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[摘 要]随着移动通信技术的快速发展，各种宽带通信技术开始在移动通信领域广泛应用。本文结合LTE对传输承载网的具体需求，对传送网承载方案进行分析和研究，旨在解决通信传输过程中的实际问题。
[关键词]LTE PTN 传送网 承载方案
中图分类号：S784.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0005-01
引言
LTE是在3GPP背景下制定的一种数据传输率高、延时较低，面向分组域进行优化的宽带移动通信标准项目。在LTE的演变过程中，LTE有了全新的定义，当前所定义的LTE技术属于3G技术范畴，但是随着4G技术的应用，4G标准的LTE-Advanced采用的核心技术也应用在LTE上，因此也可以说LTE是一种4G通信技术。当前LTE已经成为世界上很多主流的运营商采用的一种宽带通信技术，与此同时，互联网技术的快速发展，各种关键技术正在不断完善，以LTE为核心的网络建设也出现了较大的变革。在新的时代背景下，LTE对传输承载网的要求越来越高，面向LTE的PTN传送网承载方案的研究，结合既有的要求进行分析。
一、LTE对传输承载网的需求
LTE的业务要求和当前通信网络中的业务传输要求是相同的，在LTE业务研究中要实现的目标，主要包括几个方面，比如50ms内的网络保护倒换、在通信网络内实现实时的告警监测以及通信网络的性能管理、实现传输的频率和时间同步等。随着通信网络的发展，人们对通信网络的要求越来越高，因此LTE新增了传输需求，主要包括传输过程中的灵活的调度、QoS和传输延时等。LTE的接入带宽与3G网络相比较而言，速度有了很大的提升，传统的语音通信业务主要是通过IP化进行信息数据的传输的，LTE则主要是数据业务接入为主的，而且LTE对接入带宽的要求也相对于传统的通信要求的带宽要高一些，比如TD-LTE基站的建设，如果按照一个宏站配置单频段S1/1/1，峰值带宽的需求大约为每秒320Mbit，平均带宽是每秒80Mbit，在通信业务中还需要考虑到各种室内分布业务、集团大客户等，因此需要预留带宽。正是由于业务的需求，使得LTE承载网应该要具备更大的带宽接入能力以及承载能力，否则将会对人们的通信质量带来较大的影响。
LTE网络结构的变化对承载网的影响也比较大，LTE对承载网的影响主要是表现在S1和X2承载方式的选择方面。一般说来，S1接口需灵活归属到多个SGW/MME，以分担各种负担，同时提供一定的保护，因此需要对对接的方案进行详细的研究，利用核心层的IP转发能力来支持对接方案。X2接口则主要是应用在基站之间，需要在接入层之间形成MESH网络，当用户根据自己的通信需求在不同eNodeB之间进行切换时，用户在通信过程中所产生的各种数据可以在eNodeB之间直接进行交换，这个直接交换的过程，可以使得信息数据转发过程中的延时率得到控制，而且各种流量的转发也可以呈现扁平化状态。网络结构的变化对于LTE承载网的承载能力也提出了新的要求，即要在原来的承载基础上，具备更加灵活的业务调度能力，使得各种通信业务之间可以实现灵活的转换。
事实上，LTE对于QoS和时延的要求相比于传统的2G以及3G会更加严格，在LTE背景下，将提供更多的业务类型通道，使得人们在3G网络下不能完成的各种业务都可以实现联通。同时，为了防止各种业务增多是造成网络堵塞，可以对传输通道的业务流量进行相应的管理，为了实现相应的管理，就应该要提高承载网的QoS调度能力。
二、PTN承载网建设方案的研究
PTN承载网建设方案的确定需要根据LTE对传输承载网的需求进行具体的分析之后得到，当前在通信行业中，有的专家专门对该问题进行研究，也得到了一些解决方案。从技术层面上来看主要的选择有Native ETH、Native IP、L2VPN等，但是从运营商的角度来看，承载网络考虑的重要问题仍然是网络的可靠性以及安全性。当前Native ETH和Native IP这两种选择方案由于在可靠性以及安全性方面得不到滿足已经被淘汰，当前很多运营商在对承载网络进行研究时主要采用的是L2VPN+L3VPN方案。运营商在进行网络建设的过程中，对PTN进行了大规模的部署，使其构成一个比较完整的移动业务回传网。移动运营商在对这个问题进行研究的过程中，承载网的首选方案有PTN+CE和PTN核心层支持L3VPN两种方案。
（一）LTE承载网的组网原则
在对城域传送网进行规划时，TD-LTE基站的接入一般会采用PTN技术，对于接入层，要以环网结构为主，可以提高网络的安全性。但是网络中的汇聚层仍然是实现L2VPN分组转发功能，以10GE PTN设备组建环网之后可以根据汇聚层的带宽需求，引进设备组网。PTN核心设备则支持L2与L3的桥接功能以及静态的L3VPN功能，以此可以满足基站接入过程中对本地的S1以及X2业务的承载，与此同时，还可以提供OAM和网络保护。
