TD-LTE S1接口傳輸介紹

TD-LTES1接口傳輸介紹TD-LTES1接口傳輸介紹TD-LTEeNB產(chǎn)品結(jié)構(gòu)TD-LTES1接口傳輸估算TD-LTE傳輸需求及其方案TD-LTE網(wǎng)絡(luò)介紹TD-LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)LTE的系統(tǒng)架構(gòu)分成兩部分，包括演進(jìn)后的核心網(wǎng)EPC和演進(jìn)后的接入網(wǎng)E-UTRAN。演進(jìn)后的系統(tǒng)僅存在分組交換域。LTE接入網(wǎng)僅由演進(jìn)后的節(jié)點(diǎn)evolvedNodeB，組成提供到UE的E-UTRA控制面與用戶面的協(xié)議終止點(diǎn)。S1接口結(jié)構(gòu)S1用戶面接口（S1-U）是指連接在eNB和S-GW之間的接口，S1-U接口提供eNB和S-GW之間用戶平面PDU的非保障傳輸。S1接口用戶平面協(xié)議棧如圖所示，傳輸網(wǎng)絡(luò)層建立在IP層之上，并且位于UDP/IP之上的GTP-U用于在eNB和S-GW之間傳輸用戶平面PDU。S1控制平面接口（S1-MME）是指連接在eNB和MME之間的接口，S1控制平面接口如下圖所示。與用戶平面類似，傳輸網(wǎng)絡(luò)層建立在IP傳輸基礎(chǔ)上；不同之處在于IP層之上增加了SCTP層來(lái)實(shí)現(xiàn)信令消息的可靠傳輸。應(yīng)用層協(xié)議S1-AP。S1接口功能EPS承載業(yè)務(wù)管理功能：

建立，修改，釋放；EMM-Connected狀態(tài)下針對(duì)UE的移動(dòng)性功能：LTE內(nèi)部切換，3GPP-RAT間切換；S1尋呼功能；NAS信令傳輸功能；S1接口管理功能：

錯(cuò)誤指示；復(fù)位；網(wǎng)絡(luò)共享功能；漫游和區(qū)域限制支持功能；NAS節(jié)點(diǎn)選擇功能；初始內(nèi)容建立功能；X2接口結(jié)構(gòu)X2用戶面接口(X2-U)是指連接在eNB之間的用戶面接口，X2-U接口提供非保證的用戶面PDU的交付。X2的用戶面協(xié)議棧如圖6所示，傳輸網(wǎng)絡(luò)層是建立在IP傳輸上，GTP-U是在UDP/IP上承載用戶面的PDU。X2-UP接口協(xié)議棧和S1-UP協(xié)議棧是一樣的。X2控制面接口(X2-CP)定義為連接eNB之間接口的控制面，X2接口控制面的協(xié)議棧如圖7。傳輸網(wǎng)絡(luò)層是建立在SCTP上，SCTP是在IP上。應(yīng)用層的信令協(xié)議表示為X2-AP。X2控制面功能X2-AP協(xié)議支持以下所列功能：

