基于IPRAN承載網(wǎng)的LTE基站部署優(yōu)化方法研究

何碧新

摘 要 本文主要結(jié)合LTE技術(shù)的主要應(yīng)用特點(diǎn)，對(duì)基于IPRAN承載網(wǎng)的LTE基站部署優(yōu)化方法進(jìn)行了詳細(xì)的論述和研究，以期為我國(guó)LTE業(yè)務(wù)的部署提供相關(guān)的借鑒和理論參考。

關(guān)鍵詞 IPRAN承載網(wǎng)；LTE基站；部署優(yōu)化

近年來(lái)，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展，在此背景下移動(dòng)通信技術(shù)也取得了巨大的進(jìn)步，用戶逐漸開(kāi)始接受高速率的移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。在此發(fā)展過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的相關(guān)資費(fèi)進(jìn)行了調(diào)整，在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)無(wú)線寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展?；诖?，LTE在我國(guó)的商業(yè)領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。但是，隨著用戶對(duì)我國(guó)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用要求不斷提高，為了保證網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)具有低誤碼率、低延時(shí)性以及高運(yùn)行速率，IPRAN技術(shù)在我國(guó)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中得到應(yīng)用與全面普及。在此過(guò)程中，LTE技術(shù)利用IPRAN承載網(wǎng)使得網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)更加便于管理、維護(hù)；與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)總體結(jié)構(gòu)部署更加扁平化，保障了終端用戶的應(yīng)用感知。

1 IPRAN承載網(wǎng)技術(shù)與LTE基站部署技術(shù)分析

通常情況下，我國(guó)IPRAN承載網(wǎng)技術(shù)中的IP與RAN分別指的是互聯(lián)協(xié)議以及Radio Access Network。IPRAN承載網(wǎng)技術(shù)與我國(guó)傳統(tǒng)的SDH傳送網(wǎng)技術(shù)相比，其在本質(zhì)上是指無(wú)線接入網(wǎng)的IP化。從某種意義上而言，IPRAN承載網(wǎng)即基于IP的傳送網(wǎng)[1]。近些年來(lái)，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，推動(dòng)了我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域的變革創(chuàng)新。因此，對(duì)于電信運(yùn)營(yíng)商而言，其主要的發(fā)展目的就是促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的IP化。在IPRAN承載網(wǎng)技術(shù)的促進(jìn)下，我國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的IP化發(fā)展趨勢(shì)也越來(lái)越明顯，特別是在我國(guó)LTE業(yè)務(wù)以及3G業(yè)務(wù)的發(fā)展與部署條件下，使得數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已經(jīng)成為承載網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的主體。在此過(guò)程中，SDH傳統(tǒng)的TDM獨(dú)享管道網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容模式難以支撐迅猛增長(zhǎng)的帶寬需求，所以針對(duì)分組化的承載網(wǎng)建設(shè)，已經(jīng)成為一種必然的社會(huì)發(fā)展形勢(shì)。

而Long Term Evolution即所謂的LTE基站部署技術(shù)，這種技術(shù)是基于3GPP組織制定UMTS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期演變。在LTE基站部署系統(tǒng)中，通過(guò)利用MIMO技術(shù)與OFDM技術(shù)，可有效提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸運(yùn)行效率以及頻譜效率。而且 Long Term Evolution技術(shù)同時(shí)可以支持包括1.4MHz、3MHz、5MHz等多種不同的寬帶分配；與此同時(shí)，國(guó)際上主流的2G以及3G頻段和一部分新增的網(wǎng)絡(luò)頻段都可基于Long Term Evolution技術(shù)進(jìn)行運(yùn)行。所以，通過(guò)LTE基站部署優(yōu)化方法進(jìn)行科學(xué)組網(wǎng)，不但有效擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍、增大了LTE系統(tǒng)的實(shí)際容量，而且LTE基站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加趨于扁平化，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)頻譜的分配過(guò)程更加靈活，從而使LTE基站部署優(yōu)化過(guò)程更加便捷和易于控制。通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，LTE基站部署優(yōu)化方法可以減少網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)以及降低系統(tǒng)架構(gòu)的復(fù)雜程度，同時(shí)保證系統(tǒng)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)性大大降低，特別是LTE基站維護(hù)以及部署運(yùn)行成本更低。具體而言，LTE基站部署技術(shù)主要具有以下幾方面的特征[2]：

（1）有效提高了網(wǎng)絡(luò)通信的傳輸速率；

（2）大大提升了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)頻譜效率；

由于其主要的技術(shù)目標(biāo)為分組域業(yè)務(wù)，因此LTE基站系統(tǒng)通過(guò)分組交換進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)部署；

在采用LTE基站部署IPRAN 承載網(wǎng)的過(guò)程中，通過(guò)良好的QoS運(yùn)行機(jī)制以及復(fù)雜的系統(tǒng)構(gòu)架，確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸具有實(shí)時(shí)性與完整性，從而有效提高了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的效益；

基于IPRAN承載網(wǎng)的LTE基站部署優(yōu)化技術(shù)重點(diǎn)突出了向下兼容的技術(shù)特性，而且能夠同時(shí)支持非3GPP規(guī)范系統(tǒng)與3G系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同運(yùn)行。

