張領 王磊

【摘要】 LTE網絡是目前運營商重點規(guī)劃和設計的網絡，本文針對LTE網絡對現(xiàn)有的傳輸網絡提出的新要求和新挑戰(zhàn)進行了詳細探討，并從高帶寬、橫向流量、低時延、精確時間同步、高安全數(shù)據傳送、站點密度等6個方面給出了解決方案，以便為運營商提供可持續(xù)演進的優(yōu)質網絡，為用戶提供最優(yōu)質的移動通信體驗。

【關鍵詞】 高帶寬 橫向流量 低時延

Discussion on the Build Of LTE Transmission Network

ZHANG Ling Zhongrui Planning and Designing of Communication Co.， Ltd.

WANG Lei Samsung Guangzhou Mobile R&D Center

Abstract：Operators are currently focused on the planning and design of the LTE network，So this paper disscuss the new problems and new challenges of the existing transmission network on LTE raised，and give a solution from High Bandwidth、Across Flow、Low Latency、Precise Time Synchronization、High security of data transmission、Site Density，I expect provide a sustainable network for operators and gives the best mobile communications experience for users.

Key words： High Bandwidth Across Flow Low Latency

隨著4G牌照的發(fā)放， 各大運營商都開始部署LTE商用，LTE網絡的高速率接入和豐富業(yè)務也對傳輸網提供了更高的要求，本文將探討面對LTE的傳輸網絡建設。

一、面向LTE的傳輸網解決方案

1.1 LTE網絡與2/3G區(qū)別

1.1.1基本參數(shù)

相較于2/3G ，LTE網絡在引入了OFDM和MIMO等關鍵傳輸技術后，頻譜效率和數(shù)據傳輸速率有了顯著提高，在20M帶寬2X2MIMO/ 64QAM情況下，，下行峰值速率達到100Mbps，上行達到50Mbp，同時它支持的帶寬也更靈活，它不僅能支持：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等頻段，也能支持全球主流2G/3G頻段和一些新增頻段，系統(tǒng)容量和覆蓋顯著提升。

1.1.2組網架構

相較于2/3G ，LTE網絡更加扁平化，LTE網絡架構如圖1所示。

LTE的扁平網絡架構實現(xiàn)了很多優(yōu)于 2/3G網絡的性能，主要有以下幾方面：

1. 控制與承載的分離：MME負責移動性管理、信令處理等功能，S-GW負責媒體流處理及轉發(fā)等功能；控制與承載的分離。

2. 全業(yè)務統(tǒng)一接入： 全IP的EPC（Evolved Packet Core，移動核心網演進）取消了CS（電路域），支持各類技術統(tǒng)一接入，實現(xiàn)固網和移動融合（FMC），靈活支持VoIP及基于IMS多媒體業(yè)務。

3. 提升用戶體驗： LTE取消了RNC， eNodeB和網關（SGW/PDN GW）負責原有RNC功能，eNodeB直接接入EPC，降低了用戶的可感知時延，提升了用戶的通信體驗；

4.點到多點的全連接：LTE網絡引入S1-Flex和X2接口實現(xiàn)了點到多點的全連接，S1-Flex提高網絡冗余性以及實現(xiàn)負載均衡；X2使用戶移動性管理更加智能化。

1.2 LTE傳送網需求分析

LTE傳輸網需求與2/3G不同，新需求如下：

1.2.1高帶寬需求

LTE網絡提供比2/3G網絡更多種類、更高帶寬的數(shù)據業(yè)務（包括實時視頻、交互類、多媒體等），因此LTE網元傳輸帶寬能力大幅提升，以現(xiàn)有LTE基站為例， S111站型eNB的傳輸帶寬至少在440～590M左右，而S222站型eNB傳輸帶寬將加倍，相當于 3G帶寬的10～20倍，因此具備高帶寬是LTE傳輸網的基本要求。

1.2.2橫向流量需求

LTE網絡是點到多點的全連接網絡，相較于GSM或者TD-SCDMA的無線網絡，LTE網絡增加了S1-Flex和X2接口，因此增加了LTE基站與多個核心網元之間S1-Flex接口業(yè)務和信令互聯(lián)流量和LTE基站間的X2接口流量，這些橫向流量也是LTE傳輸網建設必須考慮的問題。

1.2.3低時延要求

LTE對于時延要求比2/3G嚴格。3GPP對各類業(yè)務的端到端時延和丟包率都有嚴格規(guī)定，例如規(guī)定S1≤10ms，X2≤20ms， NGMA（下一代移動聯(lián)盟）對時延要求則更為嚴格，規(guī)定傳送網端到端最大時延為10ms，重點區(qū)域時延應不超過5ms，因此LTE傳輸網需具備強大的低時延數(shù)據傳送與處理能力。

