LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文

LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第1頁。文檔均為word文檔，下載后可直接編輯使用亦可打印LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第1頁。摘要隨著移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的不斷發(fā)展和LTE技術的發(fā)展成熟，LTE己在全球各地商用。電信業(yè)務也由以語音為主的窄帶業(yè)務向語音、數(shù)據(jù)和視頻等多媒體寬帶業(yè)務方向發(fā)展。近年來，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算為代表的新一代信息通信技術的出現(xiàn)，使得整個移動通信產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)了前所未有的創(chuàng)新速度和變革深度，網(wǎng)絡速率不斷提升，新技術和新業(yè)務不斷產(chǎn)生，同時也引起網(wǎng)絡流量的激增，高帶寬通信成為了人們的迫切需要。只有突破帶寬“瓶頸”，才能夠使整個網(wǎng)絡發(fā)揮更為有效的作用，并且有效地推動業(yè)務發(fā)展。目前多數(shù)LTE基站由PTN承載，建設成本較高，網(wǎng)絡部署復雜。并且由于LTE的廣覆蓋、高帶寬的特點，對承載網(wǎng)也提出了更高的要求。在本文中我們將探討使用一種新的方式承載或者與PTN共同承載，以保證帶寬和通信質(zhì)量的前提下降低建設成本，并通過測試驗證承載的可能性。本文首先從研究背景出發(fā)，介紹了PON技術的的現(xiàn)狀，分析GPON原理和關鍵技術，并對GPON技術和EPON技術進行比較。然后根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)情況,在某地進行了小規(guī)模的GPON承載LTE測試，并對PTN承載和GPON承載兩種方式進行了對比。根據(jù)所得的各項參數(shù)，綜合考慮GPON的優(yōu)點和缺點，得出了一種合適的承載方案，即GPON技術可作為LTE承載網(wǎng)的補充技術，用于PTN傳輸資源暫時未到位的階段。與此同時，在實際測試中我們發(fā)現(xiàn)當網(wǎng)絡擁塞時，低優(yōu)先級業(yè)務往往受到較大的影響，網(wǎng)絡時延明顯提高，為了改善此類情況，本文也提出一個改進的動態(tài)帶寬分配算法。該算法對目前最具有代表性的一種GPONDBA算法進行了改進，并利用OPNET軟件建立了系統(tǒng)仿真模型進行了仿真。從仿真結(jié)果來看，改進后的算法有效地減小了傳輸時延，并且能夠滿足ITU-T所要求的業(yè)務傳輸時延。關鍵詞：LTE；承載網(wǎng)絡；規(guī)劃設計

LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第2頁。AbstractLTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第2頁。WiththecontinuousdevelopmentofmobileInternetbusinessandthedevelopmentofLTEtechnologymature,LTEcommercialaroundtheworld.Telecombusinessalsobynarrowbandbusinessisgivenprioritytowithvoicetovoice,dataandvideoandothermultimediabroadbandbusinessdirection.Inrecentyears,representedbytheInternet,cloudcomputing,bigdataoftheemergenceofanewgenerationofinformationandcommunicationtechnology,mobilecommunicationindustrymakesthewholepresentstheunprecedentedinnovationspeedanddepthofthechange,thenetworkspeed,continuouslyproducenewtechnologyandnewbusiness,butalsocausesasurgeofnetworktraffic,highbandwidthcommunicationsbecometheurgentneedsofthepeople.Onlybreakthroughbandwidth"bottleneck",canmakewholenetworkplaytotheroleofthemoreeffective,andeffectivelypromotingthedevelopmentofthebusiness.Mostoftoday'sLTEbasestationbuiltbyPTNbearing,highcost,complexnetworkdeployment.AndbecausetheLTEthecharacteristicsofwidecoverage,highbandwidth,alsoputforwardhigherrequirementsforbearingnetwork.Inthisarticlewewillexploretheuseofanewwayofbearingorbearing,togetherwiththePTNinplacetoensurethatthebandwidthandthecommunicationqualityunderthepremiseofreducingconstructioncost,andbymeasuringtestcertificatebearingpossibility.Thisarticlefirstembarksfromtheresearchbackground,thispaperintroducesthepresentsituationofPONtechnology,analysisGPONprincipleandkeytechnology,andcarriesonthecomparisontoEPONandGPONtechnology.Thenaccordingtothecurrentnetworksituation,somewhereinthesmall-scaleGPONcarryingLTEtest,andonthebearingandGPONPTNcarryingtwowayswerecompared.Accordingtotheobtainedparameters,consideringtheadvantagesanddisadvantagesofGPON,foundasuitablecarryingscheme,namelytheGPONtechnologycanbeusedtosupplementtheLTEbearingnetworktechnology,usedinPTNtransportresourcestemporarilynotinplace.Atthesametime,intheactualtestwefoundthatwhenthenetworkcongestion,lowprioritybusinesstendtoLTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第3頁。belarger,theinfluenceofnetworktimedelay,inordertoimprovethiskindofsituation,thisarticlealsoputsforwardanimproveddynamicbandwidthallocationalgorithmisproposed.ThealgorithmofthemostrepresentativeofaGPONDBAalgorithmisimproved,andthesystemsimulationmodelwasestablishedbasedonOPNETsoftwarewassimulated.Fromtheimitationofrealresults,theimprovedalgorithmeffectivelyreducesthetransmissiondelay,andcansatisfytherequiredbytheITU-Tbusinesslosetimedelay.LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第3頁。Keywords:LTE;Hostednetwork;Planninganddesign

LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第4頁。目錄LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第4頁。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計 1摘要 2Abstract 3目錄 51序言 52LTE承載網(wǎng)特點分析 62.1扁平化的網(wǎng)絡結(jié)構 62.2更高帶寬、更大規(guī)模 72.3更高的QoS要求 72.4嚴格的時間同步 83LTE承載網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)劃設計 83.1LTE網(wǎng)絡架構的背景 83.2LTE承載網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)劃設計 93.3LTE網(wǎng)絡架構的需求 11LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第5頁。4保證LTE承載網(wǎng)可靠性 12LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第5頁。4.1可靠性概述 124.1.1快速檢測技術 134.1.2保護倒換技術 144.2LTE承載網(wǎng)可靠性技術 144.2.1中國電信LTE承載網(wǎng)可靠性技術 144.2.2中國聯(lián)通LTE承載網(wǎng)可靠性技術 174.2.3快速檢測技術 194.3總結(jié) 195結(jié)論 20參考文獻2015 22致謝 25

LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第6頁。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第6頁。1序言21世紀以來，電信業(yè)務己由以語音為主的窄帶業(yè)務向語音、數(shù)據(jù)和視頻等多媒體寬帶業(yè)務方向發(fā)展，給人們的生活帶來了巨大的影響。近年來，人們在移動端的高帶寬業(yè)務需求也呈爆炸式增長，比如視頻點播、在線學習以及互動游戲等。只有打破接入部分的帶寬限制，才能夠推動業(yè)務發(fā)展，使整個網(wǎng)絡發(fā)揮更大的作用。所以,運營商努力的共同方向是為用戶提供更快、更寬和交互式業(yè)務的傳輸通道。近幾年LTE(LongTermEvolution)發(fā)展迅速，以中國移動為例，截止2014年底，全國己有70萬個基站，而2015年將繼續(xù)新建基站，預計總數(shù)將達100萬個。目前我國電信運營商最重要的兩大基礎業(yè)務是移動通信和固網(wǎng)寬帶，在電信網(wǎng)絡IP化、寬帶化和技術融合的大背景下，移動寬帶服務推動移動通信迅猛發(fā)展，也對承載網(wǎng)絡提出了更高的要求。同時，網(wǎng)絡靈活性和業(yè)務接入帶寬的需求也在不斷增加，以WCMDA網(wǎng)絡為例，移動回傳網(wǎng)絡的實際接入帶寬己從2G時代的2Mbit/s,經(jīng)過3G發(fā)展初期的15Mbit/s,提高到3G成熟期HSPA+業(yè)務的28Mbit/s，LTE的基站物理接口將會達到GE，實際業(yè)務帶寬有可能達到300Mbit/s以上。PON技術在多業(yè)務接入方面有很大的優(yōu)勢，其網(wǎng)絡部署方便、快捷。面對目前移動接入網(wǎng)IP化及業(yè)務需求多樣化，GPON技術可以承載多個業(yè)務接入，具備的眾多優(yōu)點使得其滿足承載LTE的相關參數(shù)要求，從理論上來說完全可以實現(xiàn)。目前大多數(shù)LTE基站由PTN承載，考慮到建設成本較高，以及網(wǎng)絡部署復雜，特別是在一些鄉(xiāng)村或者人口不是十分密集的區(qū)域，我們嘗試使用一種新的方式承載或者與PTN共同承載，在保證帶寬和通信質(zhì)量的前提下降低網(wǎng)絡建設和維護成本。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第7頁。2LTE承載網(wǎng)特點分析LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第7頁。2.1扁平化的網(wǎng)絡結(jié)構相對于GSM/TD-SCDMA，LTE網(wǎng)絡架構發(fā)生了顯著的變化：整個無線網(wǎng)絡由eNodeB和SGW/MME兩部分構成，網(wǎng)絡趨于扁平化;原RNC/BSC消失，其功能分解到eNodeB和SGW/MME上。S1-Flex作為eNodeB與不同SGW/MME之間的接口，X2作為相鄰eNodeB之間的接口，網(wǎng)絡由“點到點”演變成為“多點到多點”的架構，基站承載網(wǎng)在核心層引入靜態(tài)L3能力以實現(xiàn)LTE流量的疏導。2.2更高帶寬、更大規(guī)模LTE初期基站平均帶寬達到120M左右，峰值帶寬超過300M，理論峰值可以達到450M，下表即是2011年中國移動LTE試點的基站帶寬規(guī)劃。同時，LTE站平均間距在600～800米左右，較TD-SCDMA站間距大幅縮小，基站逐漸實現(xiàn)深度覆蓋，網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)比現(xiàn)有節(jié)點數(shù)將成倍增長，大網(wǎng)時代來臨。2.3更高的QoS要求由于LTE帶寬大幅提升，為支持越來越多的業(yè)務種類提供了基礎，因此LTE對業(yè)務服務質(zhì)量QoS進行嚴格分類定義（如下表），分別對應承載網(wǎng)的不同優(yōu)先級和時延：LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第8頁。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第8頁。不僅如此，為了滿足LTE的高呼通率和服務質(zhì)量要求，承載網(wǎng)絡必須保證低時延，比GSM/TD-SCDMA時的要求更加嚴格，其中S1邏輯連接的承載時延理論值為5～10ms，X2連接的承載時延理論值為10～20ms。2.4嚴格的時間同步為保證對時鐘要求較高的業(yè)務（如eMBMS、位置定位等）的服務質(zhì)量，降低基站密度大導致的干擾，LTE需要承載網(wǎng)提供更為嚴格的時間同步機制，時間同步精度要求為±1.5us。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第9頁。3LTE承載網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)劃設計LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第9頁。3.1LTE網(wǎng)絡架構的背景當前，全球無線通信正呈現(xiàn)出移動化、寬帶化和IP化的趨勢，移動通信行業(yè)的競爭極為激烈。在現(xiàn)有技術還沒有大規(guī)模商用之前，一些無線寬帶接入技術也開始提供部分的移動功能，通過寬帶移動化，試圖進入移動通信市場。為了維持在移動通信行業(yè)中的競爭力和主導地位，3GPP組織在2004年11月啟動了長期演進過程LTE(LongTermEvolution)以實現(xiàn)3G技術向4G的平滑過渡。3GPP計劃的目標是：更高的數(shù)據(jù)速率、更低的延時、改進的系統(tǒng)容量和覆蓋范圍以及較低的成本。LTE對空口和接入網(wǎng)的技術指標包括：

