面向TD-LTE的城域傳送網建設策略研究

克瀟穎 王鵬

摘要：隨著各大運營商的LTE試驗網建設，以及可預期的今后幾年內LTE商用網絡的大規模建設，LTE業務將呈現迅猛增長的態勢。承載網作為電信網的基礎，其規劃和建設應該優先于業務的發展與演進，其中承載網的分組化是未來網絡發展的必然趨勢。

關鍵詞：面向TD－LTE 城域傳送網建設策略

中圖分類號：F406.11 文獻標識碼：A文章編號：

引言

隨著移動互聯網的透徹發展，移動數據業務將出現爆炸式增長，現有的移動網承載技術將很難滿足未來數據業務的需求，移動數據業務市場的需求和競爭是TD－LTE技術產生與發展的源動力。文章透徹研究了TD－LTE技術現在的發展情況及其對傳送網絡的需求，提出相比TD－LTE業務的傳輸承載方案。

1.TD-LTE業務背景

3G網絡的規模化應用推動了移動數據業務的井噴式增長，移動數據業務收入已經成為運營商業務發展的重點。與此同時，移動數據業務的興起帶來了很多新應用和新市場，移動視頻、大容量文件傳輸、移動互聯網這些高帶寬業務導致3G網絡容量和業務承載的壓力大大增加。目前用戶對移動業務的新需求有以下方面：

1.1移動互聯網業務發展的需求

已有的2G和3G網絡仍然是以話音通信為主，支持高速移動的網絡。隨著移動網和互聯網的融合加劇，大量的互聯網業務被移植到移動互聯網上，移動互聯網隨時隨地接入的方便性，使得人們越來越期望通過無線網絡獲得與固定互聯網同樣的速率和體驗，提高移動數據傳輸速率的需求更為迫切。

1.2視頻類業務需求

移動視頻業務是3G網絡的業務特征之一。根據預測，在未來的數據業務中，視頻類業務將占據網絡總流量的28%，成為第二大流量業務。由于視頻類業務對于帶寬需求較高，目前的3G網絡對于視頻業務的支持也有一定局限性，為了更好地支持以視頻作為表現形式的各種業務（如多路視頻同傳業務等），需要進一步提升數據傳輸速率和網絡帶寬。

1.3交互性業務需求

在目前的各種移動增值業務中，交互性業務多以休閑娛樂類的業務為主導，傳輸速率的限制使得移動辦公等業務推廣較慢。隨著業務和網絡技術的發展，進一步提升網絡速率，才能更好地支持如大容量的文件傳輸、移動辦公、移動視頻會議以及在生活中的移動支付、導航、醫療等各種交互性業務的開展。

1.4物聯網發展

物聯網實現人與物、物與物的通信，支持信息化，讓信息成為經濟發展、社會改善的要素，被稱為信息社會的第三次大的變革。它將以互聯網為基礎，利用RFID技術、無線數據通信等技術，大量進行人與物、物與物之間的通信和信息聯絡也給網絡提出更大更高的需求，推動新一代寬帶無線接入技術的發展和普及。

由于各種新業務對于帶寬需求的不斷增長，推動了無線網絡的不斷演進和發展。無線寬帶接入技術的快速發展也帶來了市場的激烈競爭，為應對這些挑戰，3GPP R8推出以OFDM接入為核心技術，支持20MHz系統帶寬，扁平、高效網絡架構的LTE技術。

LTE系統的技術需求目標包括：更高的數據傳輸速率和頻譜利用效率；提升小區邊緣數據傳輸速率；無線接入網絡延時低于10ms；支持可變帶寬；支持異系統的協同工作；增強的MBMS；降低CAPEX和OPEX的成本；降低從R6 UTRA空口和網絡架構演進的成本；系統和終端具有合理的復雜性、成本和功耗；支持增強的IMS和核心網；盡可能保證后向兼容，當與系統性能或容量的提高矛盾時可以考慮適當折衷；有效地支持多種業務類型，特別是分組域業務（如VoIP等）；系統應能為低移動速度終端提供最優服務，同時也應支持高移動速度終端；系統能工作在對稱和非對稱頻段；應支持多運營商的鄰頻共存。

