【摘 要】PTN承載網(wǎng)絡(luò)在LTE時代承載了更多的業(yè)務(wù)種類和更大的業(yè)務(wù)數(shù)量，因此其高可靠、扁平化、低時延等技術(shù)要求也越來越高，如何建設(shè)一張符合LTE承載要求的PTN網(wǎng)絡(luò)，如何讓GSM/TD-SCDMA的承載網(wǎng)絡(luò)順利演進(jìn)到LTE承載，已經(jīng)成為當(dāng)前PTN發(fā)展關(guān)注的主要課題。根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)資源情況，通過科學(xué)的方法來規(guī)劃和建設(shè)PTN網(wǎng)絡(luò)，成為網(wǎng)絡(luò)成功的基礎(chǔ)。
概述
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和移動智能終端的普及，促使消費(fèi)者希望能在移動設(shè)備上也享受到和家庭寬帶一樣的高帶寬無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。為了給消費(fèi)者提供更高質(zhì)量、更大帶寬和不限時間、地點(diǎn)的極速體驗(yàn)，并且在未來的市場競爭中保持優(yōu)勢，中國移動開始從TD-SCDMA向TD-LTE（以下簡稱LTE）演進(jìn)。
然而，LTE時代網(wǎng)絡(luò)的承載模式和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相對于GSM/TD-SCDMA時代都發(fā)生了巨大變化。LTE采用分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，進(jìn)一步扁平化。業(yè)務(wù)流向由以前的單點(diǎn)對單點(diǎn)模式，向多點(diǎn)對多點(diǎn)模式（包括S1和X2流量）演進(jìn)。由于LTE時代的無線網(wǎng)絡(luò)對帶寬、接口、時延、QoS、安全性、運(yùn)維管理等均有更高的需求，如何構(gòu)建一張高效的承載網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)GSM/TD-SCDMA/LTE統(tǒng)一承載，降低CAPEX和OPEX，成為LTE承載網(wǎng)建設(shè)最關(guān)鍵的問題。
為了解決以上問題，在PTN網(wǎng)絡(luò)核心層引入靜態(tài)L3 VPN技術(shù)，同時為了滿足網(wǎng)絡(luò)的健壯性及安全性，還需要部署豐富的保護(hù)功能，如PW FPS、LSP APS、VRRP、BFD for StaticRoute等。由此在整個LTE部署中，PTN承載網(wǎng)絡(luò)的前期規(guī)劃，包括網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、帶寬需求、安全性等多方面就顯得尤為重要。
本文重點(diǎn)論述了在LTE時代移動承載網(wǎng)的前期規(guī)劃原則，并對當(dāng)前PTN作為移動承載網(wǎng)如何實(shí)現(xiàn)性能提升的問題進(jìn)行探討。
PTN承載網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
1.LTE承載網(wǎng)端到端架構(gòu)
在整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上根據(jù)全省核心網(wǎng)機(jī)房部署情況，分為是否有SGW和MME，或者只有其一的情況。各地市的X2流量，在各自區(qū)域內(nèi)的L3 VPN或是L2設(shè)備上進(jìn)行交換轉(zhuǎn)發(fā)；S1流量在地市有SGW和MME情況下，通過本地L3 VPN在本地核心網(wǎng)設(shè)備落地交換；沒有SGW和MME的地市，則通過骨干網(wǎng)進(jìn)行業(yè)務(wù)調(diào)度，落地到擁有SGW和MME的地市。同廠家情況下：各地市內(nèi)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)按照L2+L3VPN的方式進(jìn)行部署；異廠家情況下：考慮到S1流量互不相通，只存在X2流量的跨區(qū)域轉(zhuǎn)發(fā)，因此在核心層直接對接SGW，并在L3VPN內(nèi)，通過UNI接口進(jìn)行對接，使用跨板LAG保護(hù)（如圖1）。
2.LTE帶寬規(guī)劃
LTE網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)帶寬需求上與GSM/TD-SCDMA有很大區(qū)別，高帶寬是其顯著地特點(diǎn)。
峰值帶寬：依據(jù)無線空口最大速率（影響因素包括但不限于頻譜資源、編碼方式、MIMO等），當(dāng)前無線LTE給出的每基站峰值帶寬為450M；
平均帶寬：依據(jù)無線經(jīng)驗(yàn)值，平均帶寬=峰值帶寬/3；
收斂比：依據(jù)當(dāng)前TD-SCDMA/HSPA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)值，收斂比為1:2或1:3；
流量規(guī)劃原則：單頻段基站按照120M、雙頻段基站按照300M的流量進(jìn)行帶寬規(guī)劃；接入環(huán)不需要考慮收斂比，按照接入環(huán)所帶站點(diǎn)數(shù)進(jìn)規(guī)劃。
3.LTE數(shù)據(jù)規(guī)劃
按照現(xiàn)有組網(wǎng)方案，考慮LTE基站大規(guī)模部署，及后續(xù)擴(kuò)容的需求，采用基站VLAN共用的原則，即1個VLAN下掛16個基站。有如下數(shù)據(jù)規(guī)劃原則：