支持UE在EMM-Connected狀態(tài)時(shí)的LTE系統(tǒng)內(nèi)部移動(dòng)；上下文從源eNB傳達(dá)到目的eNB；控制源eNB到目的的用戶面通道；切換取消；上行負(fù)載管理；一般性的X2管理和錯(cuò)誤處理功能；錯(cuò)誤指示。TD-LTES1接口傳輸介紹TD-LTES1接口傳輸估算TD-LTE傳輸需求及其方案TD-LTE網(wǎng)絡(luò)介紹TD-LTEeNB產(chǎn)品結(jié)構(gòu)FlexiMultiradioBTS(1)FlexiMultiradioBTS(2)eNB主要功能主要功能包括空中接口的phy、mac、rlc、rrc各層實(shí)體，用戶通信過(guò)程中的控制面和用戶面的建立、管理和釋放，以及部分無(wú)線資源管理rrm方面的功能。無(wú)線資源管理（RRM）；用戶數(shù)據(jù)流IP頭壓縮和加密；UE附著時(shí)MME選擇功能；用戶面數(shù)據(jù)向ServingGW的路由功能；尋呼消息的調(diào)度和發(fā)送功能；（源自MME和O&M的）廣播消息的調(diào)度和發(fā)送功能；用于移動(dòng)性和調(diào)度的測(cè)量和測(cè)量報(bào)告配置功能；基于AMBR和MBR的上行承載級(jí)速率整型；上行傳輸層數(shù)據(jù)包的分類標(biāo)示；用于移動(dòng)性和調(diào)度的測(cè)量和測(cè)量報(bào)告配置功能；基于AMBR和MBR的上行承載級(jí)速率整型；上行傳輸層數(shù)據(jù)包的分類標(biāo)示；Transportsub-modulesTD-LTES1接口傳輸介紹TD-LTE傳輸需求及其方案TD-LTE網(wǎng)絡(luò)介紹TD-LTEeNB產(chǎn)品結(jié)構(gòu)TD-LTES1接口傳輸估算TDD-LTE幀結(jié)構(gòu)子幀:1ms時(shí)隙0.5ms#0DwPTS特殊子幀:1ms#2#3#4半幀:5ms半幀:5ms幀:10msGPUpPTSTD-LTE幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：無(wú)論是正常子幀還是特殊子幀，長(zhǎng)度均為1ms。FDD子幀長(zhǎng)度也是1ms。一個(gè)無(wú)線幀分為兩個(gè)5ms半幀，幀長(zhǎng)10ms。和FDDLTE的幀長(zhǎng)一樣。特殊子幀DwPTS+GP+UpPTS=1msDL-ULConfigurationSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUDTD-LTE上下行配比表轉(zhuǎn)換周期為5ms表示每5ms有一個(gè)特殊時(shí)隙。這類配置因?yàn)?0ms有兩個(gè)上下行轉(zhuǎn)換點(diǎn)，所以HARQ的反饋較為及時(shí)。適用于對(duì)時(shí)延要求較高的場(chǎng)景轉(zhuǎn)換周期為10ms表示每10ms有一個(gè)特殊時(shí)隙。這種配置對(duì)時(shí)延的保證略差一些，但是好處是10ms只有一個(gè)特殊時(shí)隙，所以系統(tǒng)損失的容量相對(duì)較小2：21：8FlexiLTEBTS傳輸容量ParameterValueCommentsBTSradioi/fthroughput(UL/DL)Peak(at20Mhz,2*2MIMO,abovePDCP)40Mbps/149Mbps-Average(with10UEsat20Mhz,2*2MIMO,abovePDCP)15Mbps/36Mbps-Max.numberofcellsperBTS3(*)(**)6(***)-Max.numberofactiveusersperBTScellat20Mhz800(*)840(**)(***)RRC_connecteduserswithaDRBestablishedMax.numberofactivelyscheduledusersperBTScellat20Mhz200(*)250(**)(***)UsersscheduledinthetimedomainbytheRRCscheduler;subsetofActiveusers.Max.numberofusersperBTS6500IncludesidleandactiveusersMax.S1_UthroughputpersingleBTS(at20Mhz,2*2MIMO,abovePDCP)–UL/DL120Mbps/450MbpsDerivedfromthepeakcellthroughputMax.S1_MMEthroughputpersingleBTS–UL/DL0.4Mbps/0.4MbpsSource:[LTE_Cap_SFS]Max.X2throughputperBTS(UP+CP)–UL/DL200Mbps/200MbpsSource:[LTE_Cap_SFS]MaxeNBtransportcapacitytowardstheCore1000MbpsNumberofGbEinterfacesattheeNBthatcanbeusedtowardstheCoreislimitedto1.(*)forRL10,(**)forRL20/RL15,(***)forRL30/RL25/RL40LTE傳輸規(guī)劃范圍

LTE傳輸規(guī)劃包含eNB側(cè)的邏輯接口有:U-PlaneS1(S1_U)C-PlaneS1(S1_MME)U-PlaneX2(X2_U)C-PlaneX2(X2_C)O&MIFSAE-GW–SAEgatewayMME–mobilitymanagemententityeNB–evolvedNodeBEvolvedPacketCoreEvolvedUTRAN

eNB

O&Mi/f

S1_MME

S1_U

S1_U

X2_U

X2_C

MME

SAE-GW

eNB

O&MSystemS1_MMEO&Mi/fScopeofLTEAccessTransportdimensioningScopeofLTEAccessTransportdimensioning估算U-Planetraffic:

