配套TD—LTE

1 引言

继互联网之后，移动互联网、智能物联网等新的通信模式，在智能移动终端的催化下迅速兴起，掀起了网络流量新一轮的爆发性增长。

而与业务快速变化的节奏不匹配的是，运营商现有网络，包含城域网汇聚和接入层等配套并不满足3G/LTE的数据流量迅猛增长、业务呈现IP化特性的需求。如何优化、构建一张满足LTE需求的承载网，对运营商是一个挑战。

深圳移动作为中国移动通信集团的一员，经过2011年试验网的建设摸索，2012年扩大规模试验网的建设，目前已经建成一张结构稳定的PTN L3承载网。在2012年12月底3100个LTE基站的建设完成后，届时深圳市民将率先享受LTE时代给生活带来的便捷，如商务办公、居民休闲、高清视频监控、即摄即传等应用。

深圳移动TD-LTE网络，作为中国移动通信集团第一个在承载网采用“L2+静态L3”方案的试点网络，其一些规划建设网络的经验值得分享。

2 承载网组网

回顾近几年传送网的规划建设历程，值得一提的是要紧跟无线、核心专业的步伐，结合传送技术发展提前部署，尽早确定设备组网结构。

2007年深圳是国内第一批建设TD-SCDMA网络的城市，当时一个基站开通业务为宏基站6*E1、室分站3*E1电路，SDH网络叠环拆环基本满足需求；但是无线技术的发展、业务带宽的增长、新的业务如高清电视等业务的出现，驱动传送网发生演变，即向IP化发展演进。

深圳移动2009年参与集团公司PTN现网测试，积累了一些分组化设备组网应用的经验，这一技术正好可以解决TD-SCDMA基站单点20～30M的需要；同时，原有的SDH网络升级为MSTP后由于设备版本不一致，导致升级工作量相当大，传送网络规划方向不明朗，最后再度进行PTN规模试验组网，开启了分组化PTN商用网建设之门。

初期，PTN组网规划是粗犷式的，沿用SDH组网思路搭建一张结构与SDH相似的PTN网络，即核心机楼和汇聚节点直接组成10GE的PTN叠加环，不断地进行叠加。而SDH汇聚层规模建设起于2004年，当时业务仅限于满足GSM、3G网络需求；考虑到多种业务接入（GSM、TD-S、TD-LTE、WLAN、集团专线、家庭客户）的需求、城市高密度特点以及本地传送网基础资源，深圳移动于2010年10月提出“大汇聚OTN+小汇聚PTN”组网思路，具体组网如图1所示。当时深圳本地传送网已经建设30多个OTN汇聚节点，基本覆盖城区与部分郊区，具备一定大带宽上联接入的能力，这恰好为2011年TD-LTE规模试验网承载网建设做了铺垫。

“大汇聚OTN+小汇聚PTN”组网架构是指：采用大区域或跨区域部署汇聚层OTN系统，而且结构要一步到位，波道逐步配置。将以前大区域或跨区域叠加PTN系统的思路优化为：在行政区域（区、镇）进行PTN系统建设，优先双归到两个汇集层OTN节点；这种思路能减少因系统不断叠加而给核心机楼增加的装机压力，覆盖区域小、容量大、组网灵活，加快了工程建设进度。

基于“大汇聚OTN+小汇聚PTN”组网结构，深圳移动顺利地完成了2011年深圳区域TD-LTE规模试验网220个基站的开通，也承担起了中国移动通信集团国内唯一的TD-LTE承载网PTN L3组网测试工作。

LTE试验网建设初期单基站保障带宽为40M，峰值带宽达到320M，大带宽接入的需要给网络带来了压力。依托汇聚层OTN的大平台，接入层采用新建、拆环方式进行，部分城区采用10GE PTN组网、一般区域采用GE PTN组网；PTN L3设备设置在核心机楼，便于区域内X2流量的回传，缩短路径，具体组网如图2所示。

3 L2+静态L3组网

在接入汇聚层仍采用L2 VPN技术，与TD-SCDMA承载业务模型完全一致，在核心层部署支持静态L3的大容量PTN设备，构成跨机房L3 VPN调度网，先终结L2再进入L3，实现IP转发，具体方案如图3所示。

