張宗遲，李丹雪，姜天杭

（中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，哈爾濱 150027）

1 引言

TD-LTE時代已經(jīng)來臨。TD-LTE作為新一代寬帶移動通信技術，比之前GSM/TD-SCDMA技術具有顯著的無線寬帶優(yōu)勢，可以為終端用戶提供高清視頻點播，在線游戲互動，高清視頻會議等豐富的業(yè)務和更順暢的業(yè)務體驗。同時，TD-LTE網(wǎng)絡結構的扁平化推動基站承載網(wǎng)從“點對點”向“多點到多點”演進，對網(wǎng)絡帶寬、時延、QoS等能力提出了更高的要求。本文以A市為案例，具體分析由于LTE用戶及業(yè)務大量發(fā)展對傳輸網(wǎng)帶來的變化，對PTN承載LTE網(wǎng)絡優(yōu)化做出了分析。

2 PTN承載TD-LTE網(wǎng)絡現(xiàn)狀及存在問題分析

TD-LTE自商用以來，發(fā)展的如火如荼。隨著4G用戶的越來越多，原有初期搭建的網(wǎng)絡架構已經(jīng)不能滿足日益增長的業(yè)務需求。首先，用戶及流量增長，原有傳輸設備交叉和處理業(yè)務的能力將不能滿足需求，需要考慮設備替換或者擴容。原有2G/3G網(wǎng)絡架構在LTE網(wǎng)絡疊加之后，也有不合理狀況出現(xiàn)。其次，原有單EPC形式已經(jīng)不能滿足容災需求，使用EPC Pool方式。即各區(qū)域MME根據(jù)覆蓋情況組MME Pool；各區(qū)域SAEGW根據(jù)覆蓋情況組SAE-GW Pool,所有的eNode B須與Pool內(nèi)所有的MME、SAE-GW進行全連接。

A市將基于以上兩個方面，對PTN承載TD-LTE網(wǎng)絡優(yōu)化演進策略進行分析。

2.1 A市PTN承載LTE方案現(xiàn)狀

某省A市華為PTN承載LTE網(wǎng)絡結構圖如圖1所示。

A市華為PTN網(wǎng)絡整體結構由3個核心環(huán)組成，市區(qū)核心環(huán)、郊縣核心環(huán)和承載LTE的PTN 6900核心環(huán)。LTE業(yè)務采用2對橋節(jié)點（701和東站）承載全網(wǎng)LTE基站業(yè)務，全負荷承載達到4700個LTE基站能力。TD-SCDMA業(yè)務采用4個機房，17個落地點同RNC對接承載3G業(yè)務；2G落地業(yè)務未與BSC直接，共計7個核心和12個市區(qū)匯聚點同通過SDH達到BSC達到2G業(yè)務落地。

圖1 A市4G網(wǎng)絡結構圖

2.2 主要問題分析

首先，5 000多條2G業(yè)務分別與不同BSC對接，在43個核心匯聚節(jié)點同原SDH網(wǎng)絡對接，每站平均承載116條業(yè)務，過于分散網(wǎng)絡維護不便；第二，核心與調度互聯(lián)不均衡，部分核心負載重；調度和落地交叉互聯(lián)，結構復雜業(yè)務混亂；單落地同RNC對接，無法抵抗節(jié)點失效；第三，LTE業(yè)務落地對和橋接對都是共用一個機房，存在機房失效風險；橋接對下行骨干節(jié)點共單板，總線帶寬50 GE，只能滿足1 250個LTE基站帶寬需求（含收斂比）。

3 演進方案及分析

3.1 方案1：異局安放主備設備+集客調度+2G/3G調度

隨著TD-LTE的規(guī)模發(fā)展，為滿足EPC的裝機需求，以及網(wǎng)絡容災需要，EPC將增加新的機樓，不同機樓的EPC組Pool。采用“全雙上連”方式，每對L3設備都與EPC上聯(lián)，如圖2所示。

圖2 方案1

對于TD-LTE核心層，互為備份核心L3設備和L2/L3設備安裝在不同機房，目的是避免機房失效。異局之間以及上聯(lián)鏈路均走帶保護的OTN以增加安全性。新增一套EPC機樓需要新增一對L3核心設備與其對接。

對于2G/3G/集客的落地，將原來的4對調度設備縮減為一對。這一對調度設備負責調度全網(wǎng)2G/3G業(yè)務，并將其匯聚上來的業(yè)務分流至2G/3G落地設備，分別與RNC和BSC對接。對于集客落地業(yè)務，新建一對集客調度設備，負責調度全網(wǎng)集客業(yè)務，將跨省大客戶業(yè)務匯聚至省干集客PTN設備。網(wǎng)絡優(yōu)化之后，避免了原有2G業(yè)務在每個匯接局落地，業(yè)務分散管理不便的缺陷，同時也節(jié)省了機房空間。集中式管理使網(wǎng)絡清晰，維護便捷，便于今后網(wǎng)絡擴容和資源共享。

