文｜劉婷婷 愛立信移動數(shù)據(jù)應用研究開發(fā)（廣州）有限公司劉永毓 中國移動通信集團廣東有限公司

1 引言

近年來，隨著全球通信業(yè)務的發(fā)展，原有的EDGE/HSDPA技術(shù)已無法滿足人們對高帶寬業(yè)務的需求，特別是高分辨率的圖像和高清視頻業(yè)務的需求。引進LTE技術(shù)，不僅能滿足高帶寬業(yè)務的發(fā)展，同時也真正實現(xiàn)無線寬帶化、泛在化。

2 承載網(wǎng)應對移動互聯(lián)網(wǎng)的需求

2.1 LTE的新增需求

我國運營商在3G網(wǎng)絡的前期階段，采用IP RAN、MSTP、PTN等不一樣手段解決現(xiàn)有3G RAN的回傳需求。LTE的發(fā)展，已有支撐3G的承載網(wǎng)是否能夠匹配？LTE帶來什么新的需求？

結(jié)合LTE的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，可以看出，LTE承載與3G網(wǎng)絡的需求差異主要體現(xiàn)在：E-UTRAN網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的扁平化；取消RNC，eNB與EPC直接相連，eNB之間直接相連（網(wǎng)格網(wǎng)絡）；e-NB接口類型與承載要求。S1-flex接口實現(xiàn)容災與負荷分擔，并且加強切換性能；X2接口支撐eNB的切換信令等需求，共同組成S1、X2邏輯連接。

LTE的QOS需求、LTE網(wǎng)絡保護的需求、自動鄰居出現(xiàn)提升網(wǎng)絡的智能化、自動優(yōu)化部署等；LTE的網(wǎng)絡同步需求、LTE的網(wǎng)絡安全問題、支持鄰居自動發(fā)現(xiàn)，需要支持網(wǎng)絡的接入認證，以應對危險的侵入。

2.2 承載網(wǎng)的發(fā)展趨勢

從SDH網(wǎng)絡支持TDM語音網(wǎng)絡于1990年開始大規(guī)模部署，以應對移動互聯(lián)網(wǎng)的寬帶化、 IP化的發(fā)展過程中，受制于長幀結(jié)構(gòu)、基于電路交換、逐級復用的剛性帶寬限制，在IP化時代，不經(jīng)濟的傳送效益比較明顯。

處理寬帶化、IP化，傳統(tǒng)承載網(wǎng)還需要繼續(xù)發(fā)展。應對新的移動回程需求，新一代傳輸網(wǎng)絡必須具備的。

高性能：適應IP化的分組交換能力，加強電路傳輸封裝成本。

靈活的部署：支持從核心網(wǎng)絡到匯聚網(wǎng)絡，接入網(wǎng)絡全程全網(wǎng)的解決方案。

單位比特傳輸成本：支持彈性帶寬，以確保每一Bit的最佳傳輸。

分級質(zhì)量保證與精細化的承載：支持差分服務，精細化經(jīng)營的各服務等級的Bit帶寬。支持時鐘同步：支持地面?zhèn)鬏敃r鐘。電信級維護能力：繼承經(jīng)典，實現(xiàn)端到端業(yè)務的監(jiān)控和維護，50ms的業(yè)務保護。分析可看出，以應對LTE的智能化、安全認證等，你需要考慮匹配MPLS核心網(wǎng)絡部署在承載網(wǎng)開展的L3 VPN網(wǎng)絡部署的支持程度。

3 LTE承載需求的應對方式

（1）大帶寬、低時延、多業(yè)務：提升100G平滑演進能力，使用大緩存路由型設備，進行環(huán)網(wǎng)樹形改造，實施路由型方案。（2）點到多靈活組網(wǎng)：實現(xiàn)IP/MPLS網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)扁平化，搭建L3到核心的S1接口以及L3到邊緣的X2接口。（3）維護超大規(guī)?；荆涸O計L3自適應網(wǎng)絡，實現(xiàn)可視化基站接入設備運維。（4）相位同步新需求：實現(xiàn)頻率同步、相位同步以及進行環(huán)網(wǎng)自動補償。

4 應對高帶寬的承載網(wǎng)絡解決方案

4.1 高帶寬解決方案

LTE根據(jù)理論仿真結(jié)果可以看出，e-NB的傳輸帶寬=S1+N*X2（N=相鄰基站數(shù)量），按照TD-LTE S111站型的帶寬估算估計為（442.5～590）Mbps。

如果使用SDH/MSTP網(wǎng)絡，現(xiàn)有10G、10GE設備在不部署收斂系數(shù)的情況下，只能支持17個站點左右。

如果使用N*10G WDM/OTN則可以支持N*17個站點的網(wǎng)絡。是否需要考慮“PTN+OTN”，以提升承載帶寬的方案？

4.2 網(wǎng)絡架構(gòu)調(diào)整

現(xiàn)有移動承載網(wǎng)使用的“骨干、匯聚、接入”層次清晰的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有電層網(wǎng)絡SDH/MSTP、PTN的最高帶寬只為10G、10GE?？梢钥闯鲈贚TE時代，還采用清晰三層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡，可以看出骨干層、匯聚層的網(wǎng)絡將成倍增長，必然帶來對核心機房空間、電源等方面的沖擊。