S1_UandX2_UinterfacesS1_U:U-Plane,eNB?SAE-GWLTEAccessTransportlastmilelinkX2_U:U-Plane,SeNB?TeNB用戶平面涉及:DimensioningU-Planetraffic:S1_UandX2_Uinterfaces

第一種思路:基于AirInterfacethroughput計(jì)算Source:.ppt:LTETransport,QoSRequirementsandSolutions,byTorstenMusiol,RAPLMLTE(recommended)第一種思路:基于AirInterfacethroughput計(jì)算

傳輸帶寬計(jì)算舉例假設(shè)：每小區(qū)平均吞吐量為如下：2:219.5Mbps；3:126Mbps

對(duì)于峰值:2:2下行最大82Mbps,3:1最大112Mbps左右

，每eNB有三個(gè)小區(qū)用戶平面為20%開銷,

對(duì)X2和C/M/S預(yù)留10%的開銷,如果試驗(yàn)網(wǎng)不需要測(cè)試三小區(qū)同時(shí)達(dá)到峰值的情況(壓力測(cè)試或極限容量測(cè)試),一般建議，1峰值，2個(gè)平均的配置來(lái)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果：2:2時(shí)隙配置需要的帶寬為=1.1x1.2x(2x19.5Mbps+82Mbps)=160Mbps3:1時(shí)隙配置需要的帶寬為=1.1x1.2x(2x26Mbps+112Mbps)=217Mbps第一種思路:基于AirInterfacethroughput計(jì)算優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):計(jì)算需要的輸入值清晰:Peak/Ave小區(qū)容量從無(wú)線規(guī)劃和系統(tǒng)能力上是很容易知道的數(shù)據(jù)計(jì)算方法直截了當(dāng)不足:不能考慮傳輸?shù)腝oS(i.e.packetloss,delay,calldrop)DimensioningU-Planetraffic:S1_UandX2_Uinterfaces

第二種思路:直接基于UserTraffic

計(jì)算

(具體的計(jì)算需要使用LTE_RL10_Access_Dim_tool實(shí)現(xiàn))UserTrafficDemandEstimationCalculatingbandwidthforRealTime(RT)traffic:VoIP,ConversationalVideo,StreamingCalculatingbandwidthforNonRealTime(NRT)traffic:HTTP,FTP流程如下:

假設(shè)話務(wù)模型(輸入)3cellspereNBNumberofconnecteduserspereNB:600connectedusers(200connecteduserspercell)VoIPtrafficassumptions:50mErl/user(i.e.1call/userof3mindurationintheBusyHour)UsedVoIPcodec:G.729(codecrate:8kbps)Voiceactivityfactor:60%VoIPlastmileS1delay(IPlevel)=15msTransportOH(IP/Eth)–VoIP:137%Datatrafficassumptions:xDSL(flatrate)servicemodel:PeakInformationRate(PIR)peruser(DL):1024kbpsOverbookingfactor(DL):1:30DatalastmileS1delay(TCPlevel)=100msTransportOH(IP/Eth)–Data:5%O&Mbandwidth(IPlevel):1Mbps~34kbps/user估算結(jié)果

(輸出)

使用第二種思路計(jì)算:直接基于UserTraffic

計(jì)算(具體通過(guò)工具進(jìn)行)10MHzDOWNLINKCluttertypeDenseurban(ISD:500m)UserTrafficLoads[Mbps]TrafficloadpereNB–VoIP0.144TrafficloadpereNB–Data23.552Transportbandwidthperlogicalinterface[kbps]BandwidthS1_MME1.022BandwidthS1_U38.219BandwidthO&M1.160BandwidthX2_C0.020BandwidthX2_U0.569TotaltransportcapacitypereNB[kbps]CommitedInformationRate(CIR)40.990ExcessiveInformationRate(EIR)0第二種思路:直接基于UserTraffic

計(jì)算之優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):能夠考慮到QoS的影響

(i.e.datatransferdelay和calldrop).容量精確地按照業(yè)務(wù)的需要計(jì)算,而不是通過(guò)空口吞吐量粗略地計(jì)算

缺點(diǎn):收集輸入業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)難度大;通常運(yùn)營(yíng)商也只能提供一部分,其余部分在不能提供的情況下使用NSNLTE的缺省業(yè)務(wù)模型計(jì)算DimensioningC-Planetraffic:

S1_MMEandX2_CinterfacesS1_MME:C_Plane,eNB?MMELTEAccessTransportlastmilelinkX2_C:C_Plane,SeNB?TeNB控制平面包括兩部分:影響信令帶寬的因素有哪些?

