面向TD-LTE的城域传送网建设策略研究

克潇颖 王鹏

摘要：随着各大运营商的LTE试验网建设，以及可预期的今后几年内LTE商用网络的大规模建设，LTE业务将呈现迅猛增长的态势。承载网作为电信网的基础，其规划和建设应该优先于业务的发展与演进，其中承载网的分组化是未来网络发展的必然趋势。

关键词：面向TD－LTE 城域传送网建设策略

中图分类号：F406.11 文献标识码：A文章编号：

引言

随着移动互联网的透彻发展，移动数据业务将出现爆炸式增长，现有的移动网承载技术将很难满足未来数据业务的需求，移动数据业务市场的需求和竞争是TD－LTE技术产生与发展的源动力。文章透彻研究了TD－LTE技术现在的发展情况及其对传送网络的需求，提出相比TD－LTE业务的传输承载方案。

1.TD-LTE业务背景

3G网络的规模化应用推动了移动数据业务的井喷式增长，移动数据业务收入已经成为运营商业务发展的重点。与此同时，移动数据业务的兴起带来了很多新应用和新市场，移动视频、大容量文件传输、移动互联网这些高带宽业务导致3G网络容量和业务承载的压力大大增加。目前用户对移动业务的新需求有以下方面：

1.1移动互联网业务发展的需求

已有的2G和3G网络仍然是以话音通信为主，支持高速移动的网络。随着移动网和互联网的融合加剧，大量的互联网业务被移植到移动互联网上，移动互联网随时随地接入的方便性，使得人们越来越期望通过无线网络获得与固定互联网同样的速率和体验，提高移动数据传输速率的需求更为迫切。

1.2视频类业务需求

移动视频业务是3G网络的业务特征之一。根据预测，在未来的数据业务中，视频类业务将占据网络总流量的28%，成为第二大流量业务。由于视频类业务对于带宽需求较高，目前的3G网络对于视频业务的支持也有一定局限性，为了更好地支持以视频作为表现形式的各种业务（如多路视频同传业务等），需要进一步提升数据传输速率和网络带宽。

1.3交互性业务需求

在目前的各种移动增值业务中，交互性业务多以休闲娱乐类的业务为主导，传输速率的限制使得移动办公等业务推广较慢。随着业务和网络技术的发展，进一步提升网络速率，才能更好地支持如大容量的文件传输、移动办公、移动视频会议以及在生活中的移动支付、导航、医疗等各种交互性业务的开展。

1.4物联网发展

物联网实现人与物、物与物的通信，支持信息化，让信息成为经济发展、社会改善的要素，被称为信息社会的第三次大的变革。它将以互联网为基础，利用RFID技术、无线数据通信等技术，大量进行人与物、物与物之间的通信和信息联络也给网络提出更大更高的需求，推动新一代宽带无线接入技术的发展和普及。

由于各种新业务对于带宽需求的不断增长，推动了无线网络的不断演进和发展。无线宽带接入技术的快速发展也带来了市场的激烈竞争，为应对这些挑战，3GPP R8推出以OFDM接入为核心技术，支持20MHz系统带宽，扁平、高效网络架构的LTE技术。

LTE系统的技术需求目标包括：更高的数据传输速率和频谱利用效率；提升小区边缘数据传输速率；无线接入网络延时低于10ms；支持可变带宽；支持异系统的协同工作；增强的MBMS；降低CAPEX和OPEX的成本；降低从R6 UTRA空口和网络架构演进的成本；系统和终端具有合理的复杂性、成本和功耗；支持增强的IMS和核心网；尽可能保证后向兼容，当与系统性能或容量的提高矛盾时可以考虑适当折衷；有效地支持多种业务类型，特别是分组域业务（如VoIP等）；系统应能为低移动速度终端提供最优服务，同时也应支持高移动速度终端；系统能工作在对称和非对称频段；应支持多运营商的邻频共存。

2.LTE对传送网的需求

2.1调度能力需求

传统的3GPP接入网由Node B和RNC两层节点构成，而LTE中省去了RNC这一层，eNB（演进型Node B）直接接入EPC设备；因此E-UTRAN主要由eNB构成，eNB除了具有原来Node B的功能外，还承担了原来RNC的大部分功能。采用这种扁平化结构的目的，在于简化网络结构、减小网络延迟。而网络结构的改变要求传送网有更加灵活的调度能力。

2.2高带宽需求

LTE基站的接入带宽相对3G网络有了非常显著的提高。根据经验估算，以TD-LTE S111站型为例，eNB的传输带宽为440～590M。如果采用S222站型，传输带宽将加倍，即880～1180M，这几乎是3G基站带宽的10～20倍。

2.3L3需求

由于LTE网络引入了S1-flex概念和X2接口，eNB需要建立与不同的SGW/MME之间的接口，以及相邻eNB之间的X2接口，传送网络需要支持L3功能才能对LTE的流量进行疏导。

2.4统一承载需求

LTE和2G、3G网络共存，传送网需要考虑多场景统一接入，现有承载网需要向分组网络平滑演进。

3.传送网发展策略

通过以上分析，面对LTE技术的发展，针对传送网的发展，提出以下几点策略：

3.1采用PTN设备承载。PTN支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合各种粗细颗粒业务的端到端的组网能力，以及丰富的保护方式，遇到网络故障能实现基于50ms的电信级业务保护倒换，实现传输级别的业务保护和恢复；具有完善的OAM体系，保证网络设备保护切换、错误检测和通道监控能力；网管系统可以控制连接信道的建立和设置，实现了业务QoS的区分和保证等。面对LTE带来的高带宽、扁平化、低时延、严格QoS等承载需求，PTN仍然是目前最佳的承载解决方案。

3.2升级现网PTN传输系统。根据经验估算，如果采用S222型站型，传输宽带将达到3G基站的10～20倍，这将给现网PTN传输系统造成巨大压力——不仅会给2G/3G/WLAN带来比较大的传输压力，也难以满足LTE的传输需求。 为此，PTN传输系统在部署新设备时，应结合未来网络发展进行前瞻性规划布局，根据需要对现有PTN设备进行升级扩容及改造。

3.3采用PTN支持L3 VPN方案作为长期建设策略。这种方案采用端到端组网，PTN机制的保护能力强；统一网管充分利用PTN网管优势，提高管理效率；全部采用静态方式，配置简单，对运维人员要求低，可维护性非常好；通过对核心层PTN设备进行软件升级的方式支持简化L3能力，无设备硬件投资，建网成本低。它是LTE网络长期发展的最佳解决方案，也为PTN的技术演进指明了方向。

3.4频率同步采用同步以太网方式实现；时间同步以GPS为主用、1588v2备用，对于安装GPS困难的基站可完全采用1588v2时间同步，以满足LTE的同步要求。

4.结语

TD－LTE是一个中国主导的并具有“国际化”特征的标准，TD－LTE的技术优势体现了速率、时延和频谱应用率等多个领域，使运营商可以在有限的频谱带宽资源上具备更强大的业务提供本领，而这恰好是全球移动通信财产孜孜以求的目标所在。LTE将是任何一个运营商都必要考虑的长远技术，且这种技术在最近几年内存在爆发式增长的大概。这种爆发式的增长将会推动整个财产链的发展。作为基础承载网络（网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的）的传送网，运营商应整体规划，提前布局。

参考文献：

[1] 杨鹏,李波. LTE关键技术及其标准演进[J]. 电信网技术, 2009(1).

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