LTE演进无忧——完善的PTN承载LTE解决方案

【摘 要】随着LTE时代的来临,对PTN承载网络的要求也越来越高,包括扁平化组网、大带宽、大网管理、高QoS要求、精确的时钟同步等,PTN承载网只有解决了这些现实中的问题，才能完成向LTE的顺利演进。

一、 LTE时代已经来临

2012年初，中国移动集团宣布旗下TD-LTE（以下简称LTE）将进入全面试商用阶段，确定在全国13个城市进行试点，其中包括北京、杭州、深圳、天津、南京、厦门、武汉、广州、青岛、上海、成都、沈阳、福州等，试点规模约25000个基站，并计划到2013年将扩大到20万个基站。截至2012年5月，深圳、杭州、广州、北京已经开通LTE业务，开始为消费者提供更高速、更便捷的无线宽带服务。在中国移动和各主流通信厂家的共同推动下，整个LTE产业链逐渐成熟，LTE时代已经来临。

LTE作为新一代宽带移动通信技术，较之前GSM、TD-SCDMA技术具有显著的无线带宽优势，可以为终端用户提供高清视频点播、在线游戏互动、高清视频会议等更为丰富的业务种类，和更顺畅的业务体验。同时，LTE网络结构的扁平化推动基站承载网从"点到点"向"多点到多点"演进，对网络带宽、时延、QoS等能力提出了更高要求。现有PTN基站承载网络如何满足LTE时代的建网需求？如何实现平滑演进？

二、 LTE承载网特点分析

1. 扁平化的网络结构：

相对于GSM/TD-SCDMA，LTE网络架构发生了显著的变化：整个无线网络由eNodeB和SGW/MME两部分构成，网络趋于扁平化；原RNC/BSC消失，其功能分解到eNodeB和SGW/MME上。S1-Flex作为eNodeB与不同SGW/MME之间的接口，X2作为相邻eNodeB之间的接口，网络由"点到点"演变成为"多点到多点"的架构，基站承载网在核心层引入静态L3能力以实现LTE流量的疏导。

2. 更高带宽、更大规模

LTE初期基站平均带宽达到120M左右，峰值带宽超过300M，理论峰值可以达到450M，下表即是2011年中国移动LTE试点的基站带宽规划。同时，LTE站平均间距在600～800米左右，较TD-SCDMA站间距大幅缩小，基站逐渐实现深度覆盖，网络节点数比现有节点数将成倍增长，大网时代来临。

3. 更高的QoS要求：

由于LTE带宽大幅提升，为支持越来越多的业务种类提供了基础，因此LTE对业务服务质量QoS进行严格分类定义 (如下表)，分别对应承载网的不同优先级和时延：

不仅如此，为了满足LTE的高呼通率和服务质量要求，承载网络必须保证低时延，比GSM/TD-SCDMA时的要求更加严格，其中S1逻辑连接的承载时延理论值为5～10ms，X2连接的承载时延理论值为10～20ms。

4. 严格的时间同步：

为保证对时钟要求较高的业务（如eMBMS、位置定位等）的服务质量，降低基站密度大导致的干扰，LTE需要承载网提供更为严格的时间同步机制，时间同步精度要求为±1.5us。

三、 LTE承载网建设方案

华为PTN LTE承载解决方案采用L2 VPN + L3 VPN（静态）组网，即在接入汇聚层仍采用L2 VPN技术，与TD-SCDMA承载业务模型完全一致，对GSM、TD-SCDMA、LTE业务进行分流，不做任何变动，保持了PTN原有网络的运维习惯。在核心层部署支持静态L3的大容量PTN设备，构成跨机房L3 VPN调度网，先终结L2再进入L3，实现IP转发，如下所示：

LTE业务流向：对于S1接口流量，通过接入汇聚层的管道送到核心PTN设备，核心PTN设备再通过L3 VPN转发到相应的SGW/MME(包括本地的和远端的)。对于X2接口流量，先通过接入汇聚层的管道送到核心PTN设备，核心PTN再通过L3 VPN转发到接入汇聚层的管道，向下传送到目的基站。

网络组网：接入层在初期可以采用GE环，在GE环不能满足带宽要求时可以采用叠加GE环、裂环或者直接部署10GE环的方式来解决。汇聚层初期可以采用PTN 10GE组环，未来可采用40GE组环，或者通过OTN下移至汇聚层与PTN配合，实现海量带宽承载。核心层可采用支持静态L3的大容量设备组网。

网络QoS：LTE网络通过端到端、层次化的QoS部署，保证业务传送的高质量。层次化QoS实现带宽控制、流量整形和调度策略配置等功能，能够对基站的不同业务区分调度和实现差异化服务。

时间同步：1588v2方案采用带内方式，即通过业务口同路径传送时间信息。时钟源从核心层PTN引入，中间网络设备采用逐跳BC模型组网，接入点通过业务口或1PPS+ToD与基站对接。针对1588V2，配置环网自动测量补偿功能，解决光纤故障重新测量问题，节省人力成本。

网络可靠性：为满足不同场景需要，LTE网络需要支持APS、VRRP、VPN FRR等多种保护方式，此外，为解决多点故障带来业务中断的隐患，提升网络可靠性，还需要部署环网保护技术。全环层环网保护方案采用独立的逻辑环通道以及华为独有的相交环专利两大核心技术，使保护场景更丰富，保护性能更高，保护配置更简单。华为是目前业界唯一支持多环相交场景下实现环网保护的厂家。

网络运维：PTN静态L3方案继承并发展了现网的OAM和保护机制，延续了PTN端到端的维护方式，无论从拓扑、资源、业务配置等都可以做到完全端到端的可视管理，并且和原有传输设备在同一套网管中管理，维护界面统一，易用性高。

四、 成功案例：

作为中国移动首批LTE试点城市之一，深圳移动采用了华为PTN静态L3解决方案。在试点部署中，深圳移动对上述各项方案进行了全面测试验证，现网测试性能表现优异，并成功服务于世界大学生运动会，获得了广东移动省公司和中国移动集团公司的高度认可。

从试点验证的情况来看，华为的LTE解决方案在业务承载、时间同步、QOS保障、可靠性、高带宽、统一运维等各方面表现优异，很好的满足了未来LTE网络的需求，为LTE的平滑演进提供了有力保障。