，實測最高數(shù)據(jù)為下行70mb/s。 enb 的傳輸帶寬估算的傳輸帶寬估算=s1+n*x2（n=相鄰基站數(shù)量），相鄰基站數(shù)量），x2enb總帶寬的總帶寬的3% enb s111站型的站型的s1傳輸帶寬估算傳輸帶寬估算=單小區(qū)峰值速率單小區(qū)峰

9、值速率 3/經(jīng)驗因子（經(jīng)驗因子（0.60.8） =70 3/ (0.60.8)= 265350mb/s； td-lte基站的傳輸帶寬需求是現(xiàn)有基站的傳輸帶寬需求是現(xiàn)有td-scdma的至少的至少10倍！倍！ 第10頁 2.2 td-lte2.2 td-lte移動回傳的可選方案分析移動回傳的可選方案分析 基本技術(shù)方案分析 l3 vpn方案方案 光纖直連方案光纖直連方案 l2專線方案專線方案 l2 vpn方案方案 3 1 3 2 3 3 3 4 中國移動的中國移動的3g移動回傳已開始大規(guī)模建設(shè)移動回傳已開始大規(guī)模建設(shè)ptn網(wǎng)絡(luò)，提供網(wǎng)絡(luò)，提供l2 vpn解決方案；解決方案； 從移動網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)以及

10、高品質(zhì)業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載的發(fā)展趨勢出發(fā)，需要在核心層支持從移動網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)以及高品質(zhì)業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載的發(fā)展趨勢出發(fā)，需要在核心層支持 l3 vpn功能功能 一是有利于一是有利于lte規(guī)模組網(wǎng)時規(guī)模組網(wǎng)時s1-flex和和x2業(yè)務(wù)連接的靈活承載；業(yè)務(wù)連接的靈活承載； 二是可為集團客戶提供二是可為集團客戶提供l3 vpn和和l2 vpn業(yè)務(wù)；業(yè)務(wù)； 三是三是vpn技術(shù)有利于實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)之間的有效隔離和安全承載。技術(shù)有利于實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)之間的有效隔離和安全承載。 匯聚接入層匯聚接入層l2 vpn+ 核心層核心層l3 vpn方案方案 建議技術(shù)方案:l2+l3 vpn 第11頁 2.3 td-lte2.3 td-l

11、te移動回傳的推薦方案分析移動回傳的推薦方案分析 主要技術(shù)方案:l2+l3 vpn 匯聚接入層匯聚接入層ptn+核心層核心層ce方案方案 ptn核心層提供簡化的核心層提供簡化的l3 vpn方案方案 p-otn（ptn+otn）+核心層核心層ce方案方案 3 1 3 2 3 3 第12頁 方案方案1 1：ptnptn（l2 vpnl2 vpn）+ce+ce（路由器）（路由器） sgw ptn e-line sgw ptn e-line mme l3 l2 10.1.3.1 10.1.2.1 10.1.1.1 20.1.1.1 核心層ce (組網(wǎng)?) s1 x2 ptn e-line 核心機房pt

12、n和ce背靠背， s1-flex和x2業(yè)務(wù)通過組網(wǎng) 的ce之間動態(tài)l3 vpn實現(xiàn) 靈活調(diào)度 現(xiàn)有ptn ce 核心層ptn 10ge接入環(huán) 10ge/40ge匯聚環(huán) 40ge核心環(huán) ptn over otn 第13頁 sgw ptn e-line sgw ptn e-line ptn e-line ptn mme l2全連接隧道 +l3vpn業(yè)務(wù) l2 s1 x2 10.1.3.1 10.1.2.1 10.1.1.1 20.1.1.1 跨核心機房業(yè)務(wù)通過 ptn支持的簡化l3功能， 實現(xiàn)l3 vpn 方案方案2 2：ptnptn核心層提供核心層提供l3 vpnl3 vpn功能功能 匯聚接入層

13、ptn 支持l3功能的核心 層ptn設(shè)備 10ge接入環(huán) 10ge/40ge匯聚環(huán) 40ge核心環(huán)ptn over otn 第14頁 sgwsgw mme 核心層的p-otn支持ptn+otn 功能，解決lte大規(guī)模組網(wǎng)時的 大容量需求，2年后長期方案 q：l3 vpn業(yè)務(wù)調(diào)度功能由ce 或p-otn完成？ 方案方案3 3： p-otnp-otn（ptn+otnptn+otn）+ ce+ ce（路由器）（路由器） ptn e-line p-otn e-line p-otn p-otn提供l1/l2隧道 l2 s1 x2 ptn e- line 10.1.3.1 10.1.2.1 10.1.1.

