LTE承载网(电信版)

上善若水日新致远江西电信LTE承载网络建设思路及方案探讨中国通信服务江西设计公司2013年1月上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司内容概要•LTE网络定位及核心网架构介绍•LTE承载网规划•LTE承载网建设下一步重点工作梳理•南昌本地网LTE承载网络方案简介上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司3G/LTE网络定位3G网络：做广度覆盖，承载语音及中低速数据业务LTE网络：做城区的热点或连片深度覆盖，主要承载高速、大容量数据业务，在网络发展初期不承载语音业务LTE网络业务类型：•会话类业务•流媒体业务•交互类业务•后台类业务LTE网络主要业务形态：手机电视、视频共享、远程无线监视、多媒体实时游戏、视频点播、LCS、MBMS、社交网络、移动云计算（ICloud）、三屏融合、智能家庭、M2M。M2M上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司LTE总体网络架构LTE网络架构主要由无线侧和核心网侧两部分构成:•无线侧eNodeB除了具有原来NodeB功能外，还承担了BSC/RNC的大部分功能；•核心网侧主要包括4种功能实体：•LTERAN的主要连接接口包括：功能实体MME移动管理实体S-GW服务网关P-GW分组数据网网关HSS归属签约用户服务器主要接口X2接口相邻eNodeB之间的接口S1接口每个eNodeB与核心网网元之间接口，引入S1-flex功能而需要与多个MME/SGW相连上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司江西电信LTE核心网规划方案核心网部署总体有2种方式：MME/SGW集中部署在省中心(孺子路、二长楼设为主备)，地市的S1流量经过省干OTN/城域网汇聚到省中心MME集中部署在省中心，SGW下沉到地市，地市S1-U流量在本地市终结基于内容源位置（LTE暂无语音，内容源很多位于省中心IDC机房内）、业务量大小及本地业务发展等因素的驱动，建议在LTE网络建设初期核心网采用集中设置方式上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司江西电信LTE核心网建设架构（1）阶段一：新建MME、SAEGW（SGW+PGW）、HSS、PCRF、DNS新建HSGW、3GPPAAA（可与HSS合设）新建ePDG改造C网AAA，固网AAA具备3GPP2AAAProxy，AN-AAA具备3GPP2AN-AAAProxyLTEeNodeBeHRPDEVDOWLANeHRPDBTSBTSAPBSC/PCFWAGePDGeAN/ePCFHSGWPDSNMMEHSS3GPPAAAAAA固网AAASAEGWSGWPGWAN-AAAPCRFDNS信令面用户面IMS、Internet上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司eHRPDLTE阶段二：原有EVDO网络全部升级为eHRPD网络，满足与LTE的数据业务互操作需求实现EVDO与eHRPD两网部分网元融合，如HSWG/PDSN合设；形成eHRPD、LTE统一的核心网；大力发展LTE/eHRPD双模终端用户；（eHRPD与LTE之间的切换时延性能仍有待提高）江西电信LTE核心网建设架构（2）上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司内容概要•LTE网络定位及核心网架构介绍•LTE承载网规划•LTE承载网建设下一步重点工作梳理•南昌本地网LTE承载网络方案简介上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司LTE承载网示意图及各段落主要承载方式概述基站至接入设备接入承载环汇聚节点至核心机房核心节点业务上联业务出本地网有条件基站设置IPRAN(GE)接入设备，IPRAN与基站设备间采用GE端口连接；无条件设置承载eNodeB站点采用裸光纤（基站间光缆或ODN网）就近上连就近基站或汇聚点；快速建设LTE站点时，eNodeB裸光纤直连至汇聚点大容量IPRAN设备。（安全低、光纤占用多）初期采用IPRANGE接入环进行业务承载，中后期针对业务流量较大的区域可以改造为双GE环或升级为10GE环城区IPRANB设备至核心机房主要有4种组网方式：方式1：B设备组建10GE环至核心层（核心节点）；方式2：B设备采用GE/10GE端口利旧城域网上行至核心节点；方式3：B设备采用GE/10GE端口利用裸光纤/城域波分上行至核心节点；方式4：选取部分机房条件好的汇聚点新建数据汇聚点，所有的B设备采用树形或环形接入新建汇聚点。县城IPRANB设备至县局节点组建10GEIPRAN汇聚环，业务量小经由城域网承载，流量大可以直接波分上行异机房采用裸光纤/城域波分上行至核心节点，同机房直接裸光纤连接LTE业务经由CN2承载后再上行至省干波分；LTE业务经由省干波分直接承载；主要根据业务量发展情况确定上连方式。本地网内省干段上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司LTE承载业务需求LTE接入网络对比3G网•一个eNB同时归属于多个S-GW/MME；eNB之间通过X2接口相连，流量呈MESH状；•S1业务流量占整个RAN流量的比例在95%以上，X2业务流量占整个RAN流量的比例在3%-5%。