PTN L3与PTN+CE的模式有不同之处，表现在以下四个方面：

（1）网管

PTN L3方案采用统一网管实现管理，网管自动计算路由及批量调整；

PTN+CE方案无法实现端到端的配置。

（2）维护

PTN L3方案能够实现专业独立维护，排障快捷；

PTN+CE方案采用传输和数据专业共同维护，分工界面清晰。

（3）成本

PTN L3方案的硬件架构不会有特别的变化，不需要增加投资；

PTN+CE的方案需要增加路由器设备，需要增加投资。

（4）功耗

PTN L3方案功耗略低；

PTN+CE方案则略高。

4 QoS部署

在LTE时期，集团客户专线、WLAN等多种非移动业务的接入，使得数据业务变成主要承载对象，承载网正式告别轻载时代。数据流量具有突发性、大带宽的特点，为保证不同业务的带宽、时延、抖动和丢包率等特性，必须做业务收敛，实现端到端的QoS策略；合理规划业务走向，均衡业务流量承载，降低拥塞隐患；通过实时流量监控，持续反馈流量规划；对重要客户流量实行精细化监控；考虑拥塞情况下的流量管理，发挥PTN具备的统计复用的优势。PTN设备的QoS理念是端到端QoS设计，提供层次化、精细化的承载与完善的分级质量保障。

PTN接入设备根据基站提供的以太网业务，采用简单流分类配置DS域，用VLAN Priority与PHB服务等级进行映射，支持8级QoS队列，优先级从高到低分别是：CS7、CS6、EF、AF4、AF3、AF2、AF1和BE。PTN设备QoS模型如图4所示。

深圳移动在TD-LTE热点地区如罗湖东门、福田华强北地区已经开展了QoS的试点部署，通过PTN具备的层次化QoS实现带宽控制、流量整形和调度策略配置等功能，能够对基站的不同业务进行区分调度和实现差异化服务。目前流量管理仅限于单点管理，全网管理有待于后续研究跟进；而且由于无线基站不具备提供QoS的业务接入需求，试验效果有待进一步验证。

5 同步时钟部署

为保证对时钟要求较高的业务（如eMBMS、位置定位等）的服务质量，降低基站密度大导致的干扰，LTE需要承载网提供更为严格的时间同步机制，时间同步精度要求为±1.5μs。同步时钟规划路径为树形，1588端口使能后根据BMC算法自动算出时间同步跟踪路径，正常情况下，1588时间同步跟踪路径与物理层频率同步跟踪路径一致。深圳移动使用PTN 1588v2方案实现带外（1PPS+ToD）与带内的结合，即通过业务口同路径传送时间信息。时钟源从核心层PTN引入，经过汇聚OTN系统，中间网络设备采用逐跳BC模型组网，接入点通过业务口与基站对接，具体组网情况如图5所示。针对1588v2，配置环网自动测量补偿功能，解决光纤故障重新测量问题，节省人力成本。

6 网络可靠性部署

为满足不同场景需要，LTE网络需要支持APS、VRRP、VPN FRR等多种保护方式。此外，为解决多点故障带来业务中断的隐患，提升网络可靠性，深圳移动骨干汇聚PTN系统使用最先进的全环层环网保护方式，确保网络安全；接入层选用隧道保护方式。

7 结束语

作为中国移动集团首批进行TD-LTE试点的地市公司，深圳移动继成功服务2011年深圳第26届世界大学生运动会，2012年完成LTE扩大规模试验网3100个基站的部署后，已拥有国内最大的LTE网络之一。其中，承载网PTN L3为LTE保驾护航。经过不断实践与研究，深圳移动已在承载网PTN L3组网、地址规划与管理、业务可靠性规划、承载网业务数据配置与业务开通测试、同步时间1588v2应用等方面积累了一些经验，值得各兄弟单位参考。

参考文献：

[1] 龚倩. PTN规划建设与运维实战[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2010.

[2] 陈孟奇. PTN网络建设与业务规划探讨[J]. 通信世界， 2009（40）.

[3] 陈孟奇. 本地传送网PTN时代精细化规划与后时代规划展望[J]. 中国电信建设， 2011，23（1）.

[4] 陈孟奇. TD-LTE承载PTN组网研究[J]. 移动通信， 2011（Z2）.

[5] 陈孟奇. TD-LTE承载PTN IP地址规划与管理探讨[J]. 移动通信， 2011（Z2）.

[6] 陈孟奇. PTN L3组网承载TD-LTE业务的可靠性规划探讨[J]. 移动通信， 2011（21）.