（1）峰值數(shù)據(jù)速率，下行達到100Mbit/s，上行50Mbit/s。

（2）提高頻譜效率（達到Release6的2～4倍）。

（3）接入網(wǎng)時延（用戶平面UE-RNC-UE）時延不超過10ms。

（4）減小控制平面時延，UE從待機狀態(tài)到開始傳輸數(shù)據(jù)時延不超過100ms（不包括下行尋呼時延）。為了實現(xiàn)這一目標，除了要考慮空中接口技術的嚴禁之外，還需要考慮網(wǎng)絡體系結(jié)構的改進。對無線接入網(wǎng)網(wǎng)絡架構的研究就是要找出最優(yōu)的網(wǎng)絡結(jié)構并考慮介入網(wǎng)內(nèi)以及接入網(wǎng)與核心網(wǎng)之間的功能劃分，以期望實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率、更低的時延。3.2LTE承載網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)劃設計華為PTNLTE承載解決方案采用L2VPN+L3VPN（靜態(tài)）組網(wǎng)，即在接入?yún)R聚層仍采用L2VPN技術，與TD-SCDMA承載業(yè)務模型完全一致，對GSM、TD-SCDMA、LTE業(yè)務進行分流，不做任何變動，保持了PTN原有網(wǎng)絡的運維習慣。在核心層部署支持靜態(tài)L3的大容量PTN設備，構成跨機房L3VPN調(diào)度網(wǎng)，先終結(jié)L2再進入L3，實現(xiàn)IP轉(zhuǎn)發(fā)，如下所示：LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第10頁。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第10頁。LTE業(yè)務流向：對于S1接口流量，通過接入?yún)R聚層的管道送到核心PTN設備，核心PTN設備再通過L3VPN轉(zhuǎn)發(fā)到相應的SGW/MME（包括本地的和遠端的）。對于X2接口流量，先通過接入?yún)R聚層的管道送到核心PTN設備，核心PTN再通過L3VPN轉(zhuǎn)發(fā)到接入?yún)R聚層的管道，向下傳送到目的基站。網(wǎng)絡組網(wǎng)：接入層在初期可以采用GE環(huán)，在GE環(huán)不能滿足帶寬要求時可以采用疊加GE環(huán)、裂環(huán)或者直接部署10GE環(huán)的方式來解決。匯聚層初期可以采用PTN10GE組環(huán)，未來可采用40GE組環(huán)，或者通過OTN下移至匯聚層與PTN配合，實現(xiàn)海量帶寬承載。核心層可采用支持靜態(tài)L3的大容量設備組網(wǎng)。網(wǎng)絡QoS：LTE網(wǎng)絡通過端到端、層次化的QoS部署，保證業(yè)務傳送的高質(zhì)量。層次化QoS實現(xiàn)帶寬控制、流量整形和調(diào)度策略配置等功能，能夠?qū)镜牟煌瑯I(yè)務區(qū)分調(diào)度和實現(xiàn)差異化服務。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第11頁。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第11頁。時間同步：1588v2方案采用帶內(nèi)方式，即通過業(yè)務口同路徑傳送時間信息。時鐘源從核心層PTN引入，中間網(wǎng)絡設備采用逐跳BC模型組網(wǎng)，接入點通過業(yè)務口或1PPS+ToD與基站對接。針對1588V2，配置環(huán)網(wǎng)自動測量補償功能，解決光纖故障重新測量問題，節(jié)省人力成本。網(wǎng)絡可靠性：為滿足不同場景需要，LTE網(wǎng)絡需要支持APS、VRRP、VPNFRR等多種保護方式，此外，為解決多點故障帶來業(yè)務中斷的隱患，提升網(wǎng)絡可靠性，還需要部署環(huán)網(wǎng)保護技術。全環(huán)層環(huán)網(wǎng)保護方案采用獨立的邏輯環(huán)通道以及華為獨有的相交環(huán)專利兩大核心技術，使保護場景更豐富，保護性能更高，保護配置更簡單。