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摘要：移动网络通信系统的不断发展， 3G 移动通信系统也不再已经是一个不可实现的梦想。我国的 3G 网络建设规模力度已经全面升级， 一个全新的名词进入到我们的视线之中， 这个名词就是 LTE。本文介绍了LTE对传送网的要求与挑战，并分析对比了几种承载方案，最后针对LTE的技术的未来发展提出了相对措施。
关键词：LTE；传送网；PTN；策略
中图分类号：D045文献标识码： A
1、 LTE的传送要求与挑战
LTE网络架构主要由无线侧和核心网侧两部分构成。无线侧eNB除具有原Node B功能外，还承担了RNC的大部分功能；核心网侧主要包括4种功能实体：MME（Mobility Management Entity，移动管理实体）、S-GW（Serving Gateway，服务网关）、P-GW（PDN Gateway，分组数据网网关）和HSS（Home Subscriber Server，归属签约用户服务器）。
LTE RAN的主要连接接口包括：相邻eNB之间的接口——X2接口；每个eNB与核心网元之间的接口——S1接口。在LTE网络中，引入S1-Flex功能，eNB与多个MME/SGW相连。
相比2G/3G组网，LTE减少了BSC/RNC一层网络，流量需集中汇聚到多个核心网元；同时，相比2G/3G业务流向的点到点汇聚型，LTE业务流向为点到多点（X2，S1-Flex），因此，面向LTE的传送网必须支持基于IP地址的路由转发功能；另外，由于其业务仍然具有较高的安全性要求，需要保留传统传输网络在安全保护和OAM方面的优势。
考虑到现有存量的PTN网络的资源利用，采用L2与L3相结合作为城域传送网建设基本原则；考虑到保护核心汇聚层设备投资，以及维护一致性等因素，采用PTN升级支持L3的路由转发及VPN等功能的方案，实现S1和X2需求的灵活调度。
同时，采用PTN静态三层的技术，封装L3作为PW的承载报文，在PW上实现IP业务的承载能力，IP PW采用静态配置的方式，通过VRI作为基本的IP转发实例。这同时保证了PTN L3在网管配置及业务保护上对传输设备的延续性。
在L3节点上，配置VRI（Virtual Route Instance），并配置关联的IP PW标签，在VRI下实现路由转发能力。在VRI下，对每个基站配置一个虚拟VLAN子接口，并配置和基站属于同一网段的IP地址，实现了远端核心节点的路由能力。
2、 LTE传送网承载的几种方案
基于当前各种技术现状，LTE RAN 承载技术有以下几种解决方案：
2.1 PTN＋CE方案
本方案以PTN 为主，PTN 采用两层或三层网络结构，仍采用端到端的L2功能，L3VPN 功能由新引入的1对CE（客户边缘路由器）负责。C E路由器负责将X 2接口信息按照IP地址转发相邻基站，将S1接口信息按照IP 地址转发给SG W/MME或SGW/MM Epool中相应的SGW 、MME，以实现多归属需求。
考虑到管理维护的方便、网络安全性和流量控制等因素，建议CE设备单独配置。本方案的网络结构如图1所示：
图1 PTN+CE网络结构图图2 PTN+CE网络连接示意图
对于核心网多机房组网应用，还需考虑机房、局站间的通信实现，具体解决方案和网络中各个连接关系详见图2。
2.2 PTN支持L3 VPN方案
以PTN 設备建设端到端的LTE RA N 承载网，PTN核心层设备具备L3 VPN 功能，实现基于IP地址的电路调度，汇聚层/接入层仍采用L2功能。PTN 核心层设备负责将X2接口信息按照IP地址转发给相邻基站，将S1接口信息按照IP地址转发给SGW/MME或SGW/MME pool中相应的SGW、M M E，以实现多归属需求。
本方案的网络结构如图3所示。
图3 PTN支持L3 VPN方案网络结构图
2.3全路由器方案
