论文部分内容阅读
一、项目概述背景
2013年，中国移动开始大规模部署建设TD-LTE，LTE作为4G移动技术在为用户提供高速率接入和丰富业务应用的同时，对传输承载网络的组网和业务传送提出了更新、更高的要求。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和演进。承载网的分组化是网络发展的必然趋势。
如何“充分利用传输现网资源，合理补网、扩容建设”满足LTE网络建设要求，是今年传输网络规划建设面临的重大挑战。本文从中国移动某地市现有的传输网络出发，针对原有组网模型的瓶颈所在，研究可平滑演进到LTE承载所需的传输组网思路。指导2013年至未来三年内传输网络工程建设，以满足LTE业务的开展。
二、技术方案
（一）TD-LTE对传输承载网的需求分析
LTE技术对传送网提出了新的要求，首先，相较于GSM或者TD-SCDMA的无线回传网（RAN），TD-LTE的无线回传网（RAN）需要解决LTE基站与多个核心网元（SGW/MME）S1接口业务和信令互联，同时疏导LTE基站间的X2接口流量。2G/3G基站到BSC/RNC为：点到点的汇聚型连接。而LTE基站到SGW/MME（S1）及LTE基站间（X2）为：点到多点的全连接。
其次，带宽需求已达到几百兆；相较于GSM或者TD-SCDMA，LTE的站点密度和单个基站的带宽需求均成倍增加，如何“充分利用传输现网资源，合理补网、扩容建设”满足LTE网络建设要求，是传输网络规划建设面临的重大挑战。
2G与LTE在同一区域满覆盖情况下，站点数为：
（二）TD-LTE承载网建设方案：
1.带宽规划
传输网络分层带宽配置，接入：汇聚：核心收敛比为：4：3：2
每个接入环额外预留240Mb/s带宽，以确保每个接入环的TD-LTE基站达到平均带宽的 基础上，仍能够保证一个TD-LTE基站达到峰值带宽（300M）
每个接入环上LTE基站节点平均带宽之和不得超过环上总容量的70%。
站点带宽需求表
2.LTE承载网组网建设原则
（1）本地网骨干层
采用PTN 10GE/40GE组环，采用口字型双上联结构，核心层与省二干采用UNI对接。
L2/L3桥节点需要与业务落地点分开，减少后续无线核心扩容时对已有业务配置的影响。
PTN核心层设备应升级支持三层功能，满足TD-LTE横向流量转发需求。
核心节点数量宜为2～6个，业务量较大时也可采用网状网组网；核心层设备宜尽量将两个核心节点放置在不同局址。
（2）本地网汇聚层
汇聚层设备交叉容量不小于320G；汇聚层应采用10GE组环，汇聚节点数量宜为4～6个（不包括核心层设备），根据业务发展可适时承载于汇聚OTN网络之上，采用口字型双上联结构。
汇聚环所收敛的基站中有TD-LTE基站的环路，每个汇聚环路所带传输节点（该传输节点共址有TD-LTE、TD-SCDMA和GSM基站）总数宜不超过100个。
汇聚环传输节点接入TD-LTE基站时，需提供GE接口；接入TD-SCDMA基站时需提供FE接口；接入GSM基站时，需提供FE或E1（未IP化的GSM基站）接口。
考虑PTN收敛的作用，PTN汇聚环应具有较高的传输效率，规划初年可根据现阶段带宽规划适当调整汇聚环收敛比率即可满足业务传送需求；规划后期根据业务汇聚需求适时对PTN汇聚环进行收敛比率和环路调整。
带宽利用率>70%时，新建PTN系统。
采用L2 分组转发功能。
（3）本地网接入层
接入环宜以GE设备为主，GE设备交叉容量不小于5G，规划初期不建议引入10GE接入环，规划后期根据设备条件和带宽需求再考虑适时引入。
