基于IPRAN承載網(wǎng)的LTE基站部署優(yōu)化探析

謝小玲，澤 正，高雪雁

（華北石油通信公司，河北 任丘 062550）

基于IPRAN承載網(wǎng)的LTE基站部署優(yōu)化探析

謝小玲，澤 正，高雪雁

（華北石油通信公司，河北 任丘 062550）

隨著LTE網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模覆蓋及多業(yè)務(wù)承載的推進(jìn)，無線寬帶化的優(yōu)勢日趨明顯，IP化業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)承載要求逐步成為社會發(fā)展的主流。本文對IPRAN承載網(wǎng)下LTE業(yè)務(wù)的可靠性與高效性的部署方案進(jìn)行探析。

IPRAN承載網(wǎng)；LTE基站；部署；優(yōu)化

0　引 言

IPRAN作為國內(nèi)LTE網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)中的主要方案，以IP/MPLS協(xié)議和相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)作為前提，實現(xiàn)二層三層技術(shù)的結(jié)合，進(jìn)而達(dá)到基站回傳承載要求。而提高電信級網(wǎng)絡(luò)要求需要拓展OAM能力，具備多重保護(hù)措施，能夠達(dá)到時間同步并且對業(yè)務(wù)進(jìn)行三層處理的功能，以此提高LTE的可靠性。LTE承載網(wǎng)絡(luò)的IP化逐漸成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)加強重視，根據(jù)LTE的特點，以IPRAN承載網(wǎng)作為出發(fā)點對LTE基站進(jìn)行優(yōu)化部署。

1　LTE承載網(wǎng)分析

LTE是根據(jù)3GPP系統(tǒng)設(shè)計的UMTS技術(shù)指標(biāo)的推演，旨在實現(xiàn)2G至3G網(wǎng)絡(luò)的順利過渡。LTE系統(tǒng)引進(jìn)了OFDM及MIMO等網(wǎng)絡(luò)傳輸新型技術(shù)，使數(shù)據(jù)傳輸速率以及頻譜效率得到了很大程度上的提高。另外，LTE能夠支持多種帶寬分配方式，同時能夠兼容2G、3G以及某些新增的在全球范圍內(nèi)較為先進(jìn)的頻段，其頻譜分配方式十分靈活，系統(tǒng)的覆蓋量與網(wǎng)絡(luò)容量也得到了大幅度的提高。LTE系統(tǒng)簡單的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)減少了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的構(gòu)建，其扁平化的覆蓋方式也降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度，進(jìn)而避免了系統(tǒng)時延的問題，也節(jié)約了用于網(wǎng)絡(luò)部署與網(wǎng)絡(luò)維護(hù)資金。進(jìn)入LTE時代，無線寬帶網(wǎng)絡(luò)得到了大規(guī)模的進(jìn)步與發(fā)展，人們對基站帶寬的要求不斷提高。

2　基于IPRAN承載網(wǎng)的LTE基站部署優(yōu)化策略

2.1LTE承載網(wǎng)改善指標(biāo)

從3GPP技術(shù)指標(biāo)來看，LTE承載網(wǎng)應(yīng)當(dāng)不斷改善。①帶寬的接入。LTE基站的帶寬網(wǎng)速大致為每秒150～200兆比特，最高可以達(dá)到每秒300兆比特，分組承載網(wǎng)必須支持流量統(tǒng)計復(fù)用以及滿足帶寬擴展的需求，進(jìn)而促進(jìn)高帶寬的快速成長。②網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的覆蓋。要實現(xiàn)LTE網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)當(dāng)更加密集，節(jié)點數(shù)達(dá)到目前2G與3G網(wǎng)絡(luò)基站量的3倍左右。③承載的統(tǒng)一性。承載技術(shù)應(yīng)當(dāng)將2G、3G網(wǎng)絡(luò)、LTE幾者長時間共存的要求考慮在內(nèi)，進(jìn)而達(dá)到多個場景統(tǒng)一接入的目的。④S1與X2。S1是eNodeB基站與EPC中心網(wǎng)絡(luò)間的接口，在空口總流量中占有較大的比例；X2是相鄰基站間的邏輯接口，在空口總流量中占的比例較小。⑤網(wǎng)絡(luò)的可靠性。承載網(wǎng)IP演化應(yīng)當(dāng)保障網(wǎng)絡(luò)的可靠性，網(wǎng)絡(luò)延遲的切換速率不能大于50 ms。⑥網(wǎng)絡(luò)QoS。提供端到端的QoS服務(wù)，S1時延遲不大于25 ms，X2時延遲不大于20 ms，相對2G、3G網(wǎng)絡(luò)來說，其承載要求更高。⑦時間的同步。能確保網(wǎng)絡(luò)時間以及網(wǎng)絡(luò)頻率的同步，同時確保3G與LTE基站的時間同步。