2.LTE對傳送網的需求

2.1調度能力需求

傳統的3GPP接入網由Node B和RNC兩層節點構成，而LTE中省去了RNC這一層，eNB（演進型Node B）直接接入EPC設備；因此E-UTRAN主要由eNB構成，eNB除了具有原來Node B的功能外，還承擔了原來RNC的大部分功能。采用這種扁平化結構的目的，在于簡化網絡結構、減小網絡延遲。而網絡結構的改變要求傳送網有更加靈活的調度能力。

2.2高帶寬需求

LTE基站的接入帶寬相對3G網絡有了非常顯著的提高。根據經驗估算，以TD-LTE S111站型為例，eNB的傳輸帶寬為440～590M。如果采用S222站型，傳輸帶寬將加倍，即880～1180M，這幾乎是3G基站帶寬的10～20倍。

2.3L3需求

由于LTE網絡引入了S1-flex概念和X2接口，eNB需要建立與不同的SGW/MME之間的接口，以及相鄰eNB之間的X2接口，傳送網絡需要支持L3功能才能對LTE的流量進行疏導。

2.4統一承載需求

LTE和2G、3G網絡共存，傳送網需要考慮多場景統一接入，現有承載網需要向分組網絡平滑演進。

3.傳送網發展策略

通過以上分析，面對LTE技術的發展，針對傳送網的發展，提出以下幾點策略：

3.1采用PTN設備承載。PTN支持多種基于分組交換業務的雙向點對點連接通道，具有適合各種粗細顆粒業務的端到端的組網能力，以及豐富的保護方式，遇到網絡故障能實現基于50ms的電信級業務保護倒換，實現傳輸級別的業務保護和恢復；具有完善的OAM體系，保證網絡設備保護切換、錯誤檢測和通道監控能力；網管系統可以控制連接信道的建立和設置，實現了業務QoS的區分和保證等。面對LTE帶來的高帶寬、扁平化、低時延、嚴格QoS等承載需求，PTN仍然是目前最佳的承載解決方案。

3.2升級現網PTN傳輸系統。根據經驗估算，如果采用S222型站型，傳輸寬帶將達到3G基站的10～20倍，這將給現網PTN傳輸系統造成巨大壓力——不僅會給2G/3G/WLAN帶來比較大的傳輸壓力，也難以滿足LTE的傳輸需求。 為此，PTN傳輸系統在部署新設備時，應結合未來網絡發展進行前瞻性規劃布局，根據需要對現有PTN設備進行升級擴容及改造。

3.3采用PTN支持L3 VPN方案作為長期建設策略。這種方案采用端到端組網，PTN機制的保護能力強；統一網管充分利用PTN網管優勢，提高管理效率；全部采用靜態方式，配置簡單，對運維人員要求低，可維護性非常好；通過對核心層PTN設備進行軟件升級的方式支持簡化L3能力，無設備硬件投資，建網成本低。它是LTE網絡長期發展的最佳解決方案，也為PTN的技術演進指明了方向。

3.4頻率同步采用同步以太網方式實現；時間同步以GPS為主用、1588v2備用，對于安裝GPS困難的基站可完全采用1588v2時間同步，以滿足LTE的同步要求。

4.結語

TD－LTE是一個中國主導的并具有“國際化”特征的標準，TD－LTE的技術優勢體現了速率、時延和頻譜應用率等多個領域，使運營商可以在有限的頻譜帶寬資源上具備更強大的業務提供本領，而這恰好是全球移動通信財產孜孜以求的目標所在。LTE將是任何一個運營商都必要考慮的長遠技術，且這種技術在最近幾年內存在爆發式增長的大概。這種爆發式的增長將會推動整個財產鏈的發展。作為基礎承載網絡（網絡就是用物理鏈路將各個孤立的工作站或主機相連在一起，組成數據鏈路，從而達到資源共享和通信的目的）的傳送網，運營商應整體規劃，提前布局。

參考文獻：

[1] 楊鵬,李波. LTE關鍵技術及其標準演進[J]. 電信網技術, 2009(1).

[2] 陳曉明,高軍詩,李勇. TD-LTE RAN承載網技術方案研究[J]. 電信工程技術與標準化, 2010(11).

[3] 沈嘉,等. 3GPP長期演進（LTE）技術原理與系統設計[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2008.

[4] 喬旸. 淺析LTE及回傳網解決方案[J]. 電信網技術, 2012(7).