eNBMMEMMEeNBeNBS1-MMES1-MMES1-MMES1-MMEX2X2X2E-UTRANS-GWS-GWS1-US1-US1-US1-U3GLTE需求一：流量•LTE网络比3G网络带宽增加数十倍•LTE以数据流量为主，现网刚性管道导致传送网带宽配置超高，但利用率极低需求二：流向•S1-flex和X2横向流量引入，原有2G/3G对应的MSTP组网架构不能满足业务灵活调度需要•深度覆盖的情况下，LTE的覆盖半径更小，密度可能达到3G基站的1.5倍以上需求三：数量•S1时延≤10ms，X2时延≤20ms需求四：时延•需要高精度时间同步+-1.5us需求五：同步BSC/PCFPDSNBTSBTSBSC/PCFBTSBTS上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司站点数、带宽及用户数规划3年期（2013-2015年）用户规模预测及LTE部署站点表相对2G/3G，LTE将为用户带来更高的上下行流量，同时也要求承载网络能够提供更大的带宽和更高效的数据传送项目2013年2014年2015年LTE用户规模（万户）2050100LTE站点规模（个）547469998622LTE单站需求及业务承载收敛模型单位LTE站点(2x2MIMO)对应承载网需求2013年2014年2015年最大传输带宽需求250M250M250M平均传输带宽需求90M100M120M接入：汇聚：核心业务收敛比设置4：2：14：2：14：3：2上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司LTE承载流量需求预测流量预测模型一（按基站数及汇聚模型）•模型取定原则：按照LTE站点的物理位置进行分区汇聚；每个接入环双挂2个汇聚点；每两个汇聚点管理IPRAN节点不超过50个，管理基站数（含宏站、室分）不超过120个；汇聚模型2013-2014年按4：2：1设置，2015年按4：3：2设置；网络流量从基站侧逐层往上推算。流量预测模型二（按用户数、单用户流量）•模型取定原则：LTE单位用户13-15年按照1M出口流量测算；用户在线比取20%；根据各个区域发展的用户数取定本地网出口带宽；网络流量从核心网侧逐层往基站推算。序号地市名称县市名称LTE站点规划数IPRAN设备规划新增数2013年2014年2015年2013年2014年2015年B设备A设备B设备A设备B设备A设备1南昌进贤县242730219222南昌南昌县173216261611614143南昌新建县153188225610513134南昌安义县25323921610105南昌湾里区212326217226南昌南昌市1248169621543668961504150合计1642218127355496161914191以南昌本地网的站点规模以及用户数进行预测年度2013年2014年2015年南昌LTE用户规模（万户）4.0710.1620.33上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司LTE承载流量需求预测方案地市名称县市名称流量统计(Gbps)2013年2014年2015年汇聚点流量合计(含保护)地市核心出口流量(含保护)汇聚点流量合计(含保护)地市核心出口流量(含保护)汇聚点流量合计(含保护)地市核心出口流量(含保护)模型一南昌进贤县2.071.032.621.315.334.00南昌南昌县15.167.5821.0810.5445.8434.38南昌新建县13.406.7018.379.1939.5729.68南昌安义县2.201.103.101.556.795.09南昌湾里区1.800.902.251.134.533.40南昌南昌市109.6954.84165.5882.79378.63283.97144.3272.16213.00106.50480.69360.52模型二南昌29.8114.974.4137.21148.9074.45建议：地市出口流量按照模型二（用户数）测算的数据进行部署，汇聚点—地市核心节点流量按[模型一（站点数）测算的数据÷2]进行部署。上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司LTE承载网建设方案之接入层接入层组网原则根据集团IPRAN规划指导意见：1、接入层A设备路由器可灵活选择双归方式或环网方式接入一对汇聚层B设备路由器。2、1个接入环原则上最多承载6～8台A设备。3、1对B设备原则上最多下挂50台A设备；4、接入层组网尽量按照现有MSTP组网方式，以保证光缆资源充足。5、A设备配置4*GE+4*FE端口，可基本满足LTE全期的需求。上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司LTE承载网建设方案之汇聚层—方案一汇聚层组网原则1、初期地市城区或县城区LTE的B设备与IP城域网就近的SR/BRAS上联。对于BRAS/SR业务槽位较紧张且无线业务量大的片区/县局，可考虑新增SR专门承载LTE业务。2、考虑到用户数较少，B设备可选择N*GE方式上联，互联采用10GE；随着用户数的增长以及LTE流量的增加，B设备酌情考虑升级为10GE上联，县城B设备10GE可走波分。3、地市IP城域网SR/BRAS、CR统筹考虑宽带业务和无线业务，进行链路/板卡扩容。4、地市LTE业务汇聚的SR根据IP城域网现有SR承载业务和设备性能以及LTE业务预测流量，确定出口SR是否需要新建。5、初期地市LTE的出口SR，在CN2网络能够满足LTE最大出口流量时，采用GE链路上联CN2PE设备；否则采用WDM/OTN承载上联核心层CE。方案一：初期利旧IP城域网+CN2网CN2ChinaNetB设备B设备N*GESR/BRASSR/BRASB设备B设备10GEB设备B设备N*GESR/BRASSR/BRAS市城区县城区CRCRSRSRPEPEPEPED设备D设备CECEMME/SGW/PGW汇聚层核心层地市省级10GEN*GE10GEB设备B设备10GE10GE本地网MetroWDM/OTNIP城域网上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司LTE承载网建设方案之汇聚层—方案一汇聚层组网原则1、中后期随着LTE用户的增长和流量的增加，B设备逐步以10GE上联本地网波分，县级若多台B设备则可组环网上联本地网波分。2、地市新建/扩容2台SR汇聚LTE业务，并通过WDM/OTN网络以10G/40G链路上联省SR设备。方案一：中后期利旧IP城域网+WDM/OTN网ChinaNetB设备B设备10GESR/BRASSR/BRASB设备B设备10GEB设备B设备10GESR/BRASSR/BRAS市城区县城区CRCRSRSRD设备D设备汇聚层核心层10GE10GEN*GE升级10GE或10GE以上B设备B设备10GE10GEIP城域网本地网MetroWDM/OTNCECEMME/SGW/PGW省干MetroWDM/OTN40GE或以上上善若水日新致远中国通信服务江西设计公司LTE承载网建设方案之汇聚层—方案二汇聚层组网原则1、初期各地市新增一对SR汇聚B设备（