面向TD—LTE的承载网技术方案研究

【摘 要】本文根据中国移动TD-LTE的发展对承载网提出的新技术需求，分析了当前网络建设和技术应用方案。由于中国移动前期投入众多PTN和OTN设备，在网络建设中可以充分利用PTN具有平滑演进的技术优势基础上，对网络结构和技术应用进一步完善，即可满足TD-LTE的需求。

【关键词】PTN TD-LTE 4G 承载网

一、引言

当前各运营商正在加快建设4G/LTE承载网络。2012年8月，中国移动集团公司曾印发TD-LTE扩大规模试验网工程传送网建设要求，指导各省分公司进行面向LTE承载的PTN传送网的建设，对TD-LTE的传送网建设提出了原则性建设要求。为更好地指导PTN核心汇聚层建设工作，高效支撑LTE业务的承载传输及统筹考虑跨地市集团客户专线业务承载，在遵循集团建设要求的基础上，各省分公司分别组织编写了相应的面向LTE承载和集团客户专线的省干和城域核心汇聚层PTN网络规划和建设指导意见，并在今年开始逐步实施。

二、PTN网络建设原则

为实现业务端到端的统一技术承载，充分发挥分组技术优势，提高传送效率，LTE基站业务全程采用PTN技术传送。

PTN城域核心汇聚层沿用现有L2 VPN分组转发功能提供从基站到核心层PTN节点的二层传输通道，根据业务需求对现有PTN网络进行扩容、调整和升级。省干层面新建PTN网络满足跨地市的LTE业务和集团专线业务需求。 城域核心层和省干层面的PTN设备需支持三层功能，满足X2横向流量转发和TD-LTE基站至核心网之间灵活归属需求。省干PTN网络承载LTE业务的同时统筹兼顾集团客户专线业务。两种业务承载于同一张省干PTN传送平台上，跨地市集团专线业务利用同一省干平台新建独立系统进行承载。

若采用PTN+OTN组网时，为发挥PTN技术的流量统计复用优势，降低核心层PTN设备压力，应在核心层、汇聚层组建PTN网状网或环网系统，OTN系统仅作为光通道使用。

三、网络组网方案

（一）省干组网方案

省干新建一张独立的PTN网络，承载LTE业务的同时统筹兼顾集团客户专线业务。每个地市新增2套L3 PTN省干设备；在省中心LTE核心网节点（关南和3G试验大楼）各设置2套L3 PTN设备 ；地市PTN到省中心的10GE通道通过OTN/DWDM承载。省干PTN网络支持L3 VPN功能，实现基于L3静态路由和IP地址的电路调度，负责将跨地市的X2接口信息按照IP地址转发相邻基站，将S1接口信息按照IP地址转发给SGW/MME pool中相应的SGW、MME，以实现多归属需求。

（二）城域核心层组网方案

为了部署L3 VPN功能，实现基于IP地址的转发，在地市核心层新增L3层设备。一般省会城市每个核心局楼各新增2端L3设备；每个地市各新增2端L3层设备，其中有两个核心局楼的地市，每个局楼增加一端；只有一个核心局楼的，同局楼增加两端设备。PTN核心设备（含业务落地的PTN设备）支持L2到L3的桥接功能和静态L3 VPN功能，以满足TD-LTE基站接入中本地的S1和X2业务承载，并提供OAM和网络保护。新增L3 PTN设备接入容量较大，考虑到个别地市规划LTE站点和汇聚环较多，PTN设备接入容量可适当提高，接入能力要与交换能力相匹配。原有的L2 PTN网络核心层要与新建L3 PTN核心层对接，用于转接汇聚层业务流量，采用PTN 10GE通路组网；通过计算核心层承载LTE业务流量来确定两层网络对接链路数；现网核心层端口不足的设备用更高密度的10GE板卡替换原有板卡。

（三）城域汇聚层组网方案

汇聚层仍采用L2 VPN分组转发功能。汇聚层采用10GE PTN设备组建环网，节点交换容量不小于160G，后续根据汇聚层带宽需求逐步引入40GE PTN设备。当估算汇聚环承载LTE后带宽利用率超过70%时，在原有汇聚环上扩容汇聚10GE PTN系统；汇聚环新增的上行10GE通道直接通过OTN或者裸纤双挂核心层L3设备。当汇聚层设备10GE端口不足时，新增大容量10GE PTN设备来替换原有设备，或同站点叠加大容量10GE PTN设备。新增汇聚节点插入到原来的10GE环中，新增10GE汇聚环采用双上联方式连接核心层L3设备，环节点数（包含上联节点）控制在6个以下。

四、网络保护方案

PTN系统可提供有效的保护机制，分为以下四种保护场景：接入层PTN设备到核心层PTN设备之间的L2 VPN应采用端到端LSP 1：1保护+PW冗余；城域网核心层与省干对接采用UNI接口，为了避免单节点和链路失效，采用IP FRR保护方式；为避免核心层L3 PTN网络内部单节点和链路失效导致业务受阻，核心层L3 PTN设备之间的链路应配置VPN FRR保护；为避免连接核心网设备（SGW、MME等）的核心层PTN节点失效导致业务受阻，应采用双节点保护的方式。目前集团公司确定的保护协议为：两个核心层PTN节点之间运行VRRP，与核心网设备（SGW、MME等）之间应运行二层链路捆绑保护及IP FRR保护方式。

五、结束语

随着4G牌照即将发放， LTE承载网络方案和建设将是未来一段时间业界的热点，TD-LTE已经走在前列。目前，中国移动已集采逾40 万端 PTN 设备，各种技术在PTN设备上不断融合实现PTN平滑演进支持LTE的移动回传承载对中国移动具有重要意义。技术发展很快，相信市场需求最终会驱动技术方案的成熟和完善。

参考文献：

[1]黄智瀛等.PTN+L3承载TD-LTE 移动回传的网络保护应用方案[J].电信网技术，2012年第12期：19～22.

[2]孙达等.PTN承载 LTE 解决方案研究及验证[J].电信科学，2011年第7期：123～127.

作者简介：

1.黄先栋，男，（1980-），硕士，讲师/工程师，江苏沛县人。研究方向：通信理论与技术。

2.丁秀锋，男，（1979-），硕士，讲师/工程师，江苏如东人。研究方向：通信理论与技术。

3.朱彬，男，（1983—），助理研究员，江苏靖江人。研究方向：光通信技术。