接入网传输规划

通信术语
LTE移动回传网一般分为核心层、汇聚层、接入层等三层。
（1）核心层节点：是指移动网业务本地核心网设备和干线设备所在机房，主要业务设备包括各类交换机、核心路由器、干线传输设备等。核心机房之间的传输系统定义为核心层网络。
（2）汇聚层节点：专门用于汇接接入层业务的汇聚机房，主要业务设备包括传输网汇聚层设备、IP城域网汇聚节点设备等。汇聚节点和核心节点间的传输系统定义为汇聚层网络。
（3）接入层节点：业务接入节点（如LTE基站、室内分布系统等）至汇聚节点的传输系统定义为接入层网络。
规划方案
图10-44  移动传输网分层示意图
从设备功能角度来看，基于MPLS-TP的PTN设备需要在核心层及汇聚层增加三层功能，才能更好地满足LTE和多业务承载的需求。基于IP/MPLS的IPRAN则需要在接入层面进行功能简化，在降低成本、减少网络运行维护的复杂度等方面满足业务需求。
从上面分析可知，LTE传输带宽需求主要为S1接口流量及X2接口的流量，与小区平均吞吐量有很大关系。
表10-28给出了网络部署初期，在密集市区LTE传输带宽需求的估算示例。
表10-28 LTE传输带宽需求估算
参数	取值	备注
小区吞吐量（Mbit/s）	38	2×20MHz带宽
峰均比	1.4	密集市区
传输开销	6.78%	实测值
在考虑峰均比的情况下，传输带宽需求计算过程如下。
则S1-U接口带宽=小区吞吐量×ER×流量峰均比=38×(1+6.78%)×1.4=56.81Mbit/s。
S1-C接口带宽=S1-U接口带宽×3%=1.70Mbit/s。
S1接口带宽=S1-U接口带宽+S1-C接口带宽=56.81+1.70=58.51Mbit/s。
X2接口带宽=S1接口带宽×5%=58.51×5%=2.93Mbit/s。
一个小区的传输带宽=S1接口带宽+X2接口带宽=58.51+2.93=61.44Mbit/s。
一个基站的传输带宽=一个小区的传输带宽×3=61.44×3=184.31Mbit/s。
在不考虑峰均比的情况，传输带宽需求计算过程如下。
则S1-U接口带宽=小区吞吐量×ER=38×(1+6.78%)=40.58Mbit/s。
S1-C接口带宽=S1-U接口带宽×3%=1.22Mbit/s。
S1接口带宽=S1-U接口带宽+S1-C接口带宽=40.58+1.22=41.80Mbit/s。
X2接口带宽=S1接口带宽×5%=41.80×5%=2.09Mbit/s。
一个小区的传输带宽=S1接口带宽+X2接口带宽=41.80+2.09=43.89Mbit/s。
一个基站的传输带宽=一个小区的传输带宽×3=43.89×3=131.67Mbit/s。
因此，在LTE网络部署初期，接入网的传输带宽需求约在130～180Mbit/s左右。
LTE传输组网技术
MSTP、PTN和IPRAN是3种备选的3G时代移动回传的解决方案。在3G网络初期，由于业务量不大，MSTP（Multiple-ServiceTransportPlatform，多业务传送平台）设备可以满足3G移动回传的需要。而随着3G业务流量的快速增长和LTE技术的兴起，MSTP设备在吞吐量、转发能力等方面越来越难以支持，将逐步被IPRAN（IPRadioAccessNetwork，IP无线接入网络）和PTN（PacketTransportNetwork，分组传送网）技术所取代。IPRAN和PTN是自分组承载与传送技术发展以来逐步形成的两种技术和设备形态，下面就这两种技术进行分析。
IPRAN技术简介
IPRAN是针对移动回传应用场景进行优化定制的路由器/交换机整体解决方案，具备电路仿真、同步等能力，提高了OAM和保护能力。
IPRAN的核心是IP/MPLS技术。MPLS（Multi-ProtocolLabelSwitching，多协议标签交换）是基于标记的IP路由选择方法。这些标记可以被用来代表逐跳式或者显式路由，并指明服务质量（QoS）、虚拟专网等各类信息。路由协议在一个指定源和目的地之间选择最短路径，不论该路径是否超载。利用显式路由选择，服务提供商可以选择特殊流量所经过的路径，使流量能够选择一条低延迟的路径。MPLS协议实现将第三级的包交换转换成第二级的交换。MPLS可以使用各种二层协议。
IPRAN承载方案指在汇聚/核心层采用IP/MPLS技术，接入层主要采用二层增强以太技术，或二层增强以太与IP/MPLS技术相结合的方案。
IPRAN在汇聚/核心节点采用的设备为支持IP/MPLS的路由器，基站接入节点采用的设备为路由器或交换机。
IP RAN的组网结构如图10-45所示。
PTN技术简介
PTN（PacketTransportNetwork，分组传送网）原有定义包括PBT技术及MPLS-TP（T-MPLS）两种技术。由于各厂家均没有支持PBT的研发计划，因此MPLS-TP（T-MPLS）技术成为目前PTN技术的唯一技术实现方式。以下所提的PTN技术均指的是MPLS-TP（T-MPLS）技术。
