LTE核心網(wǎng)與PTN組網(wǎng)方案研究

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司浙江分公司，杭州 310012）

LTE核心網(wǎng)與PTN組網(wǎng)方案研究

白炳樘，葉衛(wèi)明，齊志剛，常賀

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司浙江分公司，杭州 310012）

研究了LTE核心網(wǎng)集中部署時(shí)PTN網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方案，在此基礎(chǔ)上分析了未來(lái)LTE核心網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大局點(diǎn)分裂或下沉后PTN網(wǎng)絡(luò)可能的組網(wǎng)演變，以期為L(zhǎng)TE核心網(wǎng)與PTN承載網(wǎng)的合理組網(wǎng)提供借鑒。

LTE核心網(wǎng)；PTN；組網(wǎng)

1 概述

LTE核心網(wǎng)部署方式主要包括分散部署在各地市公司和集中部署在省公司兩種方式。核心網(wǎng)分散部署在各地市公司可以節(jié)省省內(nèi)干線資源，縮短呼叫時(shí)延，適用于VoIMS規(guī)模部署階段。

2 LTE核心網(wǎng)與PTN組網(wǎng)方案研究

2.1 總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

核心網(wǎng)采用集中部署方式時(shí)，核心網(wǎng)設(shè)備（MME/ SGSN、SAE-GW/GGSN）集中設(shè)置在省公司中心機(jī)房，與各本地網(wǎng)的無(wú)線網(wǎng)eNode B間的S1接口由各本地網(wǎng)的PTN設(shè)備接入并匯聚后，通過(guò)省干L3 PTN網(wǎng)絡(luò)互連，總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

2.2 PTN組網(wǎng)方案研究

圖1 總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

PTN通過(guò)引入L3功能滿(mǎn)足LTE的扁平化以及點(diǎn)到多點(diǎn)需求，而跨區(qū)域PTN省干的建設(shè)全面支持省中心集中化部署EPC，L3 PTN跨區(qū)域組網(wǎng)是LTE承載網(wǎng)的核心，也是LTE承載網(wǎng)歸傳輸專(zhuān)業(yè)全程管理的根本原因。

在省中心只有一個(gè)LTE核心機(jī)房的時(shí)，省中心部署按每個(gè)廠家部署一對(duì)L3 PTN，對(duì)應(yīng)SGW及MME的集中放置，并通過(guò)IP路由實(shí)現(xiàn)eNode B到MME Pool、SGW Pool中不同MME和SGW的轉(zhuǎn)發(fā)。

圖2 單一PTN廠家設(shè)備的地市L3 PTN組網(wǎng)

圖3 多廠家設(shè)備的地市L3 PTN組網(wǎng)（方案1）

各地市就近分區(qū)域匯聚至本地市兩個(gè)核心層機(jī)房，地市采用同機(jī)房與省中心成口字型連接。對(duì)于S1接口，通過(guò)接入?yún)R聚層的管道送到核心層PTN設(shè)備，核心層PTN設(shè)備實(shí)現(xiàn)L2/L3轉(zhuǎn)換，再通過(guò)IP路由轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的SGW/MME設(shè)備。對(duì)于X2接口，先通過(guò)接入?yún)R聚層的管道送到核心層PTN設(shè)備，核心層PTN再通過(guò)IP路由轉(zhuǎn)發(fā)到接入?yún)R聚層的管道，向下傳送到目的基站。地市一對(duì)核心PTN設(shè)備處于同機(jī)房時(shí)，消耗較少波分資源，且業(yè)務(wù)部署簡(jiǎn)單，后續(xù)擴(kuò)容方便。

對(duì)于只有一個(gè)廠家PTN設(shè)備的地市，兩個(gè)核心層機(jī)房的L3 PTN設(shè)備同機(jī)房成對(duì)配置，通過(guò)省干網(wǎng)絡(luò)與省中心成口字型連接，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