采用O T N透傳、接口開放的功能，可以考慮在骨干、匯聚層部署扁平化的OTN網(wǎng)絡，從小區(qū)域匯聚等網(wǎng)絡，上行至核心機樓。故從網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的可擴展性、適應性來看，也需要考慮“OTN+PTN”的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

4.3 LTE時代，網(wǎng)絡扁平化的演進

按照“匯聚區(qū)域”化概念，部署區(qū)域內(nèi)的接入、匯聚承載網(wǎng)，通過透傳的OTN網(wǎng)絡完成業(yè)務至核心機房的回傳。

中繼層網(wǎng)絡對于電層網(wǎng)絡來看，為透明承載網(wǎng)，故還是保留了傳統(tǒng)的“骨干、匯聚、接入”三層網(wǎng)絡。

5 LTE承載網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展走向

數(shù)據(jù)顯示，從2010年到2015年，全球移動數(shù)據(jù)流量將從0.24EB/月增加至6.3EB/月，同比增長26倍。在數(shù)據(jù)流量迅猛增長的移動網(wǎng)絡運營商驅(qū)動不斷升級。為了移動網(wǎng)絡發(fā)展潮流，過去幾年間，運營商就開始著手全面推進移動回傳網(wǎng)絡的IP化。但是就移動回傳技術(shù)，網(wǎng)絡業(yè)界出現(xiàn)了兩種聲音——PTN和IP RAN，隨著承載網(wǎng)絡持續(xù)演進，爭論之聲不絕于耳。

5.1 PTN

PTN在傳送網(wǎng)的基礎上引進路由器的MPLS交換，保持了原本的面向連接業(yè)務配置、保護和修復等特點，成為傳送網(wǎng)分組化的首個里程碑。進入LTE時代后，運營商網(wǎng)絡所面臨的最大變化是如何滿足所造成的扁平化S1和X2業(yè)務，這是承載網(wǎng)絡LTE演進方向和目標網(wǎng)絡負載的需要。針對TD-LTE的承載需求，PTN需要在以下幾個方面進行完善和提高。

（1）流量問題。作為新的一種網(wǎng)絡架構(gòu)，LTE單站網(wǎng)絡流量的帶寬開銷量較大，需要未來在核心匯聚層引進40GE或者更高速率的接口，在接入層引入小型化、低成本的10GE接口。（2）流向問題。LTE取消了之前的RNC層，添加S1和X2接口和引入PTN L3功能的核心層，使用L3 VPN做輔導。（3）同步問題。用于時間同步要求的TDD的網(wǎng)絡系統(tǒng)更加嚴格，需要推動IEEE 1588v2地面?zhèn)魉蜁r間同步的應用。

同時，PTN組網(wǎng)方式有兩種：首先采用PTN全程組網(wǎng)，打開三個功能；其次是采用PTN+CE的組網(wǎng)方式，通過疊加路由來避免PTN的一些技術(shù)弱點。

應該指出的是，雖然有一定的PTN技術(shù)的不足，但是，通過推進整個產(chǎn)業(yè)鏈，綜合承載能力已得到國內(nèi)外運營商的認可，并在現(xiàn)網(wǎng)中得到了很大規(guī)模的應用。

5.2 IP RAN

IP RAN是基于路由器為基礎的進化到基于分組的傳輸網(wǎng)絡。IP RAN保留大部分的路由器的特點，并且從傳統(tǒng)的傳送網(wǎng)引進精準時間同步、傳送網(wǎng)的電路管理等特點，其直接面向具備三層功能與業(yè)務靈活控制的全業(yè)務承載。因此，IP RAN承載被業(yè)界認為是最好的解決方案整。IP RAN技術(shù)因其靈活性、為未來LTE技術(shù)支持和滿足FMC業(yè)務承載等優(yōu)勢而被多家國際運營商使用，其便于擴展網(wǎng)絡規(guī)模，統(tǒng)一的承載網(wǎng)絡能夠有效簡化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。然而，從分組技術(shù)的發(fā)展來看， IP RAN技術(shù)的成熟有待改善，市場仍處于培育期，而且對比國內(nèi)大規(guī)模普及的PTN來說，其規(guī)模仍然不足。

有專家認為，隨著逐步部署的LTE/4G以及全業(yè)務承載商業(yè)模式及建網(wǎng)思路的逐步清晰，分組傳送網(wǎng)的功能、性能的要求將逐漸清晰，PTN和IP RAN網(wǎng)絡形態(tài)將出現(xiàn)逐漸融合的演進。PTN將作出更有活力、更靈活、并為發(fā)展方向的三大功能提供更好的支持以及IP RAN將是更容易維護、更友好便捷、更環(huán)保、更具有低成本效益的發(fā)展方向，兩者在具體功能的實現(xiàn)方式上不一樣，但是在功能以及運維方式上的差異將會變小。

6 結(jié)束語

隨著全球移動通信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，運營商、設備制造商用戶增加財政實力，深化國際交流與合作，將繼續(xù)推動實現(xiàn)LTE承載網(wǎng)的應用和推廣，以滿足承載網(wǎng)需求，技術(shù)的LTE將大大加快下一代移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展。但在同一時間，在設備，技術(shù)和創(chuàng)新革命相關(guān)成本的LTE承載網(wǎng)絡的平滑演進，以及取得很大的進步空間。

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