LTE对传输网络的挑战与应对策略

LTE对传输网络的挑战与应对策略主要内容（一）LTE对传输网络提出的新要求和挑战（二）LTE传输网络的应对策略（三）总结与展望1.应对策略及主要工作2.规划阶段：未雨绸缪，做好规划和资源储备3.建设阶段：以终为始，落实组网和配置要求4.运营阶段：臻于至善，确保质量和运维效率5.人员支撑：增加维护人员数量，提升维护人员素质1.LTE与2G及TD的区别2.站点密度及带宽容量挑战3.业务分类管理及质量要求挑战2LTE与2G及TD的区别(1)-基本参数系统TD-LTETD2G业务接口IP(GE)IP(10/100Eth)TDM带宽需求60M~450M20M~100M2M~8M工作频段1900/2600MHz2100MHz900M/1800MHz时间同步+-1.5us+-1.5us--时延要求S1时延≤20msX2时延≤10ms----基站控制器--RNCBSC业务分类管理CS+QoS------TD-LTE（TimeDivisionLongTermEvolution）是第四代（4G）移动通信技术与标准时分双工TDD(TimeDivisionDuplexing)相结合的移动通信技术。TD-LTE是TDD版本的LTE技术(以上简称LTE)，FDD-LTE的技术是FDD版本的LTE技术。相较于2G和TD-SCDMA,TD-LTE技术更为先进，移动用户接入速率更高，业务类型更为丰富，同时对传输承载技术也提出了更高的性能和带宽要求。3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除具有原NodeB功能外，还承担了RNC的大部分功能；–核心网侧主要包括4种功能实体：MME（MobilityManagementEntity，移动管理实体）、S-GW（ServingGateway，服务网关）、P-GW（PDNGateway，分组数据网网关）和HSS（HomeSubscriberServer归属签约用户服务器）LTERAN的主要连接接口包括：–相邻eNodeB之间的接口--X2接口–每个eNodeB与核心网元之间接口--S1接口，引入S1-Flex功能与多个MME/SGW相连PoolMMES-GWeNodeBX2S1-US1-CS-GWeNodeBHSSLTE与TD及2G的区别(2)-组网架构RANIPCOER4LTE与TD及2G的区别(3)-无线回传网（RAN）2G/3G基站到BSC/RNC为：点到点的汇聚型连接；LTE基站到SGW/MME（S1）及LTE基站间（X2）为：点到多点的全连接；BSC/RNCMobileBackhaulBTS/NodeBBTS/NodeBBTS/NodeB●一个BTS/NodeB只能同时归属于一个BSC/RNC，流量呈汇聚形●BTS/NodeB之间无网络连接eNBeNBeNBsGWMobileBackhaulS1X2X2X2●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97%以上，X2业务流量占整个RAN流量的比例小于3%Abis/IubsGWsGWS12G/3GLTE相较于GSM或者TD-SCDMA的无线回传网（RAN）,TD-LTE的无线回传网(RAN）需要解决LTE基站与多个核心网元（SGW/MME）S1接口业务和信令互联，同时疏导LTE基站间的X2接口流量。5挑战1——站点密度及带宽容量成倍增加系统频段业务F(MHz)站点数占比GSM900AMR9001TDLFPS1M/256k19002.8TDSACS6421003.5TDLDPS1M/256k260051.以GSM基站覆盖范围为基准归一化,2G与LTE在同一区域满覆盖情况下，站点数比为:1(GSM):2.8(LTE,F频段)/5（LTE，D频段）2.