對(duì)于有多個(gè)廠家PTN設(shè)備的地市，有兩種組網(wǎng)方案。方案1：選擇廠家A實(shí)現(xiàn)L3功能，另一廠家B核心層PTN設(shè)備無(wú)需實(shí)現(xiàn)L3功能，通過(guò)L2方式與A廠家實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，統(tǒng)一由A廠家進(jìn)行L3業(yè)務(wù)調(diào)度，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

方案2：兩個(gè)廠家同時(shí)實(shí)現(xiàn)L3功能，分別上連至省中心不同廠家PTN核心設(shè)備，并在地市核心層面采用UNI互聯(lián)，解決本地跨廠家X2業(yè)務(wù)需求。采用方案2的前提是兩個(gè)不同廠家在省中心機(jī)房都設(shè)置有核心層L3 PTN設(shè)備，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

考慮網(wǎng)絡(luò)安全及業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，省中心部署EPC的核心機(jī)房可能增加至兩個(gè)以上，相應(yīng)的省中心核心PTN設(shè)備也需在新機(jī)房增加，組網(wǎng)方案也存在如下兩種演化方式。

PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化方式1：地市不同機(jī)房核心PTN直接與省中心兩個(gè)機(jī)房交叉互聯(lián)，所有節(jié)點(diǎn)之間都有直連路由，該模式下，路由較短，流量無(wú)迂回，但初期業(yè)務(wù)流量較少時(shí)相對(duì)占用較多PTN設(shè)備端口和省干資源，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

圖4 多廠家設(shè)備的地市L3 PTN組網(wǎng)（方案2）

圖5 兩個(gè)EPC核心機(jī)房時(shí)L3 PTN組網(wǎng)（方式1）

圖6 兩個(gè)EPC核心機(jī)房時(shí)L3 PTN組網(wǎng)（方式2）

PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化方式2：地市不同機(jī)房核心PTN與省中心兩個(gè)機(jī)房不進(jìn)行交叉互聯(lián)，交叉節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)通過(guò)地市核心層或省公司核心層口字型網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，該模式下，會(huì)造成流量的迂回，路由跳數(shù)增加，但節(jié)省資源且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)清晰，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。

若將來(lái)省中心部署EPC的核心機(jī)房增加至3個(gè)或以上，地市L3 PTN與省中心所有PTN交叉互聯(lián)將極大占用省干資源，且網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁O為復(fù)雜。因此建議在省中心EPC核心網(wǎng)機(jī)房增加至3個(gè)或以上時(shí)，對(duì)各EPC核心機(jī)房管轄范圍按照地市進(jìn)行劃分，同一地市LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)僅對(duì)應(yīng)于兩個(gè)EPC核心設(shè)備機(jī)房，各地市L3 PTN設(shè)備仍通過(guò)口字型上連至對(duì)應(yīng)的兩個(gè)省中心核心機(jī)房。

上述演化方案雖然是針對(duì)省中心多個(gè)EPC核心機(jī)房的情況，但對(duì)于PTN承載網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，省內(nèi)EPC核心網(wǎng)分區(qū)域設(shè)置與省中心設(shè)置多個(gè)EPC核心機(jī)房?jī)H僅是傳輸距離的差異，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上完全一致，因此也可推廣應(yīng)用于省內(nèi)EPC核心網(wǎng)分區(qū)域設(shè)置時(shí)的組網(wǎng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的快速建設(shè)和TD-LTE業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，TD-LTE核心網(wǎng)也面臨大規(guī)模部署和發(fā)展，PTN承載網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)除了滿(mǎn)足業(yè)務(wù)帶寬承載需求，還需與核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不斷演進(jìn)相匹配。

Networking of LTE core network and PTN

BAI Bing-tang, YE Wei-ming, QI Zhi-gang, CHANG He
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd. Zhe jiang Branch, Hangzhou 310012, China)

This paper studies the networking scheme of centralized LTE core network and PTN network. Furthermore, possible networking evolution is analyzed while LTE core network is split or sunk, in order to provide reference for rational networking of LTE core network and PTN.

LTE core network; PTN; networking

TN929.5

A

1008-5599（2014）11-0015-03

2014-11-03