LTE階段IPRAN承載網(wǎng)組網(wǎng)方案淺析

山西信息規(guī)劃設(shè)計院有限公司　徐慧姣　張　旭

LTE階段IPRAN承載網(wǎng)組網(wǎng)方案淺析

山西信息規(guī)劃設(shè)計院有限公司徐慧姣張旭

針對LTE階段對承載網(wǎng)的實(shí)際需求，對IPRAN承載網(wǎng)組網(wǎng)方案進(jìn)行淺顯分析，其中包括了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、承載能力、組網(wǎng)建設(shè)等等。希望通過本文對運(yùn)營商有所啟示，在對IPRAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃時可以有所依據(jù)。

LTE階段；IPRAN；承載網(wǎng)；組網(wǎng)方案

引言

3G無線數(shù)據(jù)流量快速增長，LTE牌照也進(jìn)行了發(fā)放，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的重要性也越來越體現(xiàn)出來，對寬帶網(wǎng)絡(luò)也提出很多新的要求。以往傳統(tǒng)類型的網(wǎng)絡(luò)引起自身業(yè)務(wù)承載能力較差、承載效率較低，不能良好承載LTE大突發(fā)流量，進(jìn)行分組化承載網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展的必然趨勢。目前，我國各個通信企業(yè)都加強(qiáng)了研究力度，深入探索IPRAN網(wǎng)絡(luò)綜合承載技術(shù)。經(jīng)過長時間的努力，運(yùn)營商在該領(lǐng)域取得了非?？捎^成果，并且大規(guī)模的進(jìn)行LTE無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。對LTE階段IPRAN承載網(wǎng)組網(wǎng)方案進(jìn)行深入研究是具有重要意義的，下面就對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1.LTE對承載網(wǎng)的需求分析

受到LTE時代的影響，無線寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迎來了新的發(fā)展契機(jī)，基站寬帶需求也在不斷增長。依據(jù)3GPP標(biāo)準(zhǔn)，LTE對承載網(wǎng)的要求主要體現(xiàn)以下幾方面。第一方面就是接入寬帶。LTE基站的接入寬帶為150-200MH/s，也存在著一些寬帶接入達(dá)到了300MH/s，分組承載網(wǎng)需要滿足寬帶擴(kuò)展等眾多方面的要求，為大寬帶業(yè)務(wù)開展奠定良好基礎(chǔ)。第二方面就是網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。LTE要實(shí)現(xiàn)大面積復(fù)雜，組網(wǎng)密度需要生，節(jié)點(diǎn)數(shù)量將會是目前基站數(shù)量的三倍左右。第三方面就是統(tǒng)一承載、承載技術(shù)可以綜合的考慮，貼別是2G、3G網(wǎng)與LTE共存的要求，可以使得多場景統(tǒng)一化的接入。第四方面為S1與X2。S1是eNodeb與EPC核心網(wǎng)之間存在的邏輯接口，在空口總流量中占據(jù)著較大比重。X2作為eNodeb的接口，但是其在空口總流量中只是占有很小的一部分。第五方面就是網(wǎng)絡(luò)的可靠性。承載IP化對網(wǎng)絡(luò)有效性也提出了較高的要求，要求故障切換需要控制在50ms之內(nèi)。第六方面就是時間的同步性，保證3G和LTE在基站時鐘可以達(dá)到一致性、同步性。