1.2.4精確時間同步需求

時間同步是LTE網絡（包括LTE TDD和LTE FDD）內在要求，傳統(tǒng)的GPS不僅投資成本高而且安裝有一定的局限性（不適合室內部署），因此采用何種技術實現(xiàn)精確時鐘同步是LTE傳輸網必須解決的問題。

1.2.5高安全數(shù)據傳送需求

LTE網絡相比2/3G網絡，數(shù)據傳送安全也被提到了一個新的高度，高安全數(shù)據傳送也是LTE傳輸網建設必須考量的因素。

1.2.6站點密度需求

由于受頻點影響，LTE基站在覆蓋能力上遠小于2/3G基站，因此LTE網絡需要更多的基站來補充覆蓋，預計LTE eNB數(shù)量將是現(xiàn)有基站數(shù)量的2～3倍，LTE站點加密也對傳輸網絡規(guī)劃建設提出了新的需求。

1.3 LTE傳送網解決方案

上節(jié)分析了LTE網絡對傳輸網絡的需求，本節(jié)將對以上提出的各種需求提供解決方案。

1.3.1高帶寬解決方案

為解決LTE網絡的高帶寬需求，建議傳輸網選擇PTN over OTN模式，核心層可通過現(xiàn)網部署的大容量OTN進行調度疏通；，匯聚層采用雙平面保護，實現(xiàn)業(yè)務匯聚，接入環(huán)應以10G環(huán)為主。匯聚、接入層可通過帶寬規(guī)劃提升帶寬利用率。

為了提高帶寬利用率， LTE站點傳輸平均帶寬一般按照以下取定：

1）帶寬配置收斂比，接入、匯聚、核心為：4：3：2；

2）每個接入環(huán)可根據業(yè)務預測額外預留240Mb/s帶寬，對于只有室分站的接入環(huán)，額外預留90Mb/s帶寬，確保每個接入環(huán)的LTE基站在達到平均帶寬的基礎上，仍能夠保證一個LTE基站達到峰值帶寬；

3）每個接入環(huán)上LTE基站節(jié)點平均帶寬之和小于環(huán)上總容量的70%。

1.3.2橫向流量解決方案

在組環(huán)規(guī)劃上，核心層選擇支持L3功能的PTN設備，LTE業(yè)務與2/3G業(yè)務可以同網承載，考慮到LTE流量大，建議L3層使用不同的物理鏈路，利舊的傳輸網絡在匯聚骨干節(jié)點要將LTE業(yè)務與2/3G業(yè)務分端口傳送，LTE業(yè)務上送到L3層的PTN設備上。

1.3.3 低時延解決方案

LTE傳輸網絡應具備針對不同的業(yè)務分類管理和識別功能，在保證服務質量的前提下，將時延敏感的業(yè)務設置為高優(yōu)先級業(yè)務，優(yōu)先處理，保證端到端時延。

1.3.4 精確時間同步解決方案

在LTE傳輸網建設中可以采用1588v2實現(xiàn)端到端的精確時間同步傳送，這種技術不僅能夠減少網絡的投資成本，而且可以在GPS失效時提供同步保護方案，保證電信基礎設施的安全性。

1.3.5 高安全數(shù)據傳送解決方案

針對LTE網絡對數(shù)據安全的更高要求，傳送網需要加入更加可靠的數(shù)據加密方案，如IPSEC等加密方案等。

1.3.6 站點密度解決方案

為應對LTE網絡的站點密度，應提前根據LTE站點信息，全面梳理現(xiàn)網傳輸資源，并盡快啟動新的LTE站點接入光纜建設和環(huán)網的擴容調整規(guī)劃，滿足新的LTE站點接入需求。

二、結語

規(guī)劃好、建設好LTE網絡，將是4G時代各運營商迫切需要解決的問題。因此，本文對LTE對現(xiàn)有的傳輸網絡提出的新問題和新挑戰(zhàn)進行了詳細探討，并給出了解決方案，希望為運營商提供可持續(xù)演進的優(yōu)質網絡，為用戶提供最優(yōu)質的移動通信體驗。

參 考 文 獻

[1] 劉凱. LTE傳輸網絡的挑戰(zhàn)與應對策略探討[J]. 移動通信， 2013.（16）.

[2] 王青郁.TD_LTE網絡建設傳輸技術交流[Z].2012.

[3] 胡恒杰，梁璟，朱強. TD-LTE網絡的引入策略研究[J].移動通信，2010，（03）：64-68.