兩個(gè)或兩個(gè)以上網(wǎng)元相關(guān)的用于提供終端正常服務(wù)的行為都會(huì)對(duì)信令帶寬有影響.

但我們主要考慮:

AttachDetach

TrackingAreaUpdate

Statetransition

Handover

Paging信令帶寬計(jì)算步驟

(1/2)每個(gè)事件用信令信息的字節(jié)大小和發(fā)送次數(shù)來(lái)描述,以下的值來(lái)自于Trial和Test的LogTotalsignalingloadwithoutoverheadTotalnumberofmessagesTotalload[bytes]TotalnumberofmessagesTotalload[bytes]S1(DL)S1(UL)S1(DL)S1(UL)X2(DL)X2(UL)X2(DL)X2(UL)AttachtoLTE_Active

state

46356520----AttachtoLTE_Idle

state

58396594----Detach

2282108----TrackingAreaUpdate

119260----LTE_IdletoLTE_Active

12120132----LTE_ActivetoLTE_Idle

124078----IntereNBhandover

11728822320136Paging

10600----注意:Selectiveacknowledgementmessages(SACK)需要額外考慮計(jì)算,以上的表格沒有包括SACK信令帶寬計(jì)算步驟

(2/2)

事件頻率

(Fevent

[Hz])

基于業(yè)務(wù)模型參數(shù)計(jì)算,每個(gè)事件有不同的公式總的信令帶寬為：將各事件加和后乘以用戶數(shù)