2.IPRAN技術(shù)特點(diǎn)分析

IPRAN代表的意思為“無線接入網(wǎng)IP化”，具體指的是在滿足基站回傳等眾多承載需求的基礎(chǔ)上，最終依據(jù)IP協(xié)議建設(shè)的傳送網(wǎng)，承載性能會得到大幅度提升，支持點(diǎn)與多點(diǎn)之間的通信，而且還具有良好的擴(kuò)展空間，可以將其納入?yún)^(qū)域網(wǎng)中進(jìn)行統(tǒng)一化的管理。IPRAN技術(shù)是IP協(xié)議為基礎(chǔ)的，為基站回傳曾在中二層、三層技術(shù)結(jié)合提供了良好的解決方案，應(yīng)用范圍非常廣泛。還需要注重的是，IPRAN還針對了無線接入承載的需求，具有時鐘同步的特點(diǎn)，OAM能力得到了有效強(qiáng)化，其技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一是支持路由協(xié)議。IPRAN設(shè)備具有以路由器架構(gòu)為基礎(chǔ)的硬件結(jié)構(gòu)，而且含有非常豐富的三層路由能力，可以更為良好的支撐多種業(yè)務(wù)的承載需求。第二方面就是支持MPLS VPN。IPRAN設(shè)備可以滿足MPLS流量工程建設(shè)需求，提升網(wǎng)絡(luò)資源應(yīng)用效率，緩解網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)承擔(dān)的巨大壓力。對不同客戶提供不同等級的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，保證各項(xiàng)業(yè)務(wù)開展的承載質(zhì)量。第三方面體現(xiàn)在支持網(wǎng)絡(luò)多養(yǎng)護(hù)保護(hù)技術(shù)。IPRAN設(shè)備網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的切入點(diǎn)眾多，可以使入層也可以是匯聚層、核心層。支持多點(diǎn)故障的保護(hù)倒換，倒換時間也非常合理，可以做到保護(hù)倒換系統(tǒng)沒有任何感知。第四方面是精確同步技術(shù)。這里的同步指的是頻率與實(shí)踐方面的同步，頻率同步是依據(jù)以太技術(shù)還完成的，而時間的同步則是通過1588V2來實(shí)現(xiàn)的。

3.IPRAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析

為了滿足多種業(yè)務(wù)開展的承載需求，進(jìn)一步提升承載質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)承載資源的統(tǒng)一化管理，筆者建設(shè)IPRAN網(wǎng)絡(luò)在本地網(wǎng)中需要從匯聚層、核心層、接入層三層進(jìn)行切入，進(jìn)行三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。核心層的設(shè)備直接與BSC進(jìn)行連接，利用大型路由器設(shè)備進(jìn)行建設(shè)，要求端口密度要高并且具備非常良好的話UI局能力。接入層設(shè)備主要是與基站等業(yè)務(wù)接口的路由器進(jìn)行連接，匯聚層設(shè)備則是匯聚和轉(zhuǎn)發(fā)來源于接入層的流量［1］。

4.IPRAN組網(wǎng)原則分析

為了便于論述，筆者將核心層電柜為RANER，將接入層設(shè)備定義為A設(shè)備，將匯聚層設(shè)備定義為B設(shè)備。

A-A設(shè)備的組網(wǎng)

根據(jù)上述內(nèi)容可以了解到，A設(shè)備就是直接與基站進(jìn)行連接的接入路由設(shè)備。對于室外基站建設(shè)進(jìn)行分析，通常情況下都是一套A設(shè)備與一個室外基站進(jìn)行連接。但是對室分系統(tǒng)進(jìn)行分析，統(tǒng)一站址存在著多個室分系統(tǒng)信源時，可以將多套BBU接入同一A設(shè)備，或者綜合性的建設(shè)多臺A設(shè)備，將BBU依據(jù)相關(guān)規(guī)范合理的接入到不同的A設(shè)備中。因?yàn)榭紤]到的寬帶的擴(kuò)展性需求，A設(shè)備下掛的BBU數(shù)量也需要進(jìn)行控制，其數(shù)量最好不要超過三臺。。鏈路帶寬需要依據(jù)流量測算的實(shí)際情況綜合性的考慮，LTE基站建設(shè)過程中主要是以CE鏈路為主的，3G網(wǎng)站則是以FE鏈路為主，從專業(yè)層面進(jìn)行分析是不允許基站側(cè)以E1鏈路與A設(shè)備進(jìn)行連接。A設(shè)備在組網(wǎng)過程中需要結(jié)合光纜資源的多元化需求，有限組環(huán)接入，個別單點(diǎn)基站采用樹形或者是鏈形的方式接入。在核心區(qū)域中A設(shè)備接入環(huán)數(shù)量需要控制在三個以下，在非核心區(qū)域中接入環(huán)數(shù)量也不能超過十個［2］。

A-B設(shè)備組網(wǎng)

