夏彰，吳亮，楊界

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司陜西分公司， 西安 710077）

隨著LTE時(shí)代的到來，無線網(wǎng)絡(luò)對(duì)帶寬、接口、時(shí)延、QoS、安全性、網(wǎng)絡(luò)管理等方面均比2G/3G時(shí)代提出更高的要求。城域內(nèi)業(yè)務(wù)的接入與回傳，經(jīng)過近幾年P(guān)TN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)已趨于成熟與完善；但是，跨城域大流量、多流向的調(diào)度與回傳，對(duì)省干提出了新的要求，如何構(gòu)建一張高效、可靠、低成本，實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載的省干傳送網(wǎng)絡(luò)，已成為目前關(guān)鍵及迫切的問題。

1 LTE承載網(wǎng)特點(diǎn)分析

相對(duì)于GSM/TD-SCDMA，LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)生了顯著的變化：整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)由eNode B和SGW/MME兩部分構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)趨于扁平化;原RNC/BSC消失，其功能分解到eNode B和SGW/MME上，網(wǎng)絡(luò)由“點(diǎn)到點(diǎn)”演變成為“多點(diǎn)到多點(diǎn)”的架構(gòu)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

TD-LTE承載網(wǎng)絡(luò)除需繼承2G/3G所需OAM、保護(hù)和時(shí)間同步等功能外，關(guān)鍵的新需求包括L3 VPN和大帶寬，具體特點(diǎn)要求如下：

流量：LTE帶寬比3G增加數(shù)十倍，流量中絕大多數(shù)是數(shù)據(jù)流，具有突發(fā)性的特點(diǎn)，剛性管道無法滿足需求；

流向：S1-Flex與X2橫向流量引入，原有2G/3G匯聚型架構(gòu)不能滿足需求；LTE核心層設(shè)備(SGW/MME)可能集中化設(shè)置，對(duì)傳輸提出跨城域的挑戰(zhàn)；

時(shí)延：更加嚴(yán)格的時(shí)延要求，S1業(yè)務(wù)時(shí)延小于10 ms，X2時(shí)延小于20 ms，對(duì)長(zhǎng)距離、多節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)提出新要求；

同步：需要±1.5 μs高精度時(shí)間同步。需要對(duì)現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行新建與擴(kuò)容，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整較大，其回傳方案如下：

方案1：OTN直聯(lián)。

在跨城域的電路調(diào)度，充分利用省內(nèi)干線OTN網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)距離、大容量的特性， LTE 業(yè)務(wù)S1流量由城域內(nèi)核心層PTN設(shè)備進(jìn)行匯聚收斂后與省干OTN進(jìn)行對(duì)接，在省會(huì)或集中設(shè)置地市新增落地PTN設(shè)備，滿足業(yè)務(wù)的調(diào)度與回傳，具體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 方案1具體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

2 建設(shè)方案

對(duì)于LTE需求的變化，在跨城域的調(diào)度與回傳，主要集中于LTE核心網(wǎng)設(shè)備的集中化設(shè)置、S1-Flex與X2橫向流量的轉(zhuǎn)發(fā)以及時(shí)延要求等方面。在承載傳送技術(shù)的選擇方面結(jié)合網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，OTN主要完成長(zhǎng)距離、大容量的調(diào)度與回傳，L3 PTN、 IP承載網(wǎng)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的承載與橫向流量的轉(zhuǎn)發(fā)。

根據(jù)LTE的特點(diǎn)與多種傳送技術(shù)相結(jié)合提出如下幾種承載回傳方案。由于LTE控制面網(wǎng)元一般集中部署，但SGW仍具有地市分布部署和省會(huì)集中部署兩種場(chǎng)景。

(1) 當(dāng)SGW地市分布部署時(shí)，X2與S1用戶面流量在城域內(nèi)進(jìn)行疏導(dǎo)，只需在核心層引入L3 PTN，跨城域的流量較小，僅作S1信令面流量回傳，此種場(chǎng)景跨城域流量可通過現(xiàn)網(wǎng)資源進(jìn)行承載，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，現(xiàn)網(wǎng)不做調(diào)整即可滿足。

(2) 當(dāng)SGW省中心集中部署時(shí)，跨城域流量較大，包括S1信令和用戶流量，此種場(chǎng)景由于業(yè)務(wù)流量較大，

方案特點(diǎn)：

① 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需新增落地PTN設(shè)備，擴(kuò)容OTN波道資源；

② 與其他專業(yè)維護(hù)界面清晰，只需傳輸專業(yè)維護(hù)；

③ 長(zhǎng)距離異廠家PTN設(shè)備對(duì)接，業(yè)務(wù)需要在PTN側(cè)終結(jié)后與OTN進(jìn)行對(duì)接，在落地端業(yè)務(wù)再次終結(jié)然后至落地側(cè)PTN，存在保護(hù)倒換時(shí)延問題。

