面向LTE的传送网承载方案
白立武 于海生 张文文
山东省邮电规划设计院有限公司 济南 250031
摘 要: LTE网是目前运营商重点建设网络，如何建设一个大带宽、低成本、可扩容的LTE传输承载网至关重要。本文从LTE网的特点和传输需求入手，探讨LTE承载传输方式和传送网网络建设方案。
关键词: LTE 分组 光纤拉远 BBU集中 pon回传
1 LTE网络需求分析
1.1 LTE网络架构
LTE回传网络结构模型见下图：
图1 LTE回传网络结构模型
与传统3G网络相比，LTE网络结构更加扁平化、网络结构功能也更加复杂。省去了RNC一层，原有RNC部分功能上移至EPC设备，而另外一部分功能则下移至eNodeB设备。这种架构使得eNodeB承担了原有RNC的部分控制功能，网络资源分配，网络切换直接由eNodeB完成，并定义了几个新的接口。从图中可见，本地承载传送网针对LTE网络需要承载的业务主要包括：
1) eNodeB到MME的S1-MME控制面接口业务； 2) eNodeB到S-GW的S1-U用户名接口业务； 3) eNodeB到O&M系统的管理控制信息；
4) eNodeB之间的X2接口业务，包括X2_C（控制面）、X2_U（用户面）。
1.2 带宽需求
LTE网络提供比2/3G网络更多种类、更高带宽的数据业务，因此LTE网元所需传输带宽大大增加。以现有LTE基站为例，S111站型eNB传输带宽配置至少在115~240M左右，而
随着载波聚合（CA）、OFDM、多路MIMO等技术的发展，eNB传输带宽需求将达到1G以上。
表1 FDD-LTE单独部署带宽需求
峰值带宽 区域类型 站型 （Mbps） S111 数据热点 S11 S111 高需求 S11 170 80 表2 新技术应用LTE带宽需求
站型 2015年 S222 2x2MIMO 新技术应用 单站峰值带宽
1.3 基站回传接口要求
1.3.1 S1接口
S1接口是连接eNodeB与EPC之间的接口。S1接口分为控制面和用户面，用户面接口为S1-U，控制面接口为S1-MME。一个eNodeB可以同时连接到多个MME和SGW，这种灵活的组网方式称为S1-flex。为满足LTE的呼通率、服务质量，S1接口的单向传输时延要求10ms以内。
1.3.2 X2接口
X2接口为eNodeB之间的互联接口。X2接口分为用户面接口X2-U和控制面接口X2-C。为满足用户业务的小区切换需求，X2接口的单向传输时延要求20ms以内。 1.4 同步需求
LTE网络对频率和时间同步有着很高的要求，同步可通过两种方式实现，一是安装GPS
2CC CA 660Mbps 2016年 S333 2x2MIMO 2CC CA 1Gbps 2017年 S444 4x4MIMO 5CC CA 2.7Gbps 170 170 90 115 240 （Mbps） 135 均值带宽
获取时钟信号；二是通过传输设备传递时钟信号。现阶段部署GPS则需要较高的成本，有的地点甚至无法安装，无疑通过传输设备提取时钟是最佳解决方案。
表3 各种制式无线通信网络对同步精度的要求
无线制式 GSM WCDMA 频率精度 ±50ppb ±50ppb NA NA 跟踪模式下，≤±3us CDMA2000 ±50ppb 保持模式下（8h）≤±10us （均以UTC时间为参考） ≤3us（相邻基站间） TD-SCDMA ±50ppb ≤±1.5us（以共同的参考源为基准） ≤3us（相邻基站间） TDD-LTE FDD-LTE 1.5 网络保护
LTE需要承载网提供高可靠性的电信级保护，倒换小于50ms。 1.6 CPRI接口
BBU与RRU之间互联采用CPRI接口。CPRI接口为光接口,并为BBU与RRU间提供同步信息。CPRI最大容忍传输时延小于200us，据此计算，CPRI最大传输距离是40km。BBU与RRU之间通过CPRI接口的传输频率抖动应不超过±0.002ppm。若存在多级RRU级联的情况，BBU到最后一级RRU之间传输的频率抖动也不能超过±0.002ppm。CPRI接口对带宽、时延、抖动等要求较严格，目前只宜采用光纤直驱方式。 1.7 LTE网络规模
随着LTE的深度覆盖，LTE节点将是现网2/3G节点的2-3倍。微基站做为市区热点补充盲点和吸收流量将会大量出现。
±50ppb ≤±1.5us（以共同的参考源为基准） ±50ppb 4us(MBMS) 时间精度 2 传送网承载方案
2.1 分组传送网特点
分组传送网结合SDH和IP的优点，具有以下特点：
（1）分组传送网具备大容量电信级分组交换核心，灵活的组网，支持多业务接口，能
应对LTE高带宽低时延要求。
（2）具备L3能力，支持路由、组播等一系列功能，为S1及X2接口的传输实现提供有效的承载解决方案。
（3）支持层次化的QoS，提供流量分类、流量监控、拥塞管理、队列调度、流量整形等处理；支持分层的OAM，增强故障定位和准确的性能管理。
（4）支持电信级保护，支持网内的线性保护（LSP1:1）及环网保护（Wrapping），也支持与其他网络互通的双规保护（LAG）。
（5）支持1588V2功能，为LTE完美的提供时钟信号。 基于以上特点，分组传送网可以很好的解决LTE的回传。 2.2 分组传送网网络结构
分组传送网采用分层结构，分为核心汇聚层和边缘接入层。网络参考结构详见下图：
核心层主要负责业务转发和与其他网络的互连，汇聚层主要负责边缘接入层业务汇集和转发以及就近业务接入。
2.2.1核心层网络结构
核心节点数量原则上应为2-4个，不宜过多。核心节点之间宜采用网状网结构，提高业务转发效率。
相关推荐：
loading