(#UE):舉例No.ofUE:1300估算

M-Plane業(yè)務(wù)帶寬

:O&M接口O&Mi/f:推薦使用額外的1Mbps用于eNB側(cè)的O&M接口帶寬M-Plane。TD-LTES1接口傳輸介紹TD-LTE網(wǎng)絡(luò)介紹TD-LTEeNB產(chǎn)品結(jié)構(gòu)TD-LTES1接口傳輸估算TD-LTE傳輸需求及方案?jìng)鬏斠?guī)劃需求分配資源前請(qǐng)確認(rèn)下面主要幾點(diǎn)：eNodeB接入結(jié)構(gòu)，是采用單獨(dú)PTN+CE方式承載S1/X2，還是其他方式；eNodeB的控制面、媒體面和網(wǎng)管是否分流，在其他trail項(xiàng)目只分業(yè)務(wù)（控制、媒體）和網(wǎng)管分流；PTNCE上能否做VLAN匯聚功能，采用SuperVLAN技術(shù)有效節(jié)約IP地址數(shù)量；是否采用IPTOP時(shí)鐘同步方式；確定好上面幾點(diǎn)才能準(zhǔn)確申請(qǐng)資源：VLANID：如果采用各個(gè)平面分離，每個(gè)eNodeB需4個(gè)VLANID(信令面、用戶面、網(wǎng)管、同步)；IP地址：如果不采用VLAN匯聚功能，每個(gè)eNodeB需1/8C（信令面、用戶面、網(wǎng)管、同步），或每個(gè)eNodeB需1/16C（業(yè)務(wù)、網(wǎng)管）；如果采用VLAN匯聚功能，根據(jù)基站數(shù)量和物理位置按/27或/26劃分地址段，把相關(guān)eNodeB歸納在這個(gè)IP地址段，根據(jù)實(shí)際eNodeB數(shù)量申請(qǐng)IP地址數(shù)量，同時(shí)考慮信令面、用戶面、網(wǎng)管、同步是否分流；寧夏移動(dòng)TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)傳輸拓?fù)鋏NodeB的S1/X2接口通過(guò)PTN網(wǎng)絡(luò)以二層方式回傳至LTEEPC，并連接S1/X2CE，CE為S1/X2提供IP網(wǎng)關(guān)和三層路由功能。eNodeB與EPC核心網(wǎng)共用一對(duì)CE，核心網(wǎng)新增加2臺(tái)CE;3個(gè)室分站，每個(gè)eNodeB業(yè)務(wù)需求155M傳輸帶寬，業(yè)務(wù)150M,網(wǎng)管5M，通過(guò)用戶PTN傳輸設(shè)備匯聚到CE01/CE02。傳輸建議需新增加或利用原有PTN設(shè)備2套，1套在LTE基站側(cè)，1套在LTE核心網(wǎng)CE側(cè)。傳輸方案基本說(shuō)明PTN以點(diǎn)到點(diǎn)以太專線回傳S1/X2接口；PTN在LTEEPC方應(yīng)盡量以雙節(jié)點(diǎn)方式連接一對(duì)CE；CE之間運(yùn)行VRRP為eNodeB提供冗余網(wǎng)關(guān)；CE之間鏈路作為VRRP心跳線；不同eNodeB屬于不同VLAN；業(yè)務(wù)和網(wǎng)管使用不同VLAN分離；每個(gè)VLAN需配置獨(dú)立的VRRP組；CE與PTN之間通過(guò)802.ah檢測(cè)對(duì)接鏈路故障；寧夏移動(dòng)TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)基站網(wǎng)管連接eNodeB網(wǎng)管數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共用物理傳輸，網(wǎng)管路由如紫色虛線條所示；eNodeB業(yè)務(wù)和網(wǎng)管獨(dú)立分開，使用VLAN隔離；對(duì)于網(wǎng)管數(shù)據(jù)，每個(gè)eNodeB提供5M帶寬；網(wǎng)管分為南向和北向兩個(gè)方向，南向是eNodeB到OSS，北向是OSS可連接到用戶DCN網(wǎng)，接入用戶網(wǎng)管中心；TD-LTE傳輸規(guī)劃輸出(廣州LTE測(cè)試項(xiàng)目)eNodeBCP&UPeNodeBIDSiteNameeNodeBNameLocationAreaInterfaceSubnetMaskP/LBBU1IPaddressBBU2IPaddressBBU3IPaddressDestinationaddressNextHopGateway2639360116_廣州光譜西路HE0116_GZ_GuangPuXiLu_HE廣州-科學(xué)城GE/LCL0

default002639370118_廣州新塘農(nóng)工商綜合樓HE0118_GZ_XinTangNongGongShangZongHeLou_HE廣州-科學(xué)城GE/LCL1

default002639380031_廣州廣汕凌塘段HE0031_GZ_GuangShanLingTangDuan_HE廣州-科學(xué)城GE/LCL2

default002639390128_廣州科學(xué)城光寶路HE0128_GZ_KeXueChengGuangBaoLu_HE廣州-科學(xué)城GE/LCL3

default002639400129_廣州科學(xué)城京信HE0129_GZ_KeXueChengJingXin_HE廣州-科學(xué)城GE/LCL4

default002639410130_廣州科學(xué)城新飛仕HE0130_GZ_KeXueChengXinFeiShi_HE廣州-科學(xué)城GE/LCL5

default002639420151_廣州光譜中路HE0151_GZ_GuangPuZhongLu_HE廣州-科學(xué)城GE/LCL6

default002639430154_廣州光寶路口HE0154_GZ_GuangBaoLuKou_HE廣州-科學(xué)城GE/LCL7

default002639440157_廣州廣東軟件科學(xué)園HE0157_GZ_GuangDongRuanJianKeXueYuan_HE廣州-科學(xué)城GE/LCL8

default002639450161_廣州嶺南學(xué)院校區(qū)HE0161_GZ_LingNanXueYuanXiaoQu_HE廣州-科學(xué)城GE/LCL9

default002639460163_廣州嶺南學(xué)院HE0163_GZ_LingNanXueYuan_HE廣州-科學(xué)城GE/LCL0

default00eNodeBO&MeNodeBIDSiteNameeNodeBNameLocationAreaInterfaceSubnetMaskP/LBBU1