● 基站IP地址分配，采用私有地址段，如10.XX.XX.XX；
● 通常大城市以15000個基站數(shù)為基準(zhǔn)，估算IP地址資源需求；
● 統(tǒng)一管理PTN L3網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃，保證基站IP地址在全網(wǎng)的唯一性，便于統(tǒng)一管理，以及便于后續(xù)擴(kuò)容需求，建議采用表1位段規(guī)劃IP地址。
說明：
1.后16位IP地址用于基站地址及L3的VLAN子接口地址；
2.10位子網(wǎng)號，當(dāng)前每個子網(wǎng)采用下掛16個基站的規(guī)劃原則；
3.6位基站號（26位掩碼），并預(yù)留擴(kuò)容能力，扣除L3的VLAN子接口IP地址需求，每個網(wǎng)段共有61個IP地址可以使用。
通常L2進(jìn)L3端口采用10GE端口，按照每一個網(wǎng)段下掛16個基站，每個基站120M，采用1:3收斂來計(jì)算，每個10GE端口最多不超過16個網(wǎng)段：(10G×3)/(120M×16)=16�？紤]到未來擴(kuò)容需求，建議單端口不超過12個網(wǎng)段。
4.LTE 端到端保護(hù)規(guī)劃
在LTE部署中，為提升承載可靠性，PTN承載網(wǎng)需提供端到端的保護(hù)策略：
● 在接入層到核心層L3VPN入節(jié)點(diǎn)，采用二層業(yè)務(wù)配置，采用PW FPS+VRRP保護(hù)；
● L3VPN核心設(shè)備到SGW/MME設(shè)備采用VRRP或靜態(tài)路由（均勻負(fù)載分擔(dān)）保護(hù)；
● L3VPN內(nèi)部采用VPN FRR保護(hù)。
5.LTE 時鐘規(guī)劃
中國移動的TD-SCDMA、LTE都存在對時間同步的需求，目前只有GPS或者IEEE 1588V2可以滿足要求。但GPS存在安裝難、維護(hù)難、成本高特點(diǎn)，如果全網(wǎng)采用GPS則意味著投資的上升，而且地下及室內(nèi)基站幾乎使用不了GPS，基站的頻率和時間同步需要承載網(wǎng)來傳遞，此時IEEE 1588 V2是必須的。
中國移動可以同時使用GPS和1588V2地面同步技術(shù)，或使用1588V2技術(shù)在GPS失效時提供同步保護(hù)方案，保障電信基礎(chǔ)設(shè)施的安全性。
為了保證PTN網(wǎng)絡(luò)承載1588V2的精度和可靠性，建議全網(wǎng)PTN設(shè)備均支持1588V2功能，并進(jìn)行端到端部署。
PTN性能提升
PTN作為LTE時代的承載網(wǎng)，與GSM/TD-SCDMA時代的組網(wǎng)方案上有著明顯的差異，從而帶來了新的業(yè)務(wù)配置模型，L3 VPN和各種保護(hù)方式，對PTN業(yè)務(wù)配置效率、可部署性、可維護(hù)性帶來了新的挑戰(zhàn)。下文將從幾個方面來優(yōu)化業(yè)務(wù)配置模型，提升PTN網(wǎng)絡(luò)性能。
1.端到端拉通L2/L3業(yè)務(wù)配置
LTE時代，承載網(wǎng)業(yè)務(wù)配置不再是簡單的點(diǎn)到點(diǎn)的匯聚模型，而是多點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)狀模型，業(yè)務(wù)配置更為復(fù)雜。L3 VPN的引入，使得整個PTN端到端配置需要分為L2和L3兩個部分。在后續(xù)業(yè)務(wù)模型優(yōu)化上，需要采用上層網(wǎng)管逐步優(yōu)化配置界面、步驟與流程，拉通整個L2/L3業(yè)務(wù)端到端配置，使得PTN端到端的業(yè)務(wù)配置更加便利和高效。
2.保護(hù)配置統(tǒng)一化，管理界面統(tǒng)一化
由于LTE方案中，PTN承載部分部署了多種保護(hù)方式，保護(hù)配置統(tǒng)一化將使得整個配置更加清晰便捷。OAM配置在統(tǒng)一界面中進(jìn)行，提升容錯性，減少由于多段、多點(diǎn)配置導(dǎo)致的人為數(shù)據(jù)配置錯誤。
管理界面圖形化、統(tǒng)一化也為性能提升帶來便利。基于統(tǒng)一化的保護(hù)管理界面，能夠提供端到端的業(yè)務(wù)保護(hù)狀態(tài)查詢與操作，使后續(xù)維護(hù)工作更加方便快捷，能夠有效的支撐業(yè)務(wù)故障快速定位與排除，大幅提升網(wǎng)絡(luò)故障處理效率。
3.業(yè)務(wù)故障檢測功能準(zhǔn)確，豐富
LTE部署方案中，PTN承載網(wǎng)使用的是靜態(tài)L3 VPN，相比于GSM/TD-SCDMA時代的業(yè)務(wù)模型更為復(fù)雜，故障定位難度也相應(yīng)增加。在1731協(xié)議全網(wǎng)切換后，基于OAM的多種管理報(bào)文為PTN網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控提供了更為豐富的故障告警與提示信息，加強(qiáng)了PTN網(wǎng)絡(luò)故障定位能力和手段，實(shí)現(xiàn)了L2到L3的端到端一鍵式快速故障定位，提升了整個PTN承載網(wǎng)絡(luò)的安全性和可維護(hù)性。
綜述
隨著LTE部署進(jìn)程的加快，作為承載網(wǎng)的PTN網(wǎng)絡(luò)也在面臨相當(dāng)多的困難，但隨著產(chǎn)業(yè)鏈的完善，應(yīng)用的深化，PTN網(wǎng)絡(luò)必將與時俱進(jìn)，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、安全性、易部署與維護(hù)等方面繼續(xù)深入探討與優(yōu)化，使PTN網(wǎng)絡(luò)更加強(qiáng)有力地推動LTE網(wǎng)絡(luò)展現(xiàn)出勃勃生機(jī)之勢。