如图4所示，从核心层到接入层，全网采用动态路由协议承载IP类业务，采用PWE3管道方式承载TDM/ATM 等传统业务。显然此方案处理LTE的动态业务具有天然的优势，具有端到端灵活业务调度能力，无需像L2那样需要预先建立很多的通道。但全路由器方案存在的最大问题是建网成本较高、设备功耗较大，另外在组网规模上也受限。
图4 全路由器方案网络连接示意图
2.4方案比较
PTN + CE方案利用路由器实现三层功能，增加了系统的处理环节，传输、数据分专业维护，对各自专业维护人员要求低，网络规模适用性强；但是PTN 与CE之间的保护机制尚不完善，投资成本较高。PTN 支持L3VPN方案要求核心PTN设备具备三层VPN功能，组网简单，网络规模适用性强，故障维护容易，时延很小，PTN 端到端保护性强，设备成本投资小，只需要对现有的核心层PTN 设备进行软件升级。全路由器方案规模适用性弱，不适合大规模建网，设备功耗大，维护要求最高，网络保护、OAM 能力比PTN 设备弱，投资成本高，国内的运营商不适合这种组网模式。
3、 LTE移动回传技术的应对策略
LTE 移动回传对于传动网的要求较高，一般有两方面的要求必须要满足。
（1）传动网内核一定要实现 IP化，简单的说，就是传输的颗粒需要保证是 packet 的形式；
（2）传送网一定要接入进 L3 的路由能力， 能够有效的将 S1 以及 X2 的接口功能构建和实现。
如图 5 所示，为了能够更好的实现传送网络从 3G 时代转变成为 LTE 的过程，大部分的运营公司使用的传送网解决方式是静态的 L2 配合 L3VPN的方式。 在图中能够看出网络的聚集以及接入范围中使用的现存的 L2VPN的分组转发形式， 其就是为基站供应核心层节点的二层传输渠道和方式 PW。在网络的聚集于接入层中，使用的通信设备是 PTN。
图 5 LTE 面向传送网的应对策略图
4、结语
我国的全部业务承载模式以及建网思路已经朝着明确的方向发展，而4G LTE 也将慢慢地取代传统的模式，这些都能够促使分组传送网的性能以及功能要求更加的清晰，这也能达到 PTN 以及 IP RAN 朝着相互融合发展的目的。也能够变
相的促使PTN的功能等更加完善， 同样的也能够促进IP RAN未来更健康更方便等优势的完善。虽然 PTN 和 IPRAN 的功能实现方式并不相同，但是伴随着其两种设备形态的逐步融合，从而在未来其运维的方式上会逐渐地趋同。
关键词：LTE；传送网；PTN；策略
中图分类号：D045文献标识码： A
1、 LTE的传送要求与挑战
LTE网络架构主要由无线侧和核心网侧两部分构成。无线侧eNB除具有原Node B功能外，还承担了RNC的大部分功能；核心网侧主要包括4种功能实体：MME（Mobility Management Entity，移动管理实体）、S-GW（Serving Gateway，服务网关）、P-GW（PDN Gateway，分组数据网网关）和HSS（Home Subscriber Server，归属签约用户服务器）。
LTE RAN的主要连接接口包括：相邻eNB之间的接口——X2接口；每个eNB与核心网元之间的接口——S1接口。在LTE网络中，引入S1-Flex功能，eNB与多个MME/SGW相连。
相比2G/3G组网，LTE减少了BSC/RNC一层网络，流量需集中汇聚到多个核心网元；同时，相比2G/3G业务流向的点到点汇聚型，LTE业务流向为点到多点（X2，S1-Flex），因此，面向LTE的传送网必须支持基于IP地址的路由转发功能；另外，由于其业务仍然具有较高的安全性要求，需要保留传统传输网络在安全保护和OAM方面的优势。
考虑到现有存量的PTN网络的资源利用，采用L2与L3相结合作为城域传送网建设基本原则；考虑到保护核心汇聚层设备投资，以及维护一致性等因素，采用PTN升级支持L3的路由转发及VPN等功能的方案，实现S1和X2需求的灵活调度。
同时，采用PTN静态三层的技术，封装L3作为PW的承载报文，在PW上实现IP业务的承载能力，IP PW采用静态配置的方式，通过VRI作为基本的IP转发实例。这同时保证了PTN L3在网管配置及业务保护上对传输设备的延续性。