華為是目前業(yè)界唯一支持多環(huán)相交場景下實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)保護的廠家。網(wǎng)絡運維：PTN靜態(tài)L3方案繼承并發(fā)展了現(xiàn)網(wǎng)的OAM和保護機制，延續(xù)了PTN端到端的維護方式，無論從拓撲、資源、業(yè)務配置等都可以做到完全端到端的可視管理，并且和原有傳輸設備在同一套網(wǎng)管中管理，維護界面統(tǒng)一，易用性高。3.3LTE網(wǎng)絡架構的需求（1）單一網(wǎng)絡結(jié)構。（2）基于分組業(yè)務的網(wǎng)絡架構，支持實時以及會話類業(yè)務。（3）盡可能不通過增加額外的回程開銷，最小化“單點失敗（singlepointsoffailure）”的出現(xiàn)機會。（4）盡可能簡化和最小化引入的接口數(shù)目。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第12頁。（5）如果需要提高系統(tǒng)性能，不排除無線網(wǎng)絡層（RNL）與傳輸網(wǎng)絡層之間的交互。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第12頁。（6）支持端到端的QoS。傳輸網(wǎng)絡層向無線網(wǎng)絡層提供適當?shù)腝oS。（7）QoS機制需要考慮存在的多種業(yè)務類型，保證有效的帶寬使用率：控制平面業(yè)務，用戶平面業(yè)務，以及Q&M業(yè)務。（8）最小化時延抖動，比如針對分組通信的TCP/IP。3.4LTE網(wǎng)絡整體結(jié)構LTE采用扁平化、IP化得網(wǎng)絡結(jié)構，E-UTRAN用E-NodeB替代原有的RNC-NodeB結(jié)構，各網(wǎng)絡節(jié)點之間的接口使用IP傳輸，通過IMS承載綜合業(yè)務，原UTRAN的CS域業(yè)務均可由LTE網(wǎng)絡的PS域承載。其中，E-UTRAN由eNB構成；EPC（EvolvedPacketCore）由MME（MobilityManagementEntity），S-GW(ServingGateway)以及P-GW（PDNGateway）構成。相對UMTS得網(wǎng)絡結(jié)構而言，LTE網(wǎng)絡結(jié)構進行了大幅度簡化。4保證LTE承載網(wǎng)可靠性4.1可靠性概述電信級運營網(wǎng)絡對可靠性需求可分為三個層面：設備可靠性、網(wǎng)絡可靠性和業(yè)務可靠性。在承載網(wǎng)中，網(wǎng)絡和設備的可用性要求達到99.999%（這相當于設備在一年的連續(xù)運行中，因各種可能原因造成停機維護的時間少于5分鐘），高可靠性是電信運營商網(wǎng)絡建設和網(wǎng)絡運營的基本要求。在網(wǎng)絡架構不斷演進中可靠性的要求一直貫穿其中，可以說可靠性是網(wǎng)絡的必備特性?？煽啃员ＷC網(wǎng)絡發(fā)生故障時以最快的速度進行保護倒換，使得運營商的損失降到最低。LTE承載網(wǎng)定位于綜合承載，實現(xiàn)2G、3G、LTE移動業(yè)務、固定業(yè)務的綜合接入，業(yè)務的多樣化使得網(wǎng)絡承載技術變得錯綜復雜，對網(wǎng)絡的高可靠性要求成為必然。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第13頁。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第13頁。如上圖所示，在LTE階段，承載網(wǎng)絡架構發(fā)生了很大變化。由于EPC高置，即EPC只部署在省會或者大型城市，使得基站和EPC之間的承載網(wǎng)絡需要跨越回傳+Core兩層網(wǎng)絡。LTE業(yè)務對時延要求更加嚴格，對于LTE承載網(wǎng)來說，無法控制無線側(cè)和核心網(wǎng)側(cè)的時延，只能控制承載網(wǎng)絡的時延，如何保證LTE業(yè)務時延滿足要求關系到LTE業(yè)務是否能夠正常運營，可靠性部署勢在必行。

