面向LTE的传送网承载方案白立武等中国新通信第3期2月1DOC.docx

面向LTE的传送网承载方案
白立武于海生张文文
山东省邮电规划设计院有限公司济南250031

摘要:LTE网是目前运营商重点建设网络，如何建设一个大带宽、低成本、可扩容的LTE传输承载网至关重要。本文从LTE网的特点和传输需求入手，探讨LTE承载传输方式和传送网网络建设方案。
关键词:LTE分组光纤拉远BBU集中pon回传

LTE网络需求分析
1.1LTE网络架构
LTE回传网络结构模型见下图：

图1LTE回传网络结构模型
与传统3G网络相比，LTE网络结构更加扁平化、网络结构功能也更加复杂。省去了RNC一层，原有RNC部分功能上移至EPC设备，而另外一部分功能则下移至eNodeB设备。这种架构使得eNodeB承担了原有RNC的部分控制功能，网络资源分配，网络切换直接由eNodeB完成，并定义了几个新的接口。从图中可见，本地承载传送网针对LTE网络需要承载的业务主要包括：
eNodeB到MME的S1-MME控制面接口业务；
eNodeB到S-GW的S1-U用户名接口业务；
eNodeB到O&M系统的管理控制信息；
eNodeB之间的X2接口业务，包括X2_C（控制面）、X2_U（用户面）。
带宽需求
LTE网络提供比2/3G网络更多种类、更高带宽的数据业务，因此LTE网元所需传输带宽大大增加。以现有LTE基站为例，S111站型eNB传输带宽配置至少在115~240M左右，而随着载波聚合（CA）、OFDM、多路MIMO等技术的发展，eNB传输带宽需求将达到1G以上。
表1FDD-LTE单独部署带宽需求区域类型站型峰值带宽
（Mbps）均值带宽
（Mbps）数据热点S111240135S1117090高需求S111170115S1117080表2新技术应用LTE带宽需求2015年2016年2017年站型S222S333S444新技术应用2x2MIMO2CCCA2x2MIMO2CCCA4x4MIMO5CCCA单站峰值带宽660Mbps1Gbps2.7Gbps
基站回传接口要求
S1接口
S1接口是连接eNodeB与EPC之间的接口。S1接口分为控制面和用户面，用户面接口为S1-U，控制面接口为S1-MME。一个eNodeB可以同时连接到多个MME和SGW，这种灵活的组网方式称为S1-flex。为满足LTE的呼通率、服务质量，S1接口的单向传输时延要求10ms以内。
1.3.2X2接口
X2接口为eNodeB之间的互联接口。X2接口分为用户面接口X2-U和控制面接口X2-C。为满足用户业务的小区切换需求，X2接口的单向传输时延要求20ms以内。
1.4同步需求
LTE网络对频率和时间同步有着很高的要求，同步可通过两种方式实现，一是安装GPS获取时钟信号；二是通过传输设备传递时钟信号。现阶段部署GPS则需要较高的成本，有的地点甚至无法安装，无疑通过传输设备提取时钟是最佳解决方案。
表3各种制式无线通信网络对同步精度的要求
无线制式频率精度时间精度GSM±50ppbNAWCDMA±50ppbNACDMA2000±50ppb跟踪模式下，≤±3us保持模式下（8h）≤±10us（均以UTC时间为参考）TD-SCDMA±50ppb≤3us（相邻基站间）≤±1.5us（以共同的参考源为基准）TDD-LTE±50ppb≤3us（相邻基站间）≤±1.5us（以共同的参考源为基准）FDD-LTE±50ppb4us(MBMS)1.5网络保护
LTE需要承载网提供高可靠性的电信级保护，倒换小于50ms。
1.6CPRI接口
BBU与RRU之间互联采用CPRI接口。CPRI接口为光接口,并为BBU与RRU间提供同步信息。CPRI最大容忍传输时延小于200us，据此计算，CPRI最大传输距离是40km。BBU与RRU之间通过CPRI接口的传输频率抖动应不超过±0.002ppm。若存在多级RRU级联的情况，BBU到最后一级RRU之间传输的频率抖动也不能超过±0.002ppm。CPRI接口对带宽、时延、抖动等要求较严格，目前只宜采用光纤直驱方式。
1.7LTE网络规模
随着LTE的深度覆盖，LTE节点将是现网2/3G节点的2-3倍。微基站做为市区热点补充盲点和吸收流量将会大量出现。
传送网承载方案
2.1分组传送网特点
分组传送网结合SDH和IP的优点，具有以下特点：
（1）分组传送网具备大容量电信级分组交换核心，灵活的组网，支持多业务接口，能应对LTE高带宽低时延要求。
（2）具备L3能力，支持路由、组播等一系列功能，为S1及X2接口的传输实现提供有效的承载解决方案。
（3）支持层次化的QoS，提供流量分类、流量监控、拥塞管理、队列调度、流量整形等处理；支持分层的OAM，增强故障定位和准确的性能管理。
（4）支持电信级保护，支持网内的线性保护（LSP1:1