A與B之間可以三種中有效連接方式，分別為環(huán)形互連方式、樹形雙歸互連方式與鏈?zhǔn)交ミB方式。A設(shè)備的接入需要優(yōu)先考慮，并且以組環(huán)與B設(shè)備進(jìn)行連接。如果光線資源受到眾多不利因素影響，導(dǎo)致無法進(jìn)行組環(huán)建設(shè)或者雙歸時，相關(guān)人員可以考慮應(yīng)用鏈?zhǔn)交ミB方式。允許在環(huán)形互連或者是樹形互聯(lián)的A設(shè)備下連接一級A設(shè)備，但是不建議A設(shè)備單鏈接入到單臺B設(shè)備中。如果采用環(huán)形互聯(lián)方式，A-B設(shè)備之間鏈路帶寬初期盡可能的選用CE鏈路。LTE業(yè)務(wù)還在飛速發(fā)展中，未來還有著更大規(guī)模的部署和廣闊的發(fā)展空間，一些大匯聚場所可以依據(jù)陸良增加擴(kuò)展到10CE鏈路。如果考慮應(yīng)用樹形雙歸互連或者是鏈?zhǔn)交ヂ?lián)組網(wǎng)方式，A-A設(shè)備及A-B設(shè)備之間鏈路帶寬筆者認(rèn)為采用CE鏈路較為合理，業(yè)務(wù)量較大階段A設(shè)備可以應(yīng)用樹形雙掛B設(shè)備接入。一般情況下，B設(shè)備下的掛組環(huán)數(shù)需要進(jìn)行科學(xué)控制，數(shù)量需要控制在十以內(nèi)，下掛的A設(shè)備數(shù)量也需要控制在四十以內(nèi)。

B-B設(shè)備組網(wǎng)

B設(shè)備筆者建議將其部署在核心機(jī)樓或者是將其部署在一般機(jī)樓的側(cè)面，應(yīng)用成對部署的方式。在光線資源允許的前提下，綜合性的考慮接入環(huán)的覆蓋面積以及光線組網(wǎng)的實(shí)際情況。相關(guān)人員在實(shí)踐中需要將B設(shè)備就近部署，將其放置于不同的物理機(jī)樓和機(jī)房內(nèi)。同一機(jī)房是不允許同對B設(shè)備部署的，優(yōu)選出具備不同光纜路由的機(jī)房。為了保障業(yè)務(wù)可以在短時間快速回復(fù)，同對B設(shè)備之間必須要進(jìn)行物理直連鏈路的配置。為了避免不同B設(shè)備之間相互影響，所以不同對B設(shè)備之間不建議采用直接互連方式，需要利用ER設(shè)備對不同B設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)。鏈路帶寬的確定不能過于盲目，避免后續(xù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中存在網(wǎng)絡(luò)堵塞等不良情況，降低了網(wǎng)絡(luò)資源應(yīng)用效率。所以鏈路帶寬設(shè)置需要依據(jù)網(wǎng)路流量的實(shí)際測量，城市核心區(qū)域需要采用10CE鏈路，在小城市或者是大城市的非核心區(qū)域中初期階段可以選用CE鏈路，隨著業(yè)務(wù)擴(kuò)展的實(shí)際需求在進(jìn)行優(yōu)化和改良。

5.結(jié)語

為了滿足LTE時代業(yè)務(wù)接入的多元化需求，彌補(bǔ)傳統(tǒng)網(wǎng)容量和技術(shù)方面存在的眾多不足之處，對IPRAN組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行深入研究是具有重要意義的。IPRAN組網(wǎng)技術(shù)可以進(jìn)行更高品質(zhì)寬帶建設(shè)，滿足大數(shù)據(jù)發(fā)展的需求，網(wǎng)絡(luò)承載能力也會得到大幅度提升，這些特點(diǎn)都會使得IPRAN成為LTE承載網(wǎng)建設(shè)的第一選擇。當(dāng)然相關(guān)科研人員還需要不斷加強(qiáng)研究力度，促進(jìn)IPRAN技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

［1］孫亮.LTE階段IPRAN承載網(wǎng)組網(wǎng)方案［J］.電子制作，2015（18）：15-17.

［2］張自亮.IPRAN技術(shù)特點(diǎn)與轉(zhuǎn)型研究［J］.赤峰學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2015（2）：88-89.