以GSM基站带宽容量为基准归一化,2G、TD、LTE基站带宽容量需求比为:1(GSM):10~15(TD)/30~50（LTE）系统带宽归一化带宽需求比2G基站2M~8M1TD基站20M~100M10~15LTE基站60M~450M30~50相较于GSM或者TD-SCDMA，LTE的站点密度和单个基站的带宽需求均成倍增加，如何“充分利用传输现网资源，合理补网、扩容建设”满足LTE网络建设要求，是传输网络规划建设面临的重大挑战。6挑战2——业务分类管理及质量要求更高优先级QCI包延时丢包率典型业务15(non-GBR)100ms10-6IMS信令，OAM信息(包括保护、同步等信息)21(GBR)100ms10-2会话语音33(GBR)50ms10-3实时游戏42(GBR)150ms10-3会话视频(实时流)54(GBR)300ms10-6非会话视频(缓冲流)66(non-GBR)300ms10-6视频(缓冲流)77(non-GBR)100ms10-3语音，视频(实时流)，交互游戏88(non-GBR)300ms10-6基于TCP的应用(如：上网，E-mail，聊天，P2P等)99(non-GBR)300ms10-6文件共享如何从“传输技术上、业务管理策略上和网管支撑手段上”解决LTE对业务的分类管理和质量保障，是传输网络高效支撑LTE业务运营面临的重大挑战。1.LTE比3G数据业务更丰富且业务性能（时延和丢包率）要求更高−相比2G/3G，传输网络须“具备针对不同的业务分类管理和识别功能”−相比2G/3G，传输网络须“具备业务质量在线监测告警功能”−相比2G/3G，传输网络须“具备合理的流量冲突监测和控制策略”7LTE的新要求和挑战小结LTE作为4G移动技术在为用户提供高速率接入和丰富业务应用的同时，对传输承载网络的组网和业务传送提出了更新、更高的要求：（1）新布接入传输节点（布点、结构）（2）扩容网络带宽容量（容量）（3）构建业务分类管理和QoS质量保障策略和支撑手段（管理、手段）（4）人员储备及素质提升（人员）8主要内容（一）LTE对传输网络提出的新要求和挑战（二）LTE传输网络的应对策略（三）总结与展望1.应对策略及主要工作2.规划阶段：未雨绸缪，做好规划和资源储备3.建设阶段：以终为始，落实组网和配置要求4.运营阶段：臻于至善，确保质量和运维效率5.人员支撑：增加维护人员数量，提升维护人员素质1.LTE与2G及TD的区别2.站点密度及带宽容量挑战3.业务分类管理及质量要求挑战9应对策略及主要工作1.规划阶段：未雨绸缪，做好规划和资源储备2.建设阶段：以终为始，落实组网和配置要求3.运营阶段：臻于至善，确保质量和运维效率规划阶段建设阶段1.传输资源梳理团队运营阶段2.接入节点资源准备3.LTE传输组网建设方案5.LTE时间同步网络方案4.LTE带宽规划及配置管理方案6.LTE传输网管方案7.业务带宽及QoS配置8.组网及业务安全配置9.IP及VLAN规划配置10.网管功能验证11.网络资源调度与管理12.网络带宽及业务流量管理13.网络及业务质量监控14.组网安全优化15.故障投诉处理凡事预则立，不预则废分阶段、按步骤，切实落实“6-4-5”工作任务10准备阶段：未雨绸缪，做好规划和资源储备1.传输资源梳理2.接入节点资源准备3.LTE传输组网建设方案4.LTE带宽规划及配置管理方案5.LTE时间同步网络方案6.LTE传输网管方案LTE规划阶段11根据全国LTE扩大实验网(10省13地市)2万个基站的数据分析，显示试验城市的传输网在容量和接入能力上存在较大差距：1.传输资源梳理-现网LTE站点接入能力和容量欠缺严重应提前根据LTE站点信息，全面梳理现网传输资源能否满足LTE建站需要，并尽快启动相关LTE站点接入光缆建设和网络扩容，以满足LTE基站的接入需求。