（二）PTN+CE方案
PTN+CE方案中对承载网的接入层、汇聚层进行建设时，采用了PTN构建L2网络，在这种情况下，可以为S1以及X2提供E-Line专线业务，而承载网的核心层则采用路由器CE进行L3VPN网络的构建，通过L3VPN对各个核心汇聚点的PTN设备进行联接，可以实现跨机房的业务交流，同时在不同的机房业务之间通过路由器可以实现IP专网调度。CE路由器主要负责将接口X2得到的各种信息按照具体的IP地址传递给相应的基站，同时将S1接口所得到的IP地址转发给SGW、MME，实现各种需求的归属。一般说来，路由器的核心层能力很强，PTN的核心层引入路由器之后可以在承载网内部实现接口之间的灵活调度，完全符合LTE对承载网的要求。从当前的情况来看，这种方案仍然还存在一些缺陷，比如路由器在OAM、时间同步等方面还有待完善。
（三）L3PTN承载方案
L3PTN承载方案是当前很多通信运营商采用的另一种比较常用的PTN传送网承载方案，该方案中采用端到端的PTN组网，是核心层中引入了简化核心层功能的PTN设备，可以实现X2接口各种业务的IP转发，同时还能实现S1接口业务的灵活调度。这种方案的接
入层和汇聚层是封装起来的，为了实现接入层与汇聚层与S1和X2之间的有效连接，采用了E-Line专线将组网的各个部分进行有效的连接，使得L3VPN的核心层PTN设备可以通过内部虚拟的一些接口，将E-Line业务终结，与此同时，也可以完成L2VPN与L3VPN的虚拟子接口之间的连接。
如上图所示，由于整个回传网络在运营的过程中都采用了PTN组网，因此L3PTN方案
可以对整个网络进行统一的管理和控制，无论是网络安全性，还是可靠性，相比于其他的设计方案而言，都有较大的优势。L3PTN方案主要是采用PTN端到端的组网方式，对网络的保护能力较强。
结语
随着通信行业的不断发展，采用PTN承载LTE业务已经成为通信行业中的主流方向，我国在这方面的研究相对于国外的研究还有一定差距，但随着LTE相关技术的发展，各个通信运营商也推出了自己的承载网产品，对于网络传输以及承载能力的提升具有十分重要的意义。
参考文献
[1] 孔弘斌.面向LTE系统的PTN承载网建设方案研究[D].吉林大学，2013
[2] 白鹭.面向TD-LTE的城域传送网承载策略研究[J].电信工程技术与标准化，2013（33）
[3] 孙颖，孙曙和.分组传送网承载TD-LTE解决方案的探讨[J].软件，2012（36）
[关键词]LTE PTN 传送网 承载方案
中图分类号：S784.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0005-01
引言
LTE是在3GPP背景下制定的一种数据传输率高、延时较低，面向分组域进行优化的宽带移动通信标准项目。在LTE的演变过程中，LTE有了全新的定义，当前所定义的LTE技术属于3G技术范畴，但是随着4G技术的应用，4G标准的LTE-Advanced采用的核心技术也应用在LTE上，因此也可以说LTE是一种4G通信技术。当前LTE已经成为世界上很多主流的运营商采用的一种宽带通信技术，与此同时，互联网技术的快速发展，各种关键技术正在不断完善，以LTE为核心的网络建设也出现了较大的变革。在新的时代背景下，LTE对传输承载网的要求越来越高，面向LTE的PTN传送网承载方案的研究，结合既有的要求进行分析。
一、LTE对传输承载网的需求
LTE的业务要求和当前通信网络中的业务传输要求是相同的，在LTE业务研究中要实现的目标，主要包括几个方面，比如50ms内的网络保护倒换、在通信网络内实现实时的告警监测以及通信网络的性能管理、实现传输的频率和时间同步等。随着通信网络的发展，人们对通信网络的要求越来越高，因此LTE新增了传输需求，主要包括传输过程中的灵活的调度、QoS和传输延时等。LTE的接入带宽与3G网络相比较而言，速度有了很大的提升，传统的语音通信业务主要是通过IP化进行信息数据的传输的，LTE则主要是数据业务接入为主的，而且LTE对接入带宽的要求也相对于传统的通信要求的带宽要高一些，比如TD-LTE基站的建设，如果按照一个宏站配置单频段S1/1/1，峰值带宽的需求大约为每秒320Mbit，平均带宽是每秒80Mbit，在通信业务中还需要考虑到各种室内分布业务、集团大客户等，因此需要预留带宽。正是由于业务的需求，使得LTE承载网应该要具备更大的带宽接入能力以及承载能力，否则将会对人们的通信质量带来较大的影响。
