面向中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)的LTE分組承載解決方案

中興通訊 | 蔡傳輝

面向中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)的LTE分組承載解決方案

中興通訊 | 蔡傳輝

在核心匯聚采用HoVPN方案，可以很好地解決L3 VPN技術(shù)在本地網(wǎng)應(yīng)用時遇到的可擴展性問題，同時也可以很好地滿足3G/LTE業(yè)務(wù)的承載需求，因此HoVPN應(yīng)該作為聯(lián)通分組網(wǎng)核心匯聚層組網(wǎng)的首選方案。

中國聯(lián)通從2012年開始規(guī)模引入分組技術(shù)來滿足3G/LTE業(yè)務(wù)的回傳需求，為了解決3G業(yè)務(wù)的靈活割接以及未來LTE S1-Flex/X2的靈活調(diào)度需求，分組網(wǎng)普遍采用匯聚核心層L3 VPN技術(shù)來滿足多點到多點的業(yè)務(wù)調(diào)度需求。

LTE的承載需求

LTE業(yè)務(wù)對承載網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、承載效率、調(diào)度靈活性、服務(wù)質(zhì)量等提出了新的要求。新的需求和挑戰(zhàn)主要來自兩個方面，一方面LTE回傳網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)更加扁平化，需要分組傳送網(wǎng)支持L3 VPN來滿足LTE業(yè)務(wù)靈活調(diào)度的需求；另一方面，LTE帶寬需求快速增長，接入層GE組網(wǎng)已無法滿足LTE業(yè)務(wù)的帶寬需求。

不同于2G/3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，LTE回傳網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)更加扁平化：整個無線網(wǎng)絡(luò)由eNodeB和SGW/MME兩部分構(gòu)成；原RNC/BSC消失，其功能分布至eNodeB和SGW/MME上。

S1作為eNodeB與SGW/MME之間的接口，X2 作為相鄰基站之間的接口，S1-Flex作為eNodeB與不同SGW/MME之間的接口。整個Backhaul流量被細分為S1-U、S1-C和X2，傳送網(wǎng)絡(luò)拓撲由2G/3G時期的點到點模型演進到點到多點模型，要求分組傳送網(wǎng)具備L3 VPN能力，以實現(xiàn)業(yè)務(wù)流的識別及流量疏導(dǎo)。

圖1 中國聯(lián)通分組傳送網(wǎng)總體方案

LTE的業(yè)務(wù)承載方案

網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)：中國聯(lián)通分組承載傳送網(wǎng)的建設(shè)之初就充分考慮到了LTE業(yè)務(wù)承載的L3 VPN需求，所以聯(lián)通分組承載網(wǎng)不需要進行改造就完全能夠滿足LTE承載的要求（中國移動及中國電信分組承載LTE均需要對網(wǎng)絡(luò)進行改造）。

在LTE階段，分組承載傳送網(wǎng)需要承載S1和X2接口的流量，業(yè)務(wù)對IP轉(zhuǎn)發(fā)繼承3G階段的組網(wǎng)，優(yōu)選采用核心匯聚層L3 VPN+邊緣接入層二層隧道方式來實現(xiàn)；2G/3G TDM基站/以太網(wǎng)大客戶專線業(yè)務(wù)采用多段偽線（MS-PW）方案，在接入層以PWE3仿真方式接入。

L3 VPN部署：在L3 VPN部署到匯聚層的方案下，由于匯聚層節(jié)點數(shù)量較多，采用普通L3 VPN技術(shù)難以實現(xiàn)，因此需要引入層次化（HoVPN）解決可擴展性問題。

在普通L3 VPN模型里，首先匯聚層BGP鄰居數(shù)量大，網(wǎng)絡(luò)壓力大；另外由于需要在PE之間建立full mesh的隧道，PE之間的隧道需要建立N*（N-1）條，在組大網(wǎng)時會存在瓶頸，特別是采用RSVP-TE隧道時，每條隧道都需要人工指定，給運維造成一定的壓力。HoVPN可以徹底地解決L3 VPN的可擴展性問題，通過HoVPN可以把L3 VPN的BGP鄰居和隧道數(shù)量都降低。

PE節(jié)點分為UPE（用戶側(cè)PE）和SPE（交換PE），其關(guān)系如下。

UPE只和SPE建立BGP鄰居和隧道關(guān)系；SPE之間建立full mesh的BGP鄰居和隧道關(guān)系；UPE只有一個路由方向，因此SPE只需要發(fā)送缺省路由給UPE，UPE上路由非常簡單；SPE學(xué)習(xí)本SPE下所有UPE的明細路由，然后再發(fā)給所有其他SPE，因此最終所有SPE均會學(xué)習(xí)到全網(wǎng)的明細路由。

通過VPN的分層處理，可以很好地解決L3 VPN組網(wǎng)的BGP鄰居數(shù)量和隧道數(shù)量的壓力問題，是L3 VPN業(yè)務(wù)模型組大網(wǎng)的主流技術(shù)。中國聯(lián)通分組網(wǎng)核心匯聚采用L3 VPN技術(shù)，核心匯聚節(jié)點數(shù)量上百個，采用普通L3 VPN存在巨大的BGP鄰居壓力和隧道壓力，因此HoVPN方案成為核心匯聚層首選的組網(wǎng)方案。

綜合所述，在核心匯聚采用HoVPN方案，可以很好地解決L3 VPN技術(shù)在本地網(wǎng)應(yīng)用時遇到的可擴展性問題，同時也可以很好地滿足3G/LTE業(yè)務(wù)的承載需求，因此HoVPN應(yīng)該作為聯(lián)通分組網(wǎng)核心匯聚層組網(wǎng)的首選方案。

接入層10GE組網(wǎng)

（1）LTE基站將普遍需要GE接口，業(yè)務(wù)量大的城市熱點區(qū)域邊緣接入層要接入LTE基站、3G基站、2G基站以及集團客戶業(yè)務(wù)，10GE的需求迫在眉睫。

（2）若采用裂環(huán)加點的方式或者疊加GE環(huán)路容量的方式，會對運維造成很大沖擊且對光纖資源的要求高。

（3）若在接入采用不能平滑升級到10GE的設(shè)備，在LTE階段GE設(shè)備將很快不能滿足組網(wǎng)要求而造成投資浪費。

綜合所述可知中國聯(lián)通在接入層引入小型化、成熟、可靠的10GE分組接入層設(shè)備或者可平滑升級到10GE的設(shè)備是非常必要的。

分組承載LTE商用案例

新加坡M1 LTE承載

新加坡M1成立于1997年，新加坡第三大移動運營商，主要提供2G/3G/3.5G/LTE移動業(yè)務(wù)以及企業(yè)大客戶、國際VoIP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等。2011年6月成為東南亞第一個提供LTE商用網(wǎng)絡(luò)的運營商，單站提供75Mbit/s空口速率。

中興通訊承建的分組網(wǎng)絡(luò)主要提供2G/3G/LTE和大客戶業(yè)務(wù)的承載，采用L2 VPN + L3 VPN組網(wǎng)方案，兼顧了網(wǎng)絡(luò)的靈活性和經(jīng)濟性。

圖2 新加坡M1組網(wǎng)圖