基于分組化城域傳送網(wǎng)建設(shè)探討

1、<p>　　基于分組化城域傳送網(wǎng)建設(shè)探討</p><p>　　【摘 要】中國(guó)移動(dòng)作為世界規(guī)模最大的運(yùn)營(yíng)商，在3G時(shí)代積極承擔(dān)起自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)任務(wù)，至2010年擴(kuò)容工程完成后，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)將覆蓋全國(guó)337地市，基站規(guī)模達(dá)22萬(wàn)個(gè)，大大拉動(dòng)了TD產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。然而，受技術(shù)特性、產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模能力等因素影響，TD-SCDMA在覆蓋成本、傳輸速率、無(wú)線帶寬、用戶

2、體驗(yàn)、運(yùn)營(yíng)成本方面同中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比均存在著一定劣勢(shì)。文章深入分析了TD-LTE技術(shù)目前的發(fā)展情況及其對(duì)傳送網(wǎng)絡(luò)的需求，提出對(duì)于TD-LTE業(yè)務(wù)的傳輸承載方案。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】 TD-LTE技術(shù)；傳送網(wǎng)；無(wú)線基站； </p><p>　　中圖分類號(hào)：TN876.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　1 前言

3、</b></p><p>　　TD-LTE（Long Term Evolution）是新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)，是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA后續(xù)演進(jìn)技術(shù)，在繼承其TDD優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)又與時(shí)俱進(jìn)地引入了多天線MIMO與頻分復(fù)用OFDM技術(shù)。相比于3G，TD-LTE在系統(tǒng)性能上有了跨越式提高，能夠?yàn)橛脩籼峁└迂S富多彩的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。為此，盡快將TDSCDMA網(wǎng)絡(luò)向TD-LTE網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，提升TD-

4、SCDMA網(wǎng)絡(luò)的寬帶能力，真正有效地建立起TD系統(tǒng)在未來(lái)寬帶移動(dòng)市場(chǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)、物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，是中國(guó)移動(dòng)新時(shí)期應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)、保持技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的重要舉措。 </p><p>　　若要進(jìn)一步縮短產(chǎn)品成熟周期，推進(jìn)TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈尤其是使終端產(chǎn)品盡快成熟，加速商用化進(jìn)展，縮短與FDD-LTE的產(chǎn)業(yè)發(fā)展差距，應(yīng)該加快推進(jìn)面向運(yùn)營(yíng)商商用為目的的TD-LTE規(guī)模網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)建設(shè)。在我國(guó)，工業(yè)和信息化部于2010年12月

5、批復(fù)同意TD-LTE規(guī)模試驗(yàn)總體方案，由中國(guó)移動(dòng)承擔(dān)上海、杭州、南京、廣州、深圳、廈門六城市TD-LTE規(guī)模技術(shù)試驗(yàn)網(wǎng)和北京演示網(wǎng)建設(shè)。 </p><p>　　2 TD-LTE技術(shù)特點(diǎn)及其對(duì)傳送網(wǎng)的需求 </p><p>　　2.1 TD-LTE的關(guān)鍵技術(shù) </p><p>　　如表1 所示，TD - LTE 通過(guò)引入OFDM 、多天線MIMO、64QAM、全I(xiàn)P扁

6、平的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化的幀結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)化的LTE狀態(tài)以及小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了更高帶寬，更大容量、更高數(shù)據(jù)傳輸速率和更低傳輸時(shí)延的效果。 </p><p>　　表1 TD-LTE的關(guān)鍵技術(shù)分析表 </p><p>　　2.2 無(wú)線基站對(duì)傳輸網(wǎng)的需求 </p><p>　　由于TD-LTE系統(tǒng)相對(duì)于2G/3G的峰值速率有了飛躍性的提升，因此其引入對(duì)機(jī)房的傳輸條件也提出