PTN GE组环，单环接入基站≤6个。环路尽量采用双节点连接至汇聚层。新建基站按照光缆路由就近接入尽量纳入环中。
对接入有TE-LTE基站的环路需整环预留240M的带宽；每个接入环上LTE基站节点平均带宽之和>环上总容量的70%时，可采用跳点组环、裂环、叠加环的方式进行网络改造。
TD-LTE基站接入时，接入层设备需提供GE接口；TD-SCDMA基站接入时，接入层设备应提供FE接口；GSM基站（含其他接入需求）接入是，接入层设备应提供FE或E1（未IP化的GSM基站）接口。
采用L2 分组转发功能。
三、工程组网实施方案
（一）骨干层
首期方案：骨干层部署核心L3层和L2/L3调度层。核心L3层采用中兴PTN ZXCTN6500-16设备，与干线PTN设备进行对接，采用口字型组网。两端设备分别安装于核心节点A和核心节点B。L2/L3调度层采用中兴PTN ZXCTN6500-16设备，部署L2进L3，同时与原2G/TD业务进行对接，采用环形组网。
中期方案：随着带宽需求越来越大，并且为了网络安全，在核心L3层新增2套PTN设备与原有的两套PTN 6500-16进行配对，起到备份的作用。
后期方案：随着LTE基站接入越来越多，带宽越来越大，需新增LTE调度环2，缓解调度环1压力，用于调度各自所带的汇聚环。后期骨干层网络图如图3.1.1所示：
（二）汇聚层
首期方案：由于LTE站点不多，与原有2G和3G共址新建LTE基站可通过已建好的2个调度环连接L2/L3调度环，收敛汇聚环1至汇聚环15。新址新建LTE站则通过新建的汇聚环16至汇聚环21接入直接接入L2/L3调度环。X2业务通过L2/L3调度环在本地网实现互通，S1业务则通过L2/L3调度环上联省二干。
中期方案：随着LTE基站的增加，需求带宽的不断增大，通过原有调度环收敛的方式由于上连带宽的瓶径，不能满足LTE业务的开展。这时，通过现有汇聚环1-15上连调度环的链路拆除1条主用和1条备用GE链路，改接新建L2/L3调度环。实现汇聚层直接上联L2/L3调度环。
后期方案：业务不断的发展，GE链路不能满足需求，由于汇聚环采用中兴ZXCTN 6300设备，高速槽位有限，且各综合楼节点的10GE槽位均已使用完，无法通过扩容10GE板件进行环网容量扩容。后期方案采用每3个汇聚环新增2套ZXCTN6500设备，通过10G光口实现汇聚环与LTE调度环1进行双上联。如图3.2.1所示。
（三）接入层
由于单站点需求带宽增加，原有接入环上大于6个站点的接入环需改造。改造方案主要包括跳点组环和裂环组环2种。
四、总结
2013年，中国移动开始部署建设TD-LTE，TD-LTE传输承载网络的承载模式、网络结构相对于2G/3G时代传输承载网发生了巨大变化。由于LTE时代的传输网络对带宽、接口、QoS、安全性、网络管理等均有比2G/3G时代更高的需求，如何构建一张高效、实现2G/3G/LTE统一承载的传输承载网络，成为LTE时代传输承载网建设最关键的问题。本文通过对LTE带宽需求和流量模型需求的分析，提出中国移动需要在现有移承载网核心层启用3层技术的观点，进一步提出LTE承载网建设方案和原则。本文结合中国移动某地市目前传输网络的现状，得出目前该地市PTN网络平滑演进能够满足TD-LTE的承载需求的方案。从省干、本地传输网络骨干层、汇聚层和接入层不同层面进行分析，给出TD-LTE承载方式的完整解决方案。根据规划的LTE基站建设情况，分步规划（前期，中期和后期）建设和改造PTN网络，使之适应LTE业务的发展需要。本文结移动的传输承载网网络现状以及网络和业务的发展趋势，提出推荐技术及其组网建议，分析并提出网络建设的相关原则和策略，为接下来的网络规划和工程建设提供依据。