现有传输接入点情况1、光缆未覆盖（无法接入）:扩大规模试验网13个城市初步设计中的19109个LTE基站，有7776个无接入光缆覆盖，占41%（新建周期长，不确定性多，难度大）2、网络容量不足:涉及的4865个已有接入环，有1148个在容量上难以满足LTE接入需求，涉及8988个节点无法满足LTE基站带宽需求，占比47%3、可直接接入:只有1291个接入点能提供PTNGE口接入eNodeB，仅占全部接入点的10%.10%57%32%1%PTN-GEPTN-FESDH-E1SDH-155M12工作要求：121.传输资源梳理-PTN云南现网数据分析•站点规划：2G\TD-S\TD-LTE(D频段）站点数比为1\3.5\5，采用PTN接入。•曲靖**区分析：资源现状：该区域共304套PTN设备，有497个2G物理基站和290个3G基站，其中城区约350个2G基站。新建节点：按3G覆盖，理论上至少应规划415个D频段LTE基站。至少新建PTN接入节点111个，增加约36.5%。网络改造挑战：成环率仅20.30%•昆明**县分析:资源现状：该区域共309套PTN设备，现有333个2G物理基站和243个3G基站。新建节点：按3G覆盖，理论上至少应规划347个D频段LTE站点，至少应新建PTN接入节点38个，需增加约12.3%。网络改造挑战：1、汇聚环按LTE要求规划应部署7个10G汇聚环，现网只有5个汇聚环。接入环按规划应部署87个GE接入环，现网仅8个GE环。2、成环率仅21.40%，且现有设备无4G接入能力的节点为25个，占比8.09%。132.接入节点资源准备–需新建接入光缆和扩容现网容量2.扩容调整现网接入环满足TD-LTE基站接入需求跳点组环：保持原有结构不变，通过多用一对纤芯，跳点组环。裂环组环：利用主干接入光缆重新组环或按照主干接入光缆规划新建光缆，减少环上节点。接入层网络调整1.新建光缆接入无光缆覆盖的LTE基站1(GSM):2.8(LTE,F频段)/5（LTE，D频段）应提前根据LTE基站分布，结合现网结构及资源情况，做好LTE基站传输接入网络的光缆敷设和接入环网的扩容调整规划。工作要求：14PTN县局单核心、GE上行结构从此汇聚节点直接下挂单链开站接入层成环率低，超大环、长支链、星型结构普遍3.LTE传输城域网组网方案-现网结构问题核心设备的业务槽位和端口等物理资源利用率高，无法支撑LTE升级及网络扩容。15•核心层：1、容量受限。标准为10GE环，现网均为GE环，且区县GE链路上行负载不均。2、物理双核心未实现。现网县域单核心节点普遍，且州府区核心与州核心共设备。3、层次混乱。核心节点既是核心、又是汇聚节点，还做接入。4、物理资源利用率高。设备槽位和端口等物理资源利用率高，无法扩容。5、现网升级L3VPN支持LTE存在困难。现网烽火设备不支持升级，需新建新型号设备。华为和中兴设备支持升级，但核心节点设备物理资源利用率高，需改造现网结构。6、配套存在隐患。电源容量、市电引入、油机保障、放电时长、空调配置需保障安全。在配置15KW固定油机时，传输节点机房电流负载150A以内可以保障；传输节点机房负载70A以内，2台5KW活动油机可以保障。传输节点机房电流负载70A和150A是要特别关注的配套电源维护红线。•汇聚层：1、标准为10GE环，实际存在GE汇聚环，且环上节点数超标现象较普遍。2、双归未实现：未双归至双核心节点上。3、汇聚节点数较少。•接入层：1、成环率低，环上节点数超标，长支链、星型结构、超大环多，接入环普遍未按标准双归至核心环。2、存在链带环和环带环等威胁网络安全。3、PTN接入节点数严重少于LTE站点数。3.LTE传输城域网组网方案——现网结构问题1.开展PTN网络结构健康度评估，建立健全PTN网络结构评价体系。2.实施PTN网络结构对标和改造，落实组网结构安全要求。工作计划：163.LTE传输城域网组网方案-建设基本原则LTE基站传输接入应采用光缆接入方式从组网安全性出发，接入层系统尽量采用环网结构，在地理条件和光缆建设确有困难的情况下可少量采用链型结构对供电条件差的基站接入节点，可暂不纳入环网结构原则一：光缆接入+环网结构LTE基站业务回传应选择PTN设备承载，并充分考虑PTN网络的整体部