7、了非常高的要求，按照宏基站配置為S1/1/1，室內(nèi)覆蓋站配置為O1計(jì)算，各類基站對(duì)于S1/X2接口的帶寬要求如表2。 </p><p>　　表2 無(wú)線基站對(duì)傳輸網(wǎng)的需求表 </p><p>　　注：主測(cè)區(qū)域需要進(jìn)行不同時(shí)隙配置下的峰值測(cè)試，所以峰值和保證傳輸帶寬較高。主測(cè)區(qū)域規(guī)模為每個(gè)廠家19個(gè)連續(xù)覆蓋宏站、2個(gè)室分站點(diǎn)。 </p><p>　　2.3 傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶

8、寬規(guī)劃 </p><p>　　傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬規(guī)劃的時(shí)候需充分考慮網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性、滿足業(yè)務(wù)的突發(fā)性，因此需要按照峰值帶寬來(lái)測(cè)算外，還要考慮適當(dāng)?shù)娜哂鄮?。如?所示，試驗(yàn)網(wǎng)工程分為主測(cè)區(qū)域和非主測(cè)區(qū)域，傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬規(guī)劃也應(yīng)采取不同的策略。 </p><p>　　表3 基站LSP屬性設(shè)置表 </p><p>　　如表4所示，對(duì)于PTN傳輸網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)層面，需綜合考慮業(yè)務(wù)量的

9、統(tǒng)計(jì)分布特性、滿足業(yè)務(wù)質(zhì)量和傳輸效益等因素。在滿足CIR帶寬的基礎(chǔ)上，分別取定不同比例的預(yù)留量。 </p><p>　　表4 PTN系統(tǒng)帶寬規(guī)劃表 </p><p>　　目前的收斂比是根據(jù)PTN網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及以往經(jīng)驗(yàn)設(shè)置，在后續(xù)運(yùn)營(yíng)階段積累運(yùn)行數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)后再行調(diào)整。 </p><p>　　3 TD-LTE業(yè)務(wù)的傳送網(wǎng)承載方案 </p><p>　

10、　移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向TD-LTE階段演進(jìn)，其傳送網(wǎng)承載模式發(fā)生了很大的變化，TD-LTE采用了一種革命性的架構(gòu)，RNC主要功能下移到eNodeB，將RNC和NodeB合并為eNodeB，核心網(wǎng)則演進(jìn)到EPC，eNodeB直接連接到EPC，網(wǎng)絡(luò)逐漸向扁平化和網(wǎng)狀網(wǎng)演進(jìn)，其對(duì)帶寬、接口、時(shí)延、QoS、安全性等均有新的需求。如何順應(yīng)IP化的發(fā)展趨勢(shì)，構(gòu)建一張高效、融合3G/LTE的承載網(wǎng)絡(luò)，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維成本，成為承載網(wǎng)建設(shè)中業(yè)界最關(guān)注的問(wèn)題。

11、</p><p>　　TD-LTE業(yè)務(wù)的帶寬需求主要來(lái)源于移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有流量的不確定性和突發(fā)性等特性，因此需要傳輸網(wǎng)具備業(yè)務(wù)的收斂匯聚能力，有效利用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。而MSTP采用剛性管到承載分組業(yè)務(wù)，匯聚比受限，統(tǒng)計(jì)復(fù)用效率低，承載IP化業(yè)務(wù)成本高。目前中國(guó)移動(dòng)采用的方案是端到端PTN解決方案，PTN突出可視化、圖形化維護(hù)和管理，最大程度地降低接入網(wǎng)的TCO；全網(wǎng)部署LSP Tunne

12、l、高質(zhì)量高可靠性業(yè)務(wù)承載，同時(shí)在適合的地方、適合的時(shí)機(jī)部署L3VPN網(wǎng)關(guān)，能最大程度地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴(kuò)展性。 </p><p>　　3.1 TD-LTE的傳輸承載方案一：PTN+CE </p><p>　　如圖1所示，以PTN為主，PTN采用兩層或三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，仍采用端到端的L2功能，L3 VPN功能由新引入的1對(duì)CE路由器負(fù)責(zé)。CE路由器負(fù)責(zé)將X2接口信息按照IP地址轉(zhuǎn)發(fā)相鄰基站