LTE网络结构的变化对承载网的影响也比较大，LTE对承载网的影响主要是表现在S1和X2承载方式的选择方面。一般说来，S1接口需灵活归属到多个SGW/MME，以分担各种负担，同时提供一定的保护，因此需要对对接的方案进行详细的研究，利用核心层的IP转发能力来支持对接方案。X2接口则主要是应用在基站之间，需要在接入层之间形成MESH网络，当用户根据自己的通信需求在不同eNodeB之间进行切换时，用户在通信过程中所产生的各种数据可以在eNodeB之间直接进行交换，这个直接交换的过程，可以使得信息数据转发过程中的延时率得到控制，而且各种流量的转发也可以呈现扁平化状态。网络结构的变化对于LTE承载网的承载能力也提出了新的要求，即要在原来的承载基础上，具备更加灵活的业务调度能力，使得各种通信业务之间可以实现灵活的转换。
事实上，LTE对于QoS和时延的要求相比于传统的2G以及3G会更加严格，在LTE背景下，将提供更多的业务类型通道，使得人们在3G网络下不能完成的各种业务都可以实现联通。同时，为了防止各种业务增多是造成网络堵塞，可以对传输通道的业务流量进行相应的管理，为了实现相应的管理，就应该要提高承载网的QoS调度能力。
二、PTN承载网建设方案的研究
PTN承载网建设方案的确定需要根据LTE对传输承载网的需求进行具体的分析之后得到，当前在通信行业中，有的专家专门对该问题进行研究，也得到了一些解决方案。从技术层面上来看主要的选择有Native ETH、Native IP、L2VPN等，但是从运营商的角度来看，承载网络考虑的重要问题仍然是网络的可靠性以及安全性。当前Native ETH和Native IP这两种选择方案由于在可靠性以及安全性方面得不到滿足已经被淘汰，当前很多运营商在对承载网络进行研究时主要采用的是L2VPN+L3VPN方案。运营商在进行网络建设的过程中，对PTN进行了大规模的部署，使其构成一个比较完整的移动业务回传网。移动运营商在对这个问题进行研究的过程中，承载网的首选方案有PTN+CE和PTN核心层支持L3VPN两种方案。
（一）LTE承载网的组网原则
在对城域传送网进行规划时，TD-LTE基站的接入一般会采用PTN技术，对于接入层，要以环网结构为主，可以提高网络的安全性。但是网络中的汇聚层仍然是实现L2VPN分组转发功能，以10GE PTN设备组建环网之后可以根据汇聚层的带宽需求，引进设备组网。PTN核心设备则支持L2与L3的桥接功能以及静态的L3VPN功能，以此可以满足基站接入过程中对本地的S1以及X2业务的承载，与此同时，还可以提供OAM和网络保护。
（二）PTN+CE方案
PTN+CE方案中对承载网的接入层、汇聚层进行建设时，采用了PTN构建L2网络，在这种情况下，可以为S1以及X2提供E-Line专线业务，而承载网的核心层则采用路由器CE进行L3VPN网络的构建，通过L3VPN对各个核心汇聚点的PTN设备进行联接，可以实现跨机房的业务交流，同时在不同的机房业务之间通过路由器可以实现IP专网调度。CE路由器主要负责将接口X2得到的各种信息按照具体的IP地址传递给相应的基站，同时将S1接口所得到的IP地址转发给SGW、MME，实现各种需求的归属。一般说来，路由器的核心层能力很强，PTN的核心层引入路由器之后可以在承载网内部实现接口之间的灵活调度，完全符合LTE对承载网的要求。从当前的情况来看，这种方案仍然还存在一些缺陷，比如路由器在OAM、时间同步等方面还有待完善。
（三）L3PTN承载方案
L3PTN承载方案是当前很多通信运营商采用的另一种比较常用的PTN传送网承载方案，该方案中采用端到端的PTN组网，是核心层中引入了简化核心层功能的PTN设备，可以实现X2接口各种业务的IP转发，同时还能实现S1接口业务的灵活调度。这种方案的接
入层和汇聚层是封装起来的，为了实现接入层与汇聚层与S1和X2之间的有效连接，采用了E-Line专线将组网的各个部分进行有效的连接，使得L3VPN的核心层PTN设备可以通过内部虚拟的一些接口，将E-Line业务终结，与此同时，也可以完成L2VPN与L3VPN的虚拟子接口之间的连接。
如上图所示，由于整个回传网络在运营的过程中都采用了PTN组网，因此L3PTN方案
可以对整个网络进行统一的管理和控制，无论是网络安全性，还是可靠性，相比于其他的设计方案而言，都有较大的优势。L3PTN方案主要是采用PTN端到端的组网方式，对网络的保护能力较强。
结语
随着通信行业的不断发展，采用PTN承载LTE业务已经成为通信行业中的主流方向，我国在这方面的研究相对于国外的研究还有一定差距，但随着LTE相关技术的发展，各个通信运营商也推出了自己的承载网产品，对于网络传输以及承载能力的提升具有十分重要的意义。
参考文献
[1] 孔弘斌.面向LTE系统的PTN承载网建设方案研究[D].吉林大学，2013
[2] 白鹭.面向TD-LTE的城域传送网承载策略研究[J].电信工程技术与标准化，2013（33）
[3] 孙颖，孙曙和.分组传送网承载TD-LTE解决方案的探讨[J].软件，2012（36）