2013年，中国移动开始大规模部署建设TD-LTE，LTE作为4G移动技术在为用户提供高速率接入和丰富业务应用的同时，对传输承载网络的组网和业务传送提出了更新、更高的要求。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和演进。承载网的分组化是网络发展的必然趋势。
如何“充分利用传输现网资源，合理补网、扩容建设”满足LTE网络建设要求，是今年传输网络规划建设面临的重大挑战。本文从中国移动某地市现有的传输网络出发，针对原有组网模型的瓶颈所在，研究可平滑演进到LTE承载所需的传输组网思路。指导2013年至未来三年内传输网络工程建设，以满足LTE业务的开展。
二、技术方案
（一）TD-LTE对传输承载网的需求分析
LTE技术对传送网提出了新的要求，首先，相较于GSM或者TD-SCDMA的无线回传网（RAN），TD-LTE的无线回传网（RAN）需要解决LTE基站与多个核心网元（SGW/MME）S1接口业务和信令互联，同时疏导LTE基站间的X2接口流量。2G/3G基站到BSC/RNC为：点到点的汇聚型连接。而LTE基站到SGW/MME（S1）及LTE基站间（X2）为：点到多点的全连接。
其次，带宽需求已达到几百兆；相较于GSM或者TD-SCDMA，LTE的站点密度和单个基站的带宽需求均成倍增加，如何“充分利用传输现网资源，合理补网、扩容建设”满足LTE网络建设要求，是传输网络规划建设面临的重大挑战。
2G与LTE在同一区域满覆盖情况下，站点数为：
（二）TD-LTE承载网建设方案：
1.带宽规划
传输网络分层带宽配置，接入：汇聚：核心收敛比为：4：3：2
每个接入环额外预留240Mb/s带宽，以确保每个接入环的TD-LTE基站达到平均带宽的 基础上，仍能够保证一个TD-LTE基站达到峰值带宽（300M）
每个接入环上LTE基站节点平均带宽之和不得超过环上总容量的70%。
站点带宽需求表
2.LTE承载网组网建设原则
（1）本地网骨干层
采用PTN 10GE/40GE组环，采用口字型双上联结构，核心层与省二干采用UNI对接。
L2/L3桥节点需要与业务落地点分开，减少后续无线核心扩容时对已有业务配置的影响。
PTN核心层设备应升级支持三层功能，满足TD-LTE横向流量转发需求。
核心节点数量宜为2～6个，业务量较大时也可采用网状网组网；核心层设备宜尽量将两个核心节点放置在不同局址。
（2）本地网汇聚层
汇聚层设备交叉容量不小于320G；汇聚层应采用10GE组环，汇聚节点数量宜为4～6个（不包括核心层设备），根据业务发展可适时承载于汇聚OTN网络之上，采用口字型双上联结构。
汇聚环所收敛的基站中有TD-LTE基站的环路，每个汇聚环路所带传输节点（该传输节点共址有TD-LTE、TD-SCDMA和GSM基站）总数宜不超过100个。
汇聚环传输节点接入TD-LTE基站时，需提供GE接口；接入TD-SCDMA基站时需提供FE接口；接入GSM基站时，需提供FE或E1（未IP化的GSM基站）接口。
考虑PTN收敛的作用，PTN汇聚环应具有较高的传输效率，规划初年可根据现阶段带宽规划适当调整汇聚环收敛比率即可满足业务传送需求；规划后期根据业务汇聚需求适时对PTN汇聚环进行收敛比率和环路调整。
带宽利用率>70%时，新建PTN系统。
采用L2 分组转发功能。
（3）本地网接入层
接入环宜以GE设备为主，GE设备交叉容量不小于5G，规划初期不建议引入10GE接入环，规划后期根据设备条件和带宽需求再考虑适时引入。
PTN GE组环，单环接入基站≤6个。环路尽量采用双节点连接至汇聚层。新建基站按照光缆路由就近接入尽量纳入环中。