13、，將S1接口信息按照IP地址轉(zhuǎn)發(fā)給S-GW/MME或S-GW/MME Pool中相應(yīng)的S-GW、MME，以實(shí)現(xiàn)多歸屬需求。 </p><p>　　圖1 TD-LTE傳輸承載方案一示意圖 </p><p>　　考慮到管理維護(hù)的方便、網(wǎng)絡(luò)安全性和流量控制等原因，CE設(shè)備建議單獨(dú)配置。 </p><p>　　3.2 TD-LTE的傳輸承載方案二：具備L3 VPN功能的PT

14、N </p><p>　　如圖2所示，以PTN設(shè)備建設(shè)端到端的LTE RAN承載網(wǎng)，PTN核心層設(shè)備具備L3 VPN功能，實(shí)現(xiàn)基于IP地址的電路調(diào)度，匯聚層/接入層仍采用L2功能。PTN核心層設(shè)備負(fù)責(zé)將X2接口信息按照IP地址轉(zhuǎn)發(fā)相鄰基站，將S1接口信息按照IP地址轉(zhuǎn)發(fā)給S-GW/MME或S-GW/MME Pool中相應(yīng)的S-GW、MME，以實(shí)現(xiàn)多歸屬需求。 </p><p>　　圖2 T

15、D-LTE傳輸承載方案二示意圖 </p><p>　　3.3 TD-LTE的傳送網(wǎng)建設(shè)策略 </p><p>　　TD-LTE基站傳輸接入應(yīng)采用光纜接入方式，應(yīng)選擇PTN設(shè)備承載，并充分考慮PTN網(wǎng)絡(luò)的整體部署策略，充分利用已建PTN傳輸資源。從安全可靠性出發(fā)，接入層系統(tǒng)盡量采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在地理?xiàng)l件和光纜建設(shè)確有困難的情況下可少量采用鏈型結(jié)構(gòu)。對(duì)于不具備后備電源條件的基站，宜單獨(dú)組織傳輸系

16、統(tǒng)。PTN傳輸系統(tǒng)的建設(shè)需要綜合考慮節(jié)點(diǎn)布局、光纜情況和網(wǎng)絡(luò)安全等多種因素，合理安排系統(tǒng)制式和環(huán)上節(jié)點(diǎn)數(shù)量。主測(cè)區(qū)域接入層配置10GE PTN設(shè)備，非主測(cè)區(qū)域接入層配置可以升級(jí)為10GE的GE PTN設(shè)備，交叉容量不小于30G，與eNodeB連接應(yīng)使用GE光接口。接入層系統(tǒng)盡量采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，每個(gè)接入環(huán)3～8個(gè)節(jié)點(diǎn)。匯聚層采用10GE組環(huán)，單個(gè)設(shè)備交叉容量不小于160G。核心層采用10GE組環(huán)，單個(gè)設(shè)備交叉容量不小于320G。 </

17、p><p><b>　　4 結(jié)論 </b></p><p>　　TD-LTE是一個(gè)中國(guó)主導(dǎo)的并具有“國(guó)際化”特征的標(biāo)準(zhǔn)，TD-LTE的技-術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在速率、時(shí)延和頻譜利用率等多個(gè)領(lǐng)域，使運(yùn)營(yíng)商能夠在有限的頻譜帶寬資源上具備更強(qiáng)大的業(yè)務(wù)提供能力，而這正是全球移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)孜孜以求的目標(biāo)所在。LTE將是任何一個(gè)運(yùn)營(yíng)商都需要考慮的長(zhǎng)遠(yuǎn)技術(shù)，且這種技術(shù)在最近幾年內(nèi)存在爆發(fā)式增長(zhǎng)的可

18、能，這種爆發(fā)式的增長(zhǎng)將會(huì)推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。作為基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)整體規(guī)劃，提前布局。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]王映民. TD-LTE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京:人民郵電出版社,2010. </p><p>　　[2]姜怡華,等. 3GPP系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)原理與設(shè)計(jì)[M]. 北