LTE核心网与PTN组网方案研究

（中国移动通信集团设计院有限公司浙江分公司，杭州 310012）

LTE核心网与PTN组网方案研究

白炳樘，叶卫明，齐志刚，常贺

（中国移动通信集团设计院有限公司浙江分公司，杭州 310012）

研究了LTE核心网集中部署时PTN网络的组网方案，在此基础上分析了未来LTE核心网规模扩大局点分裂或下沉后PTN网络可能的组网演变，以期为LTE核心网与PTN承载网的合理组网提供借鉴。

LTE核心网；PTN；组网

1 概述

LTE核心网部署方式主要包括分散部署在各地市公司和集中部署在省公司两种方式。核心网分散部署在各地市公司可以节省省内干线资源，缩短呼叫时延，适用于VoIMS规模部署阶段。

2 LTE核心网与PTN组网方案研究

2.1 总体网络架构

核心网采用集中部署方式时，核心网设备（MME/ SGSN、SAE-GW/GGSN）集中设置在省公司中心机房，与各本地网的无线网eNode B间的S1接口由各本地网的PTN设备接入并汇聚后，通过省干L3 PTN网络互连，总体网络架构如图1所示。

2.2 PTN组网方案研究

图1 总体网络架构图

PTN通过引入L3功能满足LTE的扁平化以及点到多点需求，而跨区域PTN省干的建设全面支持省中心集中化部署EPC，L3 PTN跨区域组网是LTE承载网的核心，也是LTE承载网归传输专业全程管理的根本原因。

在省中心只有一个LTE核心机房的时，省中心部署按每个厂家部署一对L3 PTN，对应SGW及MME的集中放置，并通过IP路由实现eNode B到MME Pool、SGW Pool中不同MME和SGW的转发。

图2 单一PTN厂家设备的地市L3 PTN组网

图3 多厂家设备的地市L3 PTN组网（方案1）

各地市就近分区域汇聚至本地市两个核心层机房，地市采用同机房与省中心成口字型连接。对于S1接口，通过接入汇聚层的管道送到核心层PTN设备，核心层PTN设备实现L2/L3转换，再通过IP路由转发到相应的SGW/MME设备。对于X2接口，先通过接入汇聚层的管道送到核心层PTN设备，核心层PTN再通过IP路由转发到接入汇聚层的管道，向下传送到目的基站。地市一对核心PTN设备处于同机房时，消耗较少波分资源，且业务部署简单，后续扩容方便。

对于只有一个厂家PTN设备的地市，两个核心层机房的L3 PTN设备同机房成对配置，通过省干网络与省中心成口字型连接，组网结构如图2所示。

对于有多个厂家PTN设备的地市，有两种组网方案。方案1：选择厂家A实现L3功能，另一厂家B核心层PTN设备无需实现L3功能，通过L2方式与A厂家实现互联，统一由A厂家进行L3业务调度，组网结构图如图3所示。

方案2：两个厂家同时实现L3功能，分别上连至省中心不同厂家PTN核心设备，并在地市核心层面采用UNI互联，解决本地跨厂家X2业务需求。采用方案2的前提是两个不同厂家在省中心机房都设置有核心层L3 PTN设备，组网结构图如图4所示。

考虑网络安全及业务发展的需要，省中心部署EPC的核心机房可能增加至两个以上，相应的省中心核心PTN设备也需在新机房增加，组网方案也存在如下两种演化方式。

PTN网络结构演化方式1：地市不同机房核心PTN直接与省中心两个机房交叉互联，所有节点之间都有直连路由，该模式下，路由较短，流量无迂回，但初期业务流量较少时相对占用较多PTN设备端口和省干资源，组网结构图如图5所示。

图4 多厂家设备的地市L3 PTN组网（方案2）

图5 两个EPC核心机房时L3 PTN组网（方式1）

图6 两个EPC核心机房时L3 PTN组网（方式2）

PTN网络结构演化方式2：地市不同机房核心PTN与省中心两个机房不进行交叉互联，交叉节点之间的业务通过地市核心层或省公司核心层口字型网络转发，该模式下，会造成流量的迂回，路由跳数增加，但节省资源且网络结构相对清晰，组网结构图如图6所示。

若将来省中心部署EPC的核心机房增加至3个或以上，地市L3 PTN与省中心所有PTN交叉互联将极大占用省干资源，且网络拓扑极为复杂。因此建议在省中心EPC核心网机房增加至3个或以上时，对各EPC核心机房管辖范围按照地市进行划分，同一地市LTE无线网络仅对应于两个EPC核心设备机房，各地市L3 PTN设备仍通过口字型上连至对应的两个省中心核心机房。

上述演化方案虽然是针对省中心多个EPC核心机房的情况，但对于PTN承载网络来说，省内EPC核心网分区域设置与省中心设置多个EPC核心机房仅仅是传输距离的差异，网络结构上完全一致，因此也可推广应用于省内EPC核心网分区域设置时的组网。

3 结束语

随着TD-LTE网络的快速建设和TD-LTE业务的迅猛发展，TD-LTE核心网也面临大规模部署和发展，PTN承载网络的建设除了满足业务带宽承载需求，还需与核心网的网络结构不断演进相匹配。

Networking of LTE core network and PTN

BAI Bing-tang, YE Wei-ming, QI Zhi-gang, CHANG He
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd. Zhe jiang Branch, Hangzhou 310012, China)

This paper studies the networking scheme of centralized LTE core network and PTN network. Furthermore, possible networking evolution is analyzed while LTE core network is split or sunk, in order to provide reference for rational networking of LTE core network and PTN.

LTE core network; PTN; networking

TN929.5

A

1008-5599（2014）11-0015-03

2014-11-03