对接入有TE-LTE基站的环路需整环预留240M的带宽；每个接入环上LTE基站节点平均带宽之和>环上总容量的70%时，可采用跳点组环、裂环、叠加环的方式进行网络改造。
TD-LTE基站接入时，接入层设备需提供GE接口；TD-SCDMA基站接入时，接入层设备应提供FE接口；GSM基站（含其他接入需求）接入是，接入层设备应提供FE或E1（未IP化的GSM基站）接口。
采用L2 分组转发功能。
三、工程组网实施方案
（一）骨干层
首期方案：骨干层部署核心L3层和L2/L3调度层。核心L3层采用中兴PTN ZXCTN6500-16设备，与干线PTN设备进行对接，采用口字型组网。两端设备分别安装于核心节点A和核心节点B。L2/L3调度层采用中兴PTN ZXCTN6500-16设备，部署L2进L3，同时与原2G/TD业务进行对接，采用环形组网。
中期方案：随着带宽需求越来越大，并且为了网络安全，在核心L3层新增2套PTN设备与原有的两套PTN 6500-16进行配对，起到备份的作用。
后期方案：随着LTE基站接入越来越多，带宽越来越大，需新增LTE调度环2，缓解调度环1压力，用于调度各自所带的汇聚环。后期骨干层网络图如图3.1.1所示：
（二）汇聚层
首期方案：由于LTE站点不多，与原有2G和3G共址新建LTE基站可通过已建好的2个调度环连接L2/L3调度环，收敛汇聚环1至汇聚环15。新址新建LTE站则通过新建的汇聚环16至汇聚环21接入直接接入L2/L3调度环。X2业务通过L2/L3调度环在本地网实现互通，S1业务则通过L2/L3调度环上联省二干。
中期方案：随着LTE基站的增加，需求带宽的不断增大，通过原有调度环收敛的方式由于上连带宽的瓶径，不能满足LTE业务的开展。这时，通过现有汇聚环1-15上连调度环的链路拆除1条主用和1条备用GE链路，改接新建L2/L3调度环。实现汇聚层直接上联L2/L3调度环。
后期方案：业务不断的发展，GE链路不能满足需求，由于汇聚环采用中兴ZXCTN 6300设备，高速槽位有限，且各综合楼节点的10GE槽位均已使用完，无法通过扩容10GE板件进行环网容量扩容。后期方案采用每3个汇聚环新增2套ZXCTN6500设备，通过10G光口实现汇聚环与LTE调度环1进行双上联。如图3.2.1所示。
（三）接入层
由于单站点需求带宽增加，原有接入环上大于6个站点的接入环需改造。改造方案主要包括跳点组环和裂环组环2种。
四、总结
2013年，中国移动开始部署建设TD-LTE，TD-LTE传输承载网络的承载模式、网络结构相对于2G/3G时代传输承载网发生了巨大变化。由于LTE时代的传输网络对带宽、接口、QoS、安全性、网络管理等均有比2G/3G时代更高的需求，如何构建一张高效、实现2G/3G/LTE统一承载的传输承载网络，成为LTE时代传输承载网建设最关键的问题。本文通过对LTE带宽需求和流量模型需求的分析，提出中国移动需要在现有移承载网核心层启用3层技术的观点，进一步提出LTE承载网建设方案和原则。本文结合中国移动某地市目前传输网络的现状，得出目前该地市PTN网络平滑演进能够满足TD-LTE的承载需求的方案。从省干、本地传输网络骨干层、汇聚层和接入层不同层面进行分析，给出TD-LTE承载方式的完整解决方案。根据规划的LTE基站建设情况，分步规划（前期，中期和后期）建设和改造PTN网络，使之适应LTE业务的发展需要。本文结移动的传输承载网网络现状以及网络和业务的发展趋势，提出推荐技术及其组网建议，分析并提出网络建设的相关原则和策略，为接下来的网络规划和工程建设提供依据。