2 基于IPRAN承載網(wǎng)的LTE基站部署優(yōu)化方法分析

一般而言，基于IPRAN承載網(wǎng)的LTE基站部署優(yōu)化方法主要包括兩種，一種是基于全連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)形式的L3VPN 到邊緣的部署優(yōu)化方案，這種網(wǎng)絡(luò)部署技術(shù)需要分配相關(guān)的IP地址于LTE 基站互聯(lián)端口中。所以，在此優(yōu)化部署過(guò)程中，需要技術(shù)人員利用HoVPN 技術(shù)不斷針對(duì)LTE 基站中的IP 地址進(jìn)行調(diào)整；對(duì)于LTE基站X2接口中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，需要經(jīng)過(guò)系統(tǒng)匯聚層才能進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。但是，這一技術(shù)對(duì)于基站系統(tǒng)接入層設(shè)備的要求卻相對(duì)較高。

另外一種優(yōu)化部署技術(shù)方式，主要是采用PW+L3VPN的技術(shù)方案，通過(guò)將PW業(yè)務(wù)科學(xué)部署于基站系統(tǒng)及系統(tǒng)中的匯聚點(diǎn)和接入點(diǎn)之間，而將L3VPN業(yè)務(wù)科學(xué)部署于基站系統(tǒng)核心節(jié)點(diǎn)與匯聚點(diǎn)之間，最終通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的橋接。在此優(yōu)化部署過(guò)程中，不但可以避免經(jīng)常調(diào)整LTE基站中的IP地址，同時(shí)也可以降低相關(guān)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的運(yùn)行壓力以及運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。所以，本文經(jīng)過(guò)科學(xué)的對(duì)比分析，決定采用第二種PW+L3VPN方案進(jìn)行部署優(yōu)化。但是在采用 PW+L3VPN方案對(duì)IPRAN承載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)部署優(yōu)化時(shí)，其部署的核心與重點(diǎn)在于多業(yè)務(wù)承載，因此技術(shù)人員需要注意以下部署問(wèn)題[3]：

針對(duì)L3跨域大客戶以及3G基站業(yè)務(wù)的客戶，需要利用L2+L3的總體架構(gòu)方式進(jìn)行部署，其中橋節(jié)點(diǎn)選擇匯聚層，并在系統(tǒng)的核心層或匯聚層中部署HoVPN中的S-PE，如果存在匯聚核心，則應(yīng)優(yōu)先選擇匯聚核心進(jìn)行部署；如果匯聚核心不存在，則優(yōu)先選擇核心層進(jìn)行部署即可。在此過(guò)程中，LTE基站中的S1 業(yè)務(wù)也可利用上述承載方式進(jìn)行部署。

通過(guò)H-VPL科學(xué)承載二層LAN大客戶多點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù)，其中接入層以及匯聚層分別為VLL和VPLS。

利用L2+L3總體架構(gòu)方式承載L3大客戶業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)匯聚層進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而通過(guò)同樣的方式L2+L3總體架構(gòu)承載X2業(yè)務(wù)。

利用MS-PW分層的PWE3仿真承載ETH/TDM/ATM本地專線業(yè)務(wù)，與此同時(shí)，跨域?qū)拥膶?shí)現(xiàn)利用Option A方式進(jìn)行操作。

在此過(guò)程中，由于ETH/TDM/ATM本地專線業(yè)務(wù)主要通過(guò)MS-PW分層的PWE3 仿真承載技術(shù)進(jìn)行部署，因此其基本的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖所示：

從上述圖示架構(gòu)中可以看出，這種部署優(yōu)化方式比較復(fù)雜。因此，為了保證網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能夠順利實(shí)現(xiàn)，本文在優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中建議利用1：1單歸場(chǎng)景。由于E1業(yè)務(wù)相對(duì)較多，因此本設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)方案主要利用分段偽線進(jìn)行部署連接，而在架構(gòu)流程中可以看出，在基站的很多節(jié)點(diǎn)都搭載有系統(tǒng)擴(kuò)展架。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，如果有必要在端與端之間拉接偽線，則在對(duì)RNC設(shè)備進(jìn)行連接之前，僅僅采用擴(kuò)展子架難以滿足基站部署需要，而且CPU的占用率很高，所以必須要利用大量的TE隧道進(jìn)行部署優(yōu)化。這種部署承載技術(shù)方案在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中有如下幾方面的特征[4]：

單歸場(chǎng)景；

PW FRR用于保護(hù)S-PE節(jié)點(diǎn)故障；

針對(duì)TDM業(yè)務(wù)，如果運(yùn)行故障出現(xiàn)在UNI側(cè)，但不需要向網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行映射，只需利用MSP1+1就可進(jìn)行單向保護(hù)；但單向保護(hù)所支持的PW-BFD 數(shù)量應(yīng)小于700，一旦PW-BFD數(shù)量超限，則需對(duì)TDM業(yè)務(wù)中的相關(guān)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)展才能展開(kāi)單向保護(hù)，因此會(huì)大大增加運(yùn)行成本。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在不斷發(fā)展。因此，基于IPRAN承載網(wǎng)的LTE基站部署優(yōu)化已經(jīng)成為一種社會(huì)發(fā)展的必然。對(duì)于相關(guān)技術(shù)人員而言，需要充分結(jié)合LTE基站部署的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)承載，從而促進(jìn)我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)術(shù)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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