TD-LTE城域传输网建设方案探讨
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【摘要】随着移动数据业务爆炸式增长，td-lte技术即将规模化展开，传统的传输网已经很难满足日益新增的数据带宽需求。文章从TD-LTE业务特点和承载需求入手，详细探讨TD-LTE的几种传输承载方式，为未来TD-LTE规模化发展提供最符合其特点和需求的传输承载方式。
【关键词】TD-LTE承载方式PTNL3VPNOTN
一、概述
TD-LTE（LongTermEvolution）是新一代宽带移动通信技术，是我国拥有自主知识产权的TD-SCDMA后续演进技术，在继承其TDD优点的同时又与时俱进地引入了多天线MIMO与频分复用OFDM技术。相比于3G，TD-LTE在系统性能上有了跨越式提高，能够为用户提供更加丰富多彩的移动互联网业务。为此，尽快将TD-SCDMA网络向TD-LTE网络演进，提升TD-SCDMA网络的宽带能力，真正有效地建立起TD系统在未来宽带移动市场、移动互联网市场、物联网市场的竞争力，是中国移动新时期应对竞争、保持技术领先优势的重要举措。
随着移动数据业务爆炸式增长，中国移动TD-LTE即将规模化展开，移动接入网IP化使城域网面临巨大挑战：移动接入网IP化，导致城域网从接口到内核都向IP化方向演进，提升传输效率；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，实现多业务承载。为满足TD-LTE业务的承载，城域传输网必将进行一次重大升级，TD-LTE城域传输网的建设是TD-LTE业务能否很好实现的关键。
二、TD-LTE网络的总体架构
LTE网络架构主要由演进型NodeB（eNB）和接入网关（aGW）两部分构成，与2G、3G网络相比，少了RNC。eNB除具有原NodeB功能外，还承担了RNC的大部分功能。aGW作为核心网的一部分，包括3种功能实体：MME、SGW和PGW，如图1所示。
三、TD-LTE传输网建设策略
（1）LTE基站传输接入应采用光缆接入方式。应选择PTN设备承载，并充分考虑PTN网络的整体部署策略，兼顾TD-SCDMA、GSM等的接入需求，充分利用已建PTN传输资源。（2）从安全可靠性出发，接入层系统尽量采用环网结构，在地理条件和光缆建设确有困难的情况下可少量采用链型结构。对于不具备后备电源条件的基站，宜单独组织传输系统。（3）PTN传输系统的建设需要综合考虑节点布局、光缆情况和网络安全等多种因素，合理安排系统制式和环上节点数量。
3.1PTN+CE建设策略
接入、汇聚、核心层采用PTN组网，负责业务电路由基站至核心节点的传送；在aGW/MME节点成对部署CE路由器，完成IP业务的转发。通过CE路由器的L3 VPN功能，为S1提供灵活的调度能力，以及X2接口的转发能力，如图2所示。
3.2PTN支持L3 VPN建设策略
基于当前技术现状，LTE RAN承载应采用PTN支持L3 VPN功能的技术解决方案。
以PTN设备建设端到端的LTE RAN承载网，PTN核心层设备原则通过升级方式支持L3 VPN功能，实现基于IP地址的电路调度，汇聚层/接入层仍采用L2功能。PTN核心层设备负责将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或SGW/MME pool中相应的SGW、MME，以实现多归属需求本方案的网络结构见图3。
采用PTN端到端组网，核心层的PTN支持简化L3VPN，提供IP转发能力，满足LTE承载对S1的灵活调度以及X2接口的IP转发需求，见图4。
PTN支持L3功能方案优势在于全网同一设备，可以实现端到端的管理，便于统一运维，时延小，另外该方案不需要增加CE设备，成本较低，不足在于核心层PTN需要升级才能支持L3功能。
采用PTN+CE方案优势在CE设备对L3功能支持好，现网PTN设备不需要升级，劣势为保护性能无法满足50ms的要求，维护需跨两种专业设备，且建设成本较高。
考虑到L3 VPN技术虽已经过实验室测试，但无规模网络现网验证，目前情况下，PTN+CE可作为主要方案，将来根据设备技术进展情况，优先选择具备L3 VPN功能的PTN方案。
3.3统一承载网、城域组网策略
城域传送网按照骨干层、汇聚层、接入层的三层组网结构建设网络架构体系。对于LTE网络，基站电路回传至核心节点后，需通过L3网络（L3 PTN或CE路由器）与核心网节点相连；对于TD-SCDMA网络，基站电路回传至核心节点后，可直接与RNC相连，见图5。多厂家PTN互通，在接入、汇聚层采用同一厂家的PTN设备，核心层会出现异厂家PTN设备对接的需求，见图6。
网关网元NE3-a和NE1-b、NE4-a和NE3-b之间通过GE/10GE链路连接。两个厂家PTN核心设备通过UNI接口或NNI接口对接的静态配置方式，实现L3 VPN业务和路由互通。
3.4组网方案策略
落地设备和核心层交叉容量不小于320G，核心层和汇聚层采用10GE组环，核心/汇聚环节点数量宜为3～5个，业务量较大时也可采用网状网组网。
接入环仍以GE设备为主，在业务量密集区域可适当引入10GE接入环。GE设备交叉容量不小于5G，单个GE接入环建议接入4-6个基站，单个10GE接入环建议接入10-20个基站。带宽无法满足需求时，应优先通过调整接入环节点数量满足带宽需求。基站接入PTN设备与eNodeB连接应使用GE光接口。
3.5保护方案策略
接入层PTN设备到核心层PTN设备之间采用端到端的LSP 1：1和双归保护方式，工作和保护需规划不同路径，各使用1条LSP，核心层PTN设备设置VRRP。
不同局址的核心层PTN设备采用FRR保护方式，核心层PTN设备与SGW之间运行VRRP保护协议。
四、结束语
现今各大运营商都在积极备战LTE，作为TD-LTE主推者的中国移动，为更好的占有移动数据业务市场，必须对作为基础承载网络的传输网进行整体规划、提前布局，为将来LTE业务的推广打好坚实的基础。
参考文献
[1]乐垠，梅仪国，孙运明，面向TD-LTE的城域传送网建设策略研究[J]，移动通信，2011年第21期
[2]王映民. TD-LTE技术原理与系统设计，人民邮电出版社，2010年