如上圖所示，對于應用層來說，TCP的滑動窗口和其三次握手接收數(shù)據(jù)確認機制，導致TCP連接的吞吐量與端到端時延成反比。當TCP傳輸路徑發(fā)生故障時，TCP啟用重傳機制，如果長時間得不到倒換路徑，會導致連接中斷。LTE時代數(shù)據(jù)業(yè)務激增，網(wǎng)絡設備提供的端口從GE到10GE、100GE不斷增加，當數(shù)據(jù)速率到Gbit數(shù)量級時，長時間不能切換代表著大量數(shù)據(jù)的丟失，對于語音、視頻等業(yè)務來說，這幾乎是致命的?？煽啃约夹g可以保證在最短時間內(nèi)切換到保護路徑，不會出現(xiàn)連接中斷的情況。這對于運營商來說，無疑是保證用戶體驗的必然選擇?？煽啃约夹g可以分為快速檢測和保護倒換技術兩個方面來進行部署，二者相輔相成共同為網(wǎng)絡高可靠性提供保證。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第14頁。4.1.1快速檢測技術LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第14頁。網(wǎng)絡設備一個越來越重要的特征是，要求對相鄰系統(tǒng)之間通信故障進行快速檢測，保證出現(xiàn)故障時可以更快的建立起替代通道或倒換到其他鏈路。目前，一些硬件如SDH等可以提供這個功能，但是對于很多硬件或者軟件無法提供這個功能，比如以太網(wǎng)。還有一些無法實現(xiàn)路徑檢測，比如轉(zhuǎn)發(fā)引擎或者接口等，因此無法實現(xiàn)端到端的檢測。目前的網(wǎng)絡一般采用慢Hello機制，尤其是路由協(xié)議在沒有硬件幫助下，檢測時間會很長（例如：OSPF需要2秒的檢測時間，ISIS需要1秒的檢測時間）。這對某些應用來說時間太長了，當數(shù)據(jù)速率到Gbit數(shù)量級時，缺陷感應時間長代表著大量數(shù)據(jù)的丟失，并且對于不運行路由協(xié)議的節(jié)點沒有辦法檢測鏈路的狀態(tài)。同時，在現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡中并不具備秒以下的間歇性故障修復功能，而傳統(tǒng)路由架構在對實時應用（如語音）進行準確故障檢測方面能力有限?？焖贆z測技術的出現(xiàn)解決了上述問題，典型的快速檢測技術包括BFD、EthOAM、MPLSOAM等。這些快速檢測技術通過相鄰設備間ms級進行檢測報文的發(fā)送和接收，當?shù)竭_配置的間隔收不到對端的報文時即上報故障，通知設備進行相應的協(xié)議倒換。4.1.2保護倒換技術網(wǎng)絡設備通過快速檢測技術檢測到故障后，配合保護倒換技術進行相應協(xié)議的倒換。保護倒換技術即在事先建立好備用通道供設備進行倒換，針對不同的承載技術需要部署相應的保護倒換技術。針對LTE網(wǎng)絡，保護倒換技術按照業(yè)務部署可以分類為L2VPN類、L3VPN類、網(wǎng)關類、鏈路類保護倒換技術。L2VPN類保護倒換技術主要是PW冗余，L3VPN類保護倒換技術主要是VPNFRR，網(wǎng)關類保護保護技術為E-VRRP，鏈路類保護倒換技術包括LDPFRR、混合FRR、TEFRR和TEHSB。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第15頁。4.2LTE承載網(wǎng)可靠性技術LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第15頁。下面的章節(jié)將針對中國電信和中國聯(lián)通在LTE承載網(wǎng)建設中涉及到的可靠性技術進一步進行詳細介紹。4.2.1中國電信LTE承載網(wǎng)可靠性技術中國電信在建設IPRAN網(wǎng)絡時，主流場景是依托于現(xiàn)有的城域網(wǎng)進行建設，也存在端到端新建的IPRAN網(wǎng)絡。在演進到LTE承載組網(wǎng)時，沒有EPC機房的地市需要向上跨過CN2到省會或者大區(qū)城市EPC機房進行業(yè)務落地。