在L3节点上，配置VRI（Virtual Route Instance），并配置关联的IP PW标签，在VRI下实现路由转发能力。在VRI下，对每个基站配置一个虚拟VLAN子接口，并配置和基站属于同一网段的IP地址，实现了远端核心节点的路由能力。
2、 LTE传送网承载的几种方案
基于当前各种技术现状，LTE RAN 承载技术有以下几种解决方案：
2.1 PTN＋CE方案
本方案以PTN 为主，PTN 采用两层或三层网络结构，仍采用端到端的L2功能，L3VPN 功能由新引入的1对CE（客户边缘路由器）负责。C E路由器负责将X 2接口信息按照IP地址转发相邻基站，将S1接口信息按照IP 地址转发给SG W/MME或SGW/MM Epool中相应的SGW 、MME，以实现多归属需求。
考虑到管理维护的方便、网络安全性和流量控制等因素，建议CE设备单独配置。本方案的网络结构如图1所示：
图1 PTN+CE网络结构图图2 PTN+CE网络连接示意图
对于核心网多机房组网应用，还需考虑机房、局站间的通信实现，具体解决方案和网络中各个连接关系详见图2。
2.2 PTN支持L3 VPN方案
以PTN 設备建设端到端的LTE RA N 承载网，PTN核心层设备具备L3 VPN 功能，实现基于IP地址的电路调度，汇聚层/接入层仍采用L2功能。PTN 核心层设备负责将X2接口信息按照IP地址转发给相邻基站，将S1接口信息按照IP地址转发给SGW/MME或SGW/MME pool中相应的SGW、M M E，以实现多归属需求。
本方案的网络结构如图3所示。
图3 PTN支持L3 VPN方案网络结构图
2.3全路由器方案
如图4所示，从核心层到接入层，全网采用动态路由协议承载IP类业务，采用PWE3管道方式承载TDM/ATM 等传统业务。显然此方案处理LTE的动态业务具有天然的优势，具有端到端灵活业务调度能力，无需像L2那样需要预先建立很多的通道。但全路由器方案存在的最大问题是建网成本较高、设备功耗较大，另外在组网规模上也受限。
图4 全路由器方案网络连接示意图
2.4方案比较
PTN + CE方案利用路由器实现三层功能，增加了系统的处理环节，传输、数据分专业维护，对各自专业维护人员要求低，网络规模适用性强；但是PTN 与CE之间的保护机制尚不完善，投资成本较高。PTN 支持L3VPN方案要求核心PTN设备具备三层VPN功能，组网简单，网络规模适用性强，故障维护容易，时延很小，PTN 端到端保护性强，设备成本投资小，只需要对现有的核心层PTN 设备进行软件升级。全路由器方案规模适用性弱，不适合大规模建网，设备功耗大，维护要求最高，网络保护、OAM 能力比PTN 设备弱，投资成本高，国内的运营商不适合这种组网模式。
3、 LTE移动回传技术的应对策略
LTE 移动回传对于传动网的要求较高，一般有两方面的要求必须要满足。
（1）传动网内核一定要实现 IP化，简单的说，就是传输的颗粒需要保证是 packet 的形式；
（2）传送网一定要接入进 L3 的路由能力， 能够有效的将 S1 以及 X2 的接口功能构建和实现。
如图 5 所示，为了能够更好的实现传送网络从 3G 时代转变成为 LTE 的过程，大部分的运营公司使用的传送网解决方式是静态的 L2 配合 L3VPN的方式。 在图中能够看出网络的聚集以及接入范围中使用的现存的 L2VPN的分组转发形式， 其就是为基站供应核心层节点的二层传输渠道和方式 PW。在网络的聚集于接入层中，使用的通信设备是 PTN。
图 5 LTE 面向传送网的应对策略图
4、结语
我国的全部业务承载模式以及建网思路已经朝着明确的方向发展，而4G LTE 也将慢慢地取代传统的模式，这些都能够促使分组传送网的性能以及功能要求更加的清晰，这也能达到 PTN 以及 IP RAN 朝着相互融合发展的目的。也能够变
相的促使PTN的功能等更加完善， 同样的也能够促进IP RAN未来更健康更方便等优势的完善。虽然 PTN 和 IPRAN 的功能实现方式并不相同，但是伴随着其两种设备形态的逐步融合，从而在未来其运维的方式上会逐渐地趋同。