14、1 20.1.1.1 10ge接入環(huán) 40ge匯聚環(huán) 40ge/100ge核心層 核心層ce (組網(wǎng)?) ce提供l3 vpn業(yè)務(wù) 核心匯聚層p-otn 接入層ptn 第15頁 三個推薦方案的分析比較三個推薦方案的分析比較 方案方案1（ptnce）方案方案2（核心層（核心層ptn支持簡化支持簡化l3）方案方案3（核心層（核心層p-otn支持支持 l3vpn+大容量調(diào)度）大容量調(diào)度） 基本描述ptn l2 vpn+ce l3 vpn 核心層ptn與ce背靠背，ce 之間組網(wǎng) 匯聚接入層ptn l2 vpn+核心層ptn（l2 隧道+l3 vpn業(yè)務(wù)） 匯聚接入層ptn l2 vpn+核心 層大容

15、量p-otn （l1/l2 隧道+l3 vpn業(yè)務(wù)） 業(yè)務(wù)配置分ptn l2 vpn和ce l3 vpn兩 段配置，ce路由器的業(yè)務(wù) 配置復(fù)雜 匯聚接入層l2 vpn+核心層l3 vpn分段配 置，ptn業(yè)務(wù)配置簡單，圖形化界面 ，正在增強l3 vpn網(wǎng)管配置功能 匯聚接入層ptn+核心層p-otn 分段配置，需開發(fā)p-otn 設(shè)備和網(wǎng)管 網(wǎng)絡(luò)維護(hù)維護(hù)界面不清晰，需要ptn和 ip路由共同維護(hù)backhaul 網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備維護(hù)成本投入 大，缺少端到端的管理能 力，故障定位困難，可維 護(hù)性差 ptn統(tǒng)一組網(wǎng)，全部采用靜態(tài)連接建立方 式，配置簡單，簡化的l3 vpn業(yè)務(wù)配 置對運維人員要求低，可維護(hù)

16、性非常 好 ptn和p-otn聯(lián)合組網(wǎng)，全部 采用靜態(tài)連接建立方式， 配置簡單，簡化的l3 vpn業(yè)務(wù)配置對運維人員 要求低，可維護(hù)性非常好 網(wǎng)絡(luò)保護(hù)需要ptn和路由器進(jìn)行配合， 缺乏端到端的保護(hù)能力 采用ptn的分段保護(hù)組網(wǎng)，一種技術(shù)體制 下的分段保護(hù)可保證50ms 采用ptn+p-otn的分段保護(hù)， otn的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)能力強 網(wǎng)管ptn和ce路由器各需一套網(wǎng)管 ，網(wǎng)管的運維和協(xié)調(diào)復(fù)雜 ；在業(yè)務(wù)層面，2種設(shè)備 無法實現(xiàn)端到端的管理 ptn設(shè)備統(tǒng)一網(wǎng)管，可以充分利用ptn網(wǎng)管 的優(yōu)勢，實現(xiàn)類似于端到端管理的用 戶體驗，提高管理效率 ptn和p-otn統(tǒng)一網(wǎng)管，可以 充分利用傳輸統(tǒng)一網(wǎng)管的 優(yōu)勢，

17、實現(xiàn)類似于端到端 管理的用戶體驗，提高管 理效率 網(wǎng)絡(luò)后續(xù)演進(jìn)backhaul網(wǎng)絡(luò)由ptn和ce路由 器混合組網(wǎng)完成，目前ce 不支持mpls-tp技術(shù)，帶 來管理、維護(hù)等諸多需要 融合發(fā)展的問題 ptn支持簡化l3功能，符合ptn網(wǎng)絡(luò)簡單 、可靠、可運維理念，推動各種技術(shù) 在ptn設(shè)備上的融合，符合網(wǎng)絡(luò)融合 演進(jìn)的方向 p-otn是正研究探討的演進(jìn)發(fā) 展方向之一，需要廠家的 開發(fā)支持 第16頁 2.4 2.4 北京移動北京移動td-ltetd-lte規(guī)模試驗移動回傳方案規(guī)模試驗移動回傳方案 td-lte 移動回傳移動回傳 解決方案解決方案 方案研究方案研究 分析要點分析要點 技術(shù)方案技術(shù)方案 可行性可行性 規(guī)模建設(shè)規(guī)模建設(shè) 可行性可行性 組網(wǎng)擴展性和靈活性組網(wǎng)擴展性和靈活性 標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)成熟度標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)成熟度 技術(shù)生命