T-MPLS技术标准最初由ITU-T于2005年5月开始制定，到2007年底已发布了“T-MPLS框架G.8110.1、T-MPLS网络接口G.8112、T-MPLS设备功能G.8121、T-MPLS线性保护G.8131和环网保护G.8132、T-MPLSOAMG.8114”等系列标准。由于T-MPLS用到了IP/MPLS的一些基本概念，而在一些技术实现细节上又存在差异，IETF认为这些差异将对互联网和传送网带来风险。IETF和ITU-T成立的联合工作组（JWT）通过对T-MPLS和MPLS技术的比较分析后得出正式结论：推荐T-MPLS和MPLS技术进行融合，IETF将吸收T-MPLS中的OAM、保护和管理等传送技术，扩展现有MPLS技术为MPLS-TP，以增强其对ITU-T传送需求的支持；由ITU-T和IETF的JWT共同开发MPLS-TP标准，并保证T-MPLS标准与MPLS-TP一致。
图10-45  IP RAN的组网结构图
在基于MPLS-TP的PTN系列标准制定过程中，ITU-T和IETF两大国际标准组织对MPLS-TP的应用方案和产品开发存在差异，主要体现在OAM和保护等关键技术的标准制定上，ITU-T希望两个方案并存，IETF坚持一个方案，造成MPLS-TP标准化进度一再拖延。
目前，ITU-T已投票确定并行开发两种OAM：G.8110.1和G.tpoam1consent。ITU-T与IETF均在加紧各自采用的OAM方案标准的研发。国内标准方面，PTN相关行标2011年底已确定，并确定在PTN核心层设备增加三层功能。
PTN设备实际上也形成了两套标准并存的局面，对应用选择、设备互通和网络发展带来了不利的影响。
MPLS-TP技术的主要技术特点如下。
–MPLS-TP借用了MPLS的数据结构，利用MPLS和伪线（PW）技术分别实现对IP和以太网等业务的映射和封装，简化了与IP相关的功能，如取消MPLS信令、简化MPLS数据平面、降低运维复杂性。
–MPLS-TP采用面向连接的思路，利用MPLS的标签交换，建立端到端连接。与传统MPLS不同，MPLS-TP定义了双向的LSP，同一业务的来往数据经由同样的路径转发，使网络配置和管理更加简单。
–MPLS-TP沿用MPLS局部标签交换技术，在中间节点进行LSP标签交换，转发相对复杂，但能够提供灵活的保护机制。
–支持分层的OAM能力，通过增加管理开销，实现类似SDH的丰富管理能力。
–MPLS-TP着重于客户层的以太网业务，也可以利用MPLS的伪线仿真技术处理其他业务（ATM、FC、IP/MPLS、PDH、SDH/SONET等）。
–控制层面可以引入GMPLS技术。
PTN承载LTE有如下两种组网方案。
方案一：PTN+CE方案。该方案中，PTN端到端采用L2静态隧道，在核心层PTN外接CE路由器，提供多点到多点连接，完成LTE的S1-Flex和X2业务承载，如图10-46所示。
图10-46  PTN+CE方案承载LTE组网示意图
（1）PTN核心/汇聚/接入设备沿用现有L2VPN分组转发功能，采用ETHPW方式为基站提供到核心层PTN节点的二层传输管道。
（2）PTN核心设备和CE设备之间基于NativeETH方式采用“口”字形连接，支持基于IEEE802.3ah的OAM和双归保护，同地市多厂商PTN核心设备共用CE设备，不涉及互通。
方案二：核心层PTN支持L3方案。该方案中，汇聚/接入层PTN采用L2静态隧道，核心层PTN主要采用静态L3VPN，可选采用动态L3VPN，如图10-47所示。
（1）PTN接入/汇聚设备沿用现有L2VPN分组转发功能，采用ETHPW方式为基站提供到核心层PTN节点的2层传输管道。
（2）PTN核心设备应支持L2到L3的桥接功能和静态L3VPN功能，来满足LTE移动回传中本地的S1和X2业务承载，并提供OAM和网络保护。
（3）L2到L3的桥接应支持终结ETHPW后进行L2的VSI交换实例的功能，并支持L2收敛后进行L3的VRF虚拟路由转发实例的功能。
（4）静态L3VPN通过结合PTN隧道技术和L3VPN路由技术实现。PTN隧道用于L3分组转发，可以通过网络管理系统人工建立；L3VPN路由表应通过网络管理系统人工建立，也可以通过规划工具生成并批量下发到核心层PTN设备中。
图10-47  PTN静态三层方案承载LTE组网图
LTE传输解决方案
LTE技术引入后，S1接口与X2接口均对移动回传网络提出了三层功能需求。LTE移动回传网一般有4种部署方案，如图10-48所示。无论采用何种方案，三层功能都是LTE回传网络的必要功能。
图10-48  LTE移动回传网络三层功能部署
（1）方案一：三层功能在核心层MME/S-GW下侧的CE路由器部署，实现X2接口的转发。
（2）方案二：三层功能在核心层传送承载设备部署，实现X2接口的转发。
（3）方案三：三层功能在汇聚层传送承载设备部署，实现X2接口的转发。
（4）方案四：三层功能在接入层传送承载部署，在汇聚层实现X2接口的转发。
LTE传输需求
对于LTE的E-UTRAN侧接口，主要包括S1和X2接口，LTE采用全IP化的扁平网络结构，取消了RNC网元，eNodeB直接和EPC通过S1逻辑接口相连，相邻eNodeB之间通过X2逻辑接口直接相连。为了提高核心网的负荷分担和冗灾能力，eNodeB支持S1-flex接口与多个S-GW或MME互连。
因此，每个eNodeB的传输带宽需求为S1接口的流量、X2接口的流量及网管接口的流量之和。但网管接口流量只有几百kbit/s，与S1、X2接口流量相比可忽略不计。