方案2：OTN+PTN組網(wǎng)。

充分利用現(xiàn)有省干OTN資源，依托OTN網(wǎng)絡(luò)搭建省干具備L3功能的PTN傳送網(wǎng)，LTE業(yè)務(wù)S1流量由城域內(nèi)核心層PTN設(shè)備進(jìn)行匯聚收斂后與省干PTN進(jìn)行對(duì)接，通過省會(huì)或集中設(shè)置地市落地PTN設(shè)備，滿足業(yè)務(wù)的調(diào)度與回傳，具體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。

方案特點(diǎn)：

① 新建PTN省干網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)容OTN波道資源，不僅可滿足LTE業(yè)務(wù)，隨著集團(tuán)客戶業(yè)務(wù)的開展，PTN網(wǎng)絡(luò)可滿足全業(yè)務(wù)的承載與運(yùn)營(yíng)；

圖2 方案2具體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

② 與其他專業(yè)維護(hù)界面清晰，只需傳輸專業(yè)維護(hù)；

③ 業(yè)務(wù)端到端配置，滿足時(shí)延要求，但是異廠家組網(wǎng)對(duì)接成熟度有待驗(yàn)證。

方案3：OTN+IP專用承載網(wǎng)。

由于在省干層面調(diào)度流量的網(wǎng)絡(luò)需具備L3功能，故可以選擇現(xiàn)網(wǎng)中IP專用承載網(wǎng)結(jié)合OTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行業(yè)務(wù)的承載與回傳。業(yè)務(wù)由城域內(nèi)核心層PTN設(shè)備進(jìn)行匯聚收斂后與IP專用承載網(wǎng)進(jìn)行對(duì)接承載，通過OTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行回傳，在省會(huì)或集中設(shè)置地市新增落地PTN設(shè)備，滿足業(yè)務(wù)的調(diào)度與回傳，具體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 方案3具體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

方案特點(diǎn)：

① 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)成熟，需要新增落地PTN設(shè)備，擴(kuò)容IP專網(wǎng)資源，OTN波道資源；

② 維護(hù)界面復(fù)雜，需要傳輸專業(yè)與IP數(shù)據(jù)專業(yè)跨專業(yè)共同維護(hù)；

③ 增加CR或者AR接口或者節(jié)點(diǎn)，占用IP地址資源。

3 模型分析

根據(jù)某省傳送網(wǎng)情況，全省10個(gè)地市（包括省會(huì)城市）有9個(gè)地市圍繞省會(huì)城市建設(shè)3個(gè)OTN省干傳送網(wǎng)，建立模型如下：每個(gè)地市1 000個(gè)LTE基站，帶寬流量按照40 Mbit/s/站進(jìn)行估算，LTE核心網(wǎng)設(shè)備(MME/MGW)統(tǒng)一集中設(shè)置于省會(huì)，故每個(gè)地市與省會(huì)之間的流量為40 Gbit/s，考慮保護(hù)則流量為每地市80 Gbit/s，按照上述模型分別結(jié)合3種建設(shè)方案從網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、投資成本等方面進(jìn)行分析。

3.1 方案1模式(OTN直聯(lián))

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模：OTN擴(kuò)容波道點(diǎn)到點(diǎn)4波/地市，全省需36波，考慮保護(hù)需72波，省會(huì)落地PTN設(shè)備考慮主備共需大容量(640 Gbit/s)設(shè)備2端。

投資成本：72×30萬元/波道+2×35萬元/端=2 230萬元

3.2 方案2模式(OTN+PTN組網(wǎng))

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模：OTN擴(kuò)容波道點(diǎn)到點(diǎn)4波/地市，全省需36波，考慮保護(hù)需72波，省會(huì)PTN設(shè)備新增24端，落地設(shè)備2端。

投資成本：72×30萬元/波道+24×20萬元/端+2×35萬元/端=2 710萬元

3.3 方案3模式(OTN+IP專用承載網(wǎng))

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模：OTN擴(kuò)容波道點(diǎn)到點(diǎn)4波/地市，全省需36波，考慮保護(hù)72波，IP專用承載網(wǎng)需36個(gè)10 Gbit/s。

投資成本：36×30萬元/波道+36×70萬元/端=4 680萬元

表1 3種建設(shè)方案分析比較

4 方案比較

上述對(duì)跨城域回傳的3種建設(shè)方案，分別進(jìn)行了方案特點(diǎn)、投資成本等方面的分析，具體總結(jié)如表1所示。

5 結(jié)束語

TD-LTE跨城域回傳方案的選擇，需要綜合考慮各個(gè)層面的因素，選取最佳且適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展要求，通過對(duì)三個(gè)方案的對(duì)比分析，OTN直聯(lián)存在時(shí)延，OTN+IP承載網(wǎng)投資成本高、維護(hù)界面較為復(fù)雜，推薦方案2：OTN+PTN。

[1] 龔倩. PTN規(guī)劃建設(shè)與運(yùn)維實(shí)踐[M]. 北京：人民郵電出版社，2010.

[2] 謝桂月. 有線傳輸通信工程設(shè)計(jì)[M]. 北京：人民郵電出版社, 2010.

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