3.2 方案2：同局安放主備設備+集客/2G/3G調度設備+集客落地設備

在滿足EPC Pool的情況下，仍然需要新增一對核心L3設備與另一組EPC對接。具體網(wǎng)絡結構演進情況如圖3所示。

將互為備份的L3或者L2/L3設備設置在同一機房，優(yōu)勢是可以將EPC組和L3核心設備安放到同一機房內(nèi)，不用使用很多OTN波道，避免使用OTN帶來的高成本。缺點是不能避免因機房失效帶來的風險。

對于2G/3G/集客業(yè)務，縮減調度設備為1對，分別調度全網(wǎng)2G/3G/集客業(yè)務。將2G業(yè)務轉向BSC，3G業(yè)務轉向RNC，跨省集客業(yè)務匯聚到集客落地設備再轉至省干集客落地設備。

圖3 方案2

表1 兩種方案優(yōu)缺點對比表

與方案1相比，這種演進方案將集客，2G/3G業(yè)務在一對設備上調度，主要考慮跨省集客業(yè)務量比較小，僅僅1對設備就可以足夠承載包含以上3種類型的業(yè)務，節(jié)省了設備光口以及OTN波道的使用，大大節(jié)約了成本。兩種方案的對比如表1所示。

4 某省A市PTN承載LTE網(wǎng)絡優(yōu)化方案及分析

A市是某省的省會城市。A市預計在規(guī)劃期內(nèi)用華為平面承載8000個TD-LTE基站，發(fā)展4G用戶100萬戶。因此，還需要擴容4端L2/L3設備以滿足未來網(wǎng)絡需要。基于以上方案1和方案2的分析，考慮到A市大客戶業(yè)務有限，均衡有效性和可靠性，采取方案2作為A市PTN承載LTE網(wǎng)絡優(yōu)化的演進方案。

4.1 L2至L2/L3鏈路容量規(guī)劃

對于這8 000個LTE基站，按照7:3的比例，分布在市區(qū)和郊區(qū)。按照單站流量為80 Mbit/s, 4:3:2的收斂比計算核心層的流量，市區(qū)核心層流量為224 Gbit/s，郊縣核心層流量為96 Gbit/s。按照L2層設備在市區(qū)設置4對，在郊縣設置2對，且平均分配的方案計算，市區(qū)核心層每對流量為56 Gbit/s,郊縣核心層每對流量為48 Gbit/s。按照L2到L2/L3上聯(lián)鏈路容量是核心層鏈路一半規(guī)劃，上聯(lián)鏈路采用40 Gbit/s帶寬配置。

4.2 L2/L3至L3鏈路容量規(guī)劃

圖4 A市目標網(wǎng)絡架構

對于L2/L3到L3之間上聯(lián)鏈路容量規(guī)劃，通過“下帶用戶數(shù)×單用戶帶寬/設備端數(shù)/配置率”計算帶寬需求，再折算成10 GE或者40 GE電路統(tǒng)計端口需求。假設LTE用戶平均單向流量 500 kbit/s，同時并發(fā)比例為10%，包頭冗余1.204，帶寬冗余1.15，則單LTE用戶流量=500 kbit/s×10%×1.204×1.15=70 kbit/s/戶，即0.7 G/萬戶。假設用戶平均分布，每對L3所帶的用戶數(shù)相同，均為50萬戶。則上聯(lián)鏈路容量=50萬×0.7G/萬戶/2端/50%=35 Gbit/s。因此L2/L3到L3之間上聯(lián)鏈路采用1×40 Gbit/s即可，每對L3設備對之間的鏈路按照上聯(lián)鏈路帶寬配置即可。

4.3 核心至2G/3G/集客調度設備鏈路容量規(guī)劃

考慮到2G/3G,集客業(yè)務量不大，不是網(wǎng)絡發(fā)展的重點，因此考慮這一段鏈路仍然沿用1×10 GE即可。

4.4 設備選型

通過以上分析，選用支持40 GE/100 GE的超大帶寬處理能力的華為PTN7900作為新建設備。華為PTN7900設備具備采用300 mm深設計，能夠大幅提升機房空間利用率。它從架構到芯片、從硬件到軟件的全方位節(jié)能設計，單位功耗降低40%以上。

A市區(qū)經(jīng)過優(yōu)化后的網(wǎng)絡結構圖4所示。

對比A市原有網(wǎng)絡，優(yōu)化后的網(wǎng)絡層次更清晰，業(yè)務流向更明確，便于傳送網(wǎng)絡今后健康發(fā)展。

5 結語

綜上所述，結合某省A市傳送網(wǎng)的實際情況，考慮相關宏觀經(jīng)濟因素，針對不同的組網(wǎng)架構進行對比分析，選擇最適用于A市傳送網(wǎng)的技術與組網(wǎng)模式，為LTE回傳網(wǎng)優(yōu)化提出新思路和解決方案。隨著LTE進程的不斷推進，各項解決方案仍將進一步豐富完善，助力TD-LTE回傳網(wǎng)絡建設和應用。

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