中國電信的LTE承載網(wǎng)架構和承載方式如上圖所示，本地網(wǎng)仍然采用IPRAN的承載方式（即PW+L3VPN），只是非省會城市需要途徑CN2省干網(wǎng)絡到省會或者大區(qū)的EPC機房落地業(yè)務。為了敘述方便，拓撲圖簡化如下：LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第16頁。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第16頁。

對于省會或者大區(qū)城市（EPC所在地），RANER直接上聯(lián)至EPCCE設備即可；對于非省會城市（沒有EPC），RANER設備需要和CN2的本地落地PE設備相連，由CN2調(diào)度到EPCCE設備然后到EPC進行業(yè)務落地。PW+L3VPN方案的設計理念為接入層通過一種技術PW實現(xiàn)所有業(yè)務的接入，降低接入層的維護復雜度，以及維護人員的技能要求，到達匯聚路由器后再進入L3VPN轉(zhuǎn)發(fā)。對于省會或者大區(qū)城市（EPC所在地），業(yè)務承載如下圖所示：

如上圖所示，接入層建立二層管道PW，匯聚路由器以上起L3VPN，通過內(nèi)部環(huán)回接口實現(xiàn)PW與L3VPN的橋接。通常一個接入環(huán)會雙掛兩臺匯聚路由器，匯聚路由器作為基站的三層網(wǎng)關，此時需要為兩臺匯聚路由器三層內(nèi)部環(huán)回接口設置相同的MAC和IP，實現(xiàn)雙網(wǎng)關保護。PW+L3VPN同時采用二層PW及三層VPN技術，相應的保護方案也是兩種技術保護方案的組合。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第17頁。按照保護模式可以分為隧道保護、業(yè)務保護及網(wǎng)關保護三類：LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第17頁。1）隧道保護用于網(wǎng)絡內(nèi)部鏈路及節(jié)點故障，特征是保護倒換前后業(yè)務源宿節(jié)點不變，相應的保護技術為LDP快速收斂、LSP1:1、TEFRR，檢測技術為BFDforIGP/LSP。2）業(yè)務保護用于匯聚路由器、RANER以及EPCCE節(jié)點故障，特征是保護前后業(yè)務源宿節(jié)點（包括PW與L3VPN的橋接點）發(fā)生變化，相應的保護技術為PWRedundancy和VPNFRR，檢測技術分別為BFDforPW和BFDforTunnel。3）網(wǎng)關保護用于EPCCE及EPC與EPCCE之間的鏈路故障，相應的保護技術為E-VRRP。4.2.2中國聯(lián)通LTE承載網(wǎng)可靠性技術中國聯(lián)通在建立IPRAN網(wǎng)絡時，主流場景是端到端新建的IPRAN網(wǎng)絡，也存在依托于現(xiàn)有的城域網(wǎng)進行建設。中國聯(lián)通的LTE承載網(wǎng)架構和承載方式如下圖所示，本地網(wǎng)仍然采用IPRAN的承載方式（即HVPN），只是非省會城市需要途徑聯(lián)通B網(wǎng)省干到省會或者大區(qū)的EPC機房落地業(yè)務。為了敘述方便，拓撲圖簡化如下：LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第18頁。

LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第18頁。

HVPN（HierarchyVPN）在傳統(tǒng)端到端L3VPN的基礎上進行了適當優(yōu)化，通過引入一層“輕量級RR”來緩解核心側(cè)設備壓力，解決組建大網(wǎng)的問題。具體方案為：將匯聚路由器設為“第二級RR”，接入路由器與匯聚路由器建立BGP會話，由于匯聚路由器下掛接入路由器數(shù)量有限，因此匯聚路由器上BGP會話壓力不大；匯聚路由器與城域骨干RR建立BGP會話，相比接入路由器，整網(wǎng)的匯聚路由器數(shù)量大大降低，相應的RR的BGP會話壓力也大大降低。匯聚路由器收到接入路由器發(fā)布的VPNv4路由后，將下一跳修改為自己之后再發(fā)布給RR，之后再由RR反射給EPCCE，因此EPCCE有整網(wǎng)明細路由；匯聚路由器收到的VPNv4路由均不向接入路由器發(fā)布，僅向接入路由器發(fā)布一條缺省路由，用于引導上行流量，由此，接入路由器僅需維護極少的VPN路由，路由壓力較大的問題得以徹底解決。由于VPN采用分層的方式，相應的用于承載VPN的隧道也需要采用分層的方式，接入路由器與匯聚路由器之間為一段隧道，匯聚路由器與EPCCE設備之間為另一段隧道，EPCCE的隧道數(shù)量較多的問題也不復存在。通過上述方案，HVPN解決了傳統(tǒng)端到端L3VPN的擴展性問題，保證了低端設備與高端設備共同組大網(wǎng)的能力。對于省會或者大區(qū)城市（EPC所在地），核心層設備直接上聯(lián)至EPCCE設備即可；對于非省會城市（沒有EPC），核心層設備需要和B網(wǎng)的本地落地PE設備相連，由B網(wǎng)調(diào)度到EPCCE設備然后到EPC進行業(yè)務落地。對于省會或者大區(qū)城市（EPC所在地），業(yè)務承載如下圖所示：LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第19頁。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第19頁。