2.2IPRAN技術(shù)特點

IPRAN指的是無線接入網(wǎng)的IP化，是為達(dá)到基站回傳承載要求而構(gòu)建的關(guān)于IP標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)傳送系統(tǒng)，具備多方面優(yōu)勢，比如：承載效率高、支持點到點的通信、擴展性優(yōu)良等，能夠納入城域網(wǎng)的統(tǒng)一部署與調(diào)控。IPRAN以MPLS多協(xié)議標(biāo)記轉(zhuǎn)換的技術(shù)作為出發(fā)點，作為滿足基站回傳承載要求的二層與三層技術(shù)相結(jié)合的方案，可以用于多種IP化的承載業(yè)務(wù)，比如：互聯(lián)網(wǎng)專線、政府與企業(yè)VPN等。IPRAN也可以接入無線承載，增加了時間同步的效能，提高了OAM能力，包含諸多技術(shù)特點。①路由協(xié)議。IPRAN設(shè)備擁有路由器架構(gòu)的硬件基礎(chǔ)，其三層路由的能力可以更好地服務(wù)于承載業(yè)務(wù)。②MPLSVPN技術(shù)。IPRAN的結(jié)構(gòu)化模式能夠支持MPLS流量工程，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點負(fù)載的平衡以及網(wǎng)絡(luò)資源的使用，為網(wǎng)絡(luò)客戶提供多層次的服務(wù)。③網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)。IPRAN設(shè)備支持多種網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)，能夠準(zhǔn)確切入接入層、核心層、落地層面以及匯聚層；支持中間節(jié)點發(fā)生多點故障時的保護(hù)倒換時間，符合通信行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化后，支持路由收斂，進(jìn)而保護(hù)倒換系統(tǒng)。④同步技術(shù)。通過以太技術(shù)完成網(wǎng)絡(luò)頻率的同步；通過1588V2技術(shù)完成網(wǎng)絡(luò)時間的同步。⑤能提供基于MPLS體系的以太網(wǎng)OAM，不僅使網(wǎng)絡(luò)故障的定位更加準(zhǔn)確，也提高了故障恢復(fù)的能力。

2.3IPRAN承載網(wǎng)的基部部署

IPRAN承載網(wǎng)的基部部署的方案有兩種，分別是L3VPN到邊緣與PW+L3VPN方案。L3VPN到邊緣的方案屬于全連接的網(wǎng)絡(luò)，需要對基站端口布置相關(guān)的IP地址，所以要利用HoVPN技術(shù)對多個基站的IP地址進(jìn)行調(diào)節(jié)，LTE基站的X2邏輯接口數(shù)據(jù)需要到達(dá)匯聚層方可轉(zhuǎn)發(fā)，此方案對接入層的設(shè)備要求較高。

PW+L3VPN方案是在接入點與匯聚點之間布置PW，而在匯聚點與核心點之間布置L3VPN，通過匯聚節(jié)點實現(xiàn)業(yè)務(wù)對接，此方案能夠大幅度減少基站IP地址的調(diào)節(jié)數(shù)量，降低對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的風(fēng)險及其壓力。所以，在利用IPRAN承載網(wǎng)對LTE基站進(jìn)行優(yōu)化部署時，采曲PW+L3VPN方案較好?；贗PRAN承載網(wǎng)的LTE基站部署的優(yōu)化策略，關(guān)鍵在于多個業(yè)務(wù)的并發(fā)承載，重點如下。

（1）針對3G基站業(yè)務(wù)或者L3跨域的大型網(wǎng)絡(luò)客戶，可以采用直線制組織結(jié)構(gòu)，比如L2+L3架構(gòu)，將匯聚層作為網(wǎng)絡(luò)連接點，HoVPN的S-PE選擇位于核心層或者匯聚層，在存在匯聚核心層的情況下，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇，若不存在，可以優(yōu)先選取核心層；LTE中的S1業(yè)務(wù)也可以根據(jù)同樣的承載方式進(jìn)行選取。

（2）針對二層LAN客戶，可以利用多點到多點的業(yè)務(wù)進(jìn)行服務(wù)，利用H-VPLS的承載方式，以VLL作為接入層，以VPLS作為匯聚核心層。

（3）針對L3的客戶業(yè)務(wù)，也可以利用L2+L3的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將業(yè)務(wù)繞開匯聚核心層后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而X2業(yè)務(wù)采取同樣的承載方式。

（4）針對ETH、TDM、ATM本地專線客戶，可以利用MS-PW分層的PWE3，在仿真承載后在核心層轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)。另外，利用Option A的方式完成跨域間的連接。

3　結(jié) 語

基于IPRAN承載網(wǎng)的LTE部署方案已經(jīng)基本具備商業(yè)前景，可以有效支持LTE的商用承載，達(dá)到高質(zhì)量、高可靠性的LTE承載水平，實現(xiàn)可維護(hù)、可管理、低代價演進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)承載效果，進(jìn)而滿足網(wǎng)絡(luò)運營商的發(fā)展要求，促進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步。

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.20.109

TN929.5

A

1673-0194（2016）20-0161-01

2016-09-20