面向LTE的传输网建设方案研究

【摘要】移动接入网IP化，业务需求多样化，导致城域网从接口到内核都向IP化方向演进，在骨干层面和接入汇聚层面，传统的传输网难以满足日益新增的数据带宽需求。文章从TD-LTE业务特点和传输需求入手，探讨TD-LTE的几种传输承载方式和网络建设原则，为未来TD-LTE规模化发展提供符合其特点和需求的传输承载方式。

【关键词】传输网TD-LTE网络建设

一、承载网络发展的技术背景

移动接入网IP化使城域网面临巨大挑战，业务需求多样化，导致城域网设备接口类型多样化和接口速率提升。分组传送网（PTN）是城域网面向IP化迈出的第一步。PTN提供多业务承载能力，对于IP分组业务承载效率高，具备强大的保护能力，完善的OAM机制和网管功能，能够提供精确时间和频率同步能力，满足TD系统GPS替代要求。PTN可以为2G、3G和未来LTE基站提供回传，为重要集团客户提供多业务承载，为PON等宽带接入网提供城域传送和汇聚，利于大规模组网。目前PTN采用G. 8114 OAM和1：1线性保护，设备配置上FE接口为主，E1接口为辅，带宽为几M-几十M。

二、TD-LTE传输新需求

（1）带宽和接口。LTE承载数据业务为主，语音业务可采用IP包头压缩技术，S1带宽估算：下行130*3（扇区）/2=约200M，上行约90M；X2带宽估算：3.2*6/2=9.6M，占S1下行的5%左右。传输带宽规划建议：均值带宽200M下行/90M上行；峰值带宽450M下行/200M上行[1]。

（2）时延。根据3GPP规定，UE->PDN-GW单向时延最严格为50ms（对于实时游戏业务），并建议Enb->PDN-GW为20ms，其余分配给空口。单向时延指标分配建议：空口（UE->eNB，含eNB处理时延）：最小30ms；S1接口（即Backhaull，Enb->S-GW）：10ms；核心网（S-GW和PDN-GW，一般合设）：10ms；X2接口标准没有明确要求，暂定于S1双向时延一致；端到端：100ms。

（3）：横向转发。S1接口需灵活归属到多个SGW/MME，eNB之间有X2接口的承载需求，从而保证UE在不同eNB漫游时，用户数据可以在eNB之间直接进行交换，降低转发时延，提高网络性能，流量转发趋于扁平化，可在接入、汇聚层内通过L2VPN的方式解决，也可利用核心层的IP转发能力来支持。

三、基于PTN演进的TD-LTE传输方案

方案1：PTN核心层引入L3功能，疏导本地流量（预计占90%以上），跨地市流量通过外接CE疏导。跨地市流量通过IP专网疏导。优势：成本低，便于统一运维；劣势：无国际标准，产品成熟度待验证。

方案2：PTN核心层外接CE路由器，同地市不同机房流量和跨地市流量，均通过IP专网疏导。优势：产品成熟度高，L3支持好，现网无需改造。劣势：成本较高，需跨专业维护。

方案3：SGW路由方式，借用核心网CE疏导S1和X2流量。优势：穿双无需改造。劣势：厂家私有方案，时延长，成本较高，SGW需参与组网，设计多专业维护。

方案4：WDM/OTN组网，核心层外接CE路由器。优势：产品成熟度高，L3支持好，高带宽。劣势：成本最高，需跨专业维护，时间同步需大网验证。

四、TD-LTE回传的城域网长期演进

城域网仍沿用三层结构，在核心层PTN落地节点叠加CE或核心层PTN引入L3功能，满足S1 Flex和X2业务调度需求。在核心层PTN落地节点叠加CE或核心层PTN引入L3功能，满足S1 Flex和X2业务调度需求[2]见图1。

五、TD-LTE综合承载PTN网络建设原则

采用PTN over OTN的网络架构，OTN提供透明大管道，PTN端到端成环并部署保护。PTN核心层：核心层PTN设备OTN虚光纤组网，核心层采用网状网结构，以满足核心机房之间的调度需求。核心层PTN支持三层功能，以满足TD-LTE横向流量转发。PTN汇聚层：采用PTN over OTN的网络架构，汇聚层PTN实现业务汇聚，进行10GE叠加。PTN接入层：3G承载以GE环为主，LTE承载适当使用10GE接入环，单环6到8个节点；接入环初期可采用GE环，并逐步引入10GE接入环以满足LTE带宽增长。网络设备PTN提供L2+L3业务处理能力，OTN实现L0+L1调度成为业界共识。PTN over OTN的传送架构满足了运营商对管道经营快速提供、降低成本的诉求[3]。

参考文献

[1]《面向PTN+OTN传送网络演进的研究和实现》《电脑知识与技术》2010年12期

[2]《LTE数据传送能力分析》《2012全国无线及移动通信学术大会论文集（上）》

[3]《典型场景下TD-LTE系统传输模式的研究》《第十七届全国青年通信学术年会论文集》2012年