L3VPN到邊緣的業(yè)務保護方案非常完備，可以分為隧道保護、業(yè)務保護及網(wǎng)關保護三種模式，隧道保護用于網(wǎng)絡內(nèi)部鏈路及節(jié)點故障，特征是保護倒換前后業(yè)務源宿節(jié)點不變，相應的保護技術為LSP1:1，檢測技術為BFDforLSP；業(yè)務保護用于匯聚路由器及EPCCE節(jié)點故障，特征是保護前后業(yè)務源宿節(jié)點（包括兩段L3VPN的銜接點）發(fā)生變化，相應的保護技術為VPNFRR，檢測技術為BFDforTunnel；網(wǎng)關保護用于EPCCE及EPC與EPCCE之間的鏈路故障，相應的保護技術為E-VRRP。4.2.3快速檢測技術雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測BFD（BidirectionalForwardingDetection）用于快速檢測系統(tǒng)之間的通信故障，并在出現(xiàn)故障時通知上層應用。BFDforPW是一種對PW進行故障檢測的機制，用于觸發(fā)所承載業(yè)務的快速切換，達到業(yè)務保護的目的。利用BFD完成隧道或PW故障的快速檢測，從而引導所承載業(yè)務的快速切換，達到業(yè)務保護的目的。BFDForTE是MPLSTE中的一種端到端的快速檢測機制，用于快速檢測隧道所經(jīng)過的路徑（包括鏈路和節(jié)點）中所發(fā)生的故障。TE傳統(tǒng)的檢測機制包括RSVPHello或者RSVP刷新超時等檢測，都具有檢測速度緩慢的缺點。BFD檢測機制很好的克服了這些缺點，它采用快速收發(fā)報文的機制，完成這些隧道路徑故障的快速檢測，從而觸發(fā)承載業(yè)務的快速切換，達到保護業(yè)務的目的。在LSP隧道上建立BFD會話，利用BFD檢測機制快速檢測LSP隧道的故障，可以提供端到端的保護。BFD可以用來檢測MPLSLSP轉(zhuǎn)發(fā)路徑上數(shù)據(jù)平面的故障。使用BFD檢測單向LSP路徑時，反向鏈路可以是IP鏈路、LSP。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第20頁。4.3總結(jié)LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第20頁。為了建設一張高可靠性的LTE網(wǎng)絡，華為公司針對各種業(yè)務提供了端到端的可靠性保護方案，保證業(yè)務順暢，同時在故障發(fā)生后能以最快的速度進行保護倒換，把運營商損失降到最低。在快速檢測方面，華為公司較早實現(xiàn)的BFDforeverything，可以針對端口、鏈路、LSP、TE-LSP、VPN、PWE3等等進行快速檢測，保證在故障發(fā)生的第一時間通知相關模塊進行快速倒換。在故障倒換方面，華為公司配合快速檢測，推出了針對LTE場景的各種保護技術，如PW冗余、VPNFRR、混合FRR、TEHSB、VRRP等，已經(jīng)在現(xiàn)網(wǎng)中廣泛應用，為運營商的無線和有線業(yè)務保駕護航。5結(jié)論如今人們在移動端的高帶寬業(yè)務需求呈爆炸式增長，網(wǎng)絡靈活性和業(yè)務接入帶寬的需求也在不斷增加。GPON憑借其建設和運行維護成本較低，以及易于升級的優(yōu)點，成為了通信領域研究的重點。近年來LTE發(fā)展迅速，而目前多數(shù)LTE基站由PTN承載，建設成本較高，網(wǎng)絡部署復雜。相對而言，GPON承載LTE具有多方面的優(yōu)勢。在業(yè)務融合方面，不僅網(wǎng)絡接入方式多種多樣，也可以使得LTE和2G、3G以及固網(wǎng)共同發(fā)展，并且可以做到無縫結(jié)合。在資源共享方面，統(tǒng)一網(wǎng)絡的建立不僅可以提供移動網(wǎng)絡和固定網(wǎng)絡業(yè)務，還可以依靠大型基站，借助GPON網(wǎng)絡技術將無線網(wǎng)絡擴展至范圍更大的區(qū)域。在數(shù)據(jù)分流方面，通過固網(wǎng)對移動業(yè)務的流量進行分流，有效緩解移動帶寬的巨大壓力。目前許多區(qū)域的移動網(wǎng)絡仍有覆蓋盲點，甚至無法覆蓋的區(qū)域，可以借助GPON技術承載LTE擴大網(wǎng)絡覆蓋的面積，解決一些地區(qū)的網(wǎng)絡保證和需求。本文在分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎之上，對GPON技術本身進行理論分析。為了驗證GPON承載TD-LTE的可行性，在某地的小規(guī)模現(xiàn)網(wǎng)上計劃進行GPON承載測試。利用己建立的實驗網(wǎng)，對GPON承載LTE進行各項參數(shù)的測試，測試LTE承載網(wǎng)絡的各項參數(shù)，同時進行的還有PTN承載LTE測試，然后將各項數(shù)據(jù)進行記錄，進行對比，得出了相關結(jié)論和承載方案。GPON作為補充技LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第21頁。術，可用于PTN傳輸資源暫時不到位的階段，適用于LTE僅作為固定寬帶接入替代場景，僅適用于PICO類微微基站。同時，GPON技術在上行方向采用的是多點到點傳輸，在下行方向上采用點到多點傳輸。所以在傳輸各種各樣的業(yè)務時，必定會造成在上行接入時出現(xiàn)帶寬沖突的情況以及下行方向帶寬合理分配和資源調(diào)度的問題。在實際測試中我們也發(fā)現(xiàn)低優(yōu)先級業(yè)務遇到網(wǎng)絡擁塞的情況會受到較大的影響，為了改善此類情況，提出一種改進的動態(tài)帶寬分配算法，并利用OPNET建立仿真模型進行仿真，仿真結(jié)果證明算法對網(wǎng)絡擁塞有一定的緩解作用。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第21頁。

LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第22頁。LTE中承載網(wǎng)絡的規(guī)劃設計-畢業(yè)論文全文共25頁，當前為第22頁。參考文獻[1]邱明,宋淑惠.IP承載網(wǎng)穩(wěn)定性提升技術研究[J].中國新通信.2015(06)[2]嚴海濤,王猛,呂美嫦,李良.廣東聯(lián)通IP承載網(wǎng)質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)建設方案研究[J].郵電設計技術.2014(01)[3]馬少武.新型IP承載網(wǎng)構建研究[J].信息通信技術.2013(03)[4]李穎,衛(wèi)晉欣.關于IP承載網(wǎng)建設問題的探討[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟.2010(11)[5]張翔宇.黃石移動電子政務承載網(wǎng)的建設歷程[J].郵電設計技術.2010(06)[6]姜明,熊偉,吳春明,王浩學.邏輯承載網(wǎng)構建效果評價方法研究[J].信息工程大學學報.2009(02)[7]韓冬.IP承載網(wǎng)的建設和技術探討[J].郵電設計技術.2009(07)[8]李勤,余卓.面向全業(yè)務的3G承載網(wǎng)解決方案[J].中國新通信.2008(23)[9]徐沖.IP承載網(wǎng)傳送方式研究[J].郵電設計技術.2008(09)[10]李勤,余卓.面向全業(yè)務的3G承載網(wǎng)解決方案[J].電信網(wǎng)技術.2008(10)[11]蔣寶昂.Macrocell和Femtocell雙層網(wǎng)絡的無線資源管理[D].北京郵電大學2014[12]王明.基于云架構的近場內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)及關鍵技術的研究[D].北京郵電大學2014[13]宮佩辰.LTE中的多媒體多播廣播業(yè)務的資源調(diào)度技術的研究[D].北京郵電大學2014[14]劉彬.LTE系統(tǒng)中無線資源管理技術研究[D].北京郵電大學2014[15]李錦鴻.支持M2M業(yè)務的GSM/WLAN系統(tǒng)性能評估[D].北京郵電大學2014[16]秦海博.超高速WLAN增強型MAC層技術的研究與實現(xiàn)[D].北京郵電大學2014[17]孫琳琳.UMTS系統(tǒng)支持M2M業(yè)務的性能評估[D].北京郵電大學2014[18]王斌.異構網(wǎng)絡環(huán)境下的資源分配策略研究[D].北京郵電大學2014[19]馬有德.基于FPGA的基帶多頻點信號的處理與實現(xiàn)[D].北京郵電大學2014[20]白海.面向主觀感知的數(shù)據(jù)挖掘技術與平臺研究[D].北京郵電大學2014[21]劉軍.LTE承載網(wǎng)L2轉(zhuǎn)L3網(wǎng)絡方案研究[J].郵電設計技術.2014(04)[22]馬慶華.淺析