TD—LTE双频组网PTN接入层应对策略
面向TD—LTE建设的接入层组网方法
面向TD—LTE建设的接入层组网方法作者：王昌廷来源：《中国新通信》2014年第16期【摘要】面对TD-LTE的迅速发展和工程建设需求，如何稳定、高速、节约的实现接入层组网，是传输网络新的挑战。
本文对现有中国移动接入网的进行分析、研究，最终提出面向TD-LTE建设的接入层组网新方法。
【关键词】 TD-LTE PTN 接入层组网控制模型一、前言TD-LTE 无论在技术层面还是产业成熟度方面都加快成熟，我国和国际运营商市场的布局速度也同样在加快。
中国移动计划2014年建成全球规模最大的4G网络，在年底建成50万基站的规模。
在部分大中城市，4G基站的网络覆盖已经超过了2G的水平。
随着中国移动TD-LTE建设如火如荼的展开，在数量巨大的基站接入压力下，如何应对今后LTE建设对传输网络的需求？探讨这一问题，对目前的4G建设有重大实用意义。
本文通过对TD-LTE承载网接入层的组网策略进行分析与讨论，提出了新的组网思路和方法，有效解决了TD-LTE建设对现有传输网络的冲击，能够成为大中城市4G传输组网的参考与借鉴。
二、TD-LTE基站传输建设原则2.1 传输网络现状目前各大中城市的传输网络，基本已形成包括核心层、汇聚层和接入层三层清晰的网络结构，能够承载无线、有线、转型等各种业务需求，本文将论述接入层的组网方法。
2.2 传输网络存在的问题面对LTE建设，传输网络主要存在的问题有以下几点：（1）汇聚点布署滞后，导致接入环形成双汇困难，影响网络安全策略，并且部分形成超大接入环。
（2）组GE PTN接入环对光缆纤芯占用率很高，并且由于环路只能连续搭接到汇聚点，形成接入层跳点过多。
（3）假环数量较多，影响业务安全性，并且难以改造。
（4）PTN设备的业务接口不能满足要求，需要进一步提升传输设备的接入能力。
（5）部分微蜂窝和室外一体化站点电源无法保证安全供电，导致组环后影响整个环路的安全性。
（6）基站接入光缆建设比较盲目，达不到理想效果并且造成资源浪费。
中国移动PTN网络建设及保护策略研究
中国移动PTN网络建设及保护策略研究摘要：本论文主要从中国移动目前最关注的PTN城域传送网的建设和保护策略进行分析，提出了PTN核心层、汇聚层、接入层的建设方案。
关键词：PTN；建设；保护策略Abstract: this thesis mainly from China mobile at present the most attention of metropolitan area transport network PTN the construction and protection strategy, the article analyzes the core layer, PTN convergence layer, the access layer of the construction plan.Keywords: PTN; Construction; Protection strategy一、引言中国移动的网络规模、技术水平和业务效率在国内运营商中位于前列。
随着各运营商的全业务运营，面对日益加剧的市场竞争，适时引入新技术、降低网络成本、提高网络可靠性和灵活性、提供高带宽是中国移动需要考虑的问题。
2009年初，我国发放了第三代移动通信（3G）牌照。
中国移动肩负起我国拥有自主知识产权的3G标准TD-SCDMA建设运营的任务。
随着TD网络的重点建设、全业务深入开展、企业专线等各类数据业务的需求不断增加，必然对传送网提出新的要求，采用新一代的PTN设备建设城域传送网来满足以上业务的需求势在必行。
二、PTN网络建设策略1、自上而下，按环建设(1) PTN网络按照核心层、汇聚层、接入层分层模型进行顺序建设；(2) 考虑到工程实施的便利性以及TD基站的Iub口割接的便利性，汇聚层和接入层的建设宜以汇聚环为单位展开。
2、重叠建网，快速部署(1) 考虑到充分利用的现有汇聚层环状光缆，以及重新选取汇聚点的成本和难度，PTN汇聚层节点宜围绕现有汇聚点为主进行筛选。
中国移动北京公司PTN接入层组网原则及相关规范v1 .0
中国移动北京公司PTN接入层组网原则及相关规范v1.0为满足PTN接入层建设及资源管理需求，制订PTN接入层组网原则及相关规范，本规范适用于TD、TD-LTE及WLAN等传输接入需求。
一、PTN接入设备PTN 950的配置及端口使用原则PTN网络定位于多业务一体化承载，对于接入设备应满足TD-SCDMA、TD-LTE和WLAN等站点同时接入的需求，配置如图1所示：IU1和IU2的端口1用于组GE接入环IU2的端口2可用于下挂链IU2-EG2IU1-EG2IU4-EF8FIU3-EG2PIUIU6升级预留IU5升级预留CXPCXPFANPIUIU4用于IP化TD基站接入和速率较低的WLAN站点接入IU1的端口2和IU3的端口1可用于GE业务接入（TD-LTE基站和高速率的WLAN站点）图1. PTN 950设备的配置情况槽位和端口的使用原则为：1、 IU5、IU6预留给未来线路侧10GE板卡升级；2、 IU1-EG2和IU2-EG2的端口1用于现阶段组GE接入环；3、 IU4-EF8F用于IP化TD基站接入和速率较低的WLAN站点接入；4、 IU3-EG2（IU3槽位上EG2只有端口1有效）的端口1用于GE业务接入（TD-LTE基站接入和高速率WLAN站点接入）；IU1-EG2的端口2原则上也可用于业务接入；优先使用IU3-EG2的端口1；5、 IU2-EG2的端口2原则上可用于可能存在的下挂链；6、 IU1-EG2的端口2和IU2-EG2的端口2在未被占用的情况下，如业务急需且环容量已满，可用于组建第二GE接入环；7、 待PTN 950具备10GE接入环升级能力并完成升级后，可将IU1-EG2和IU2-EG2的用途重新规划：IU1-EG2的端口1用于GE业务接入、IU2-EG2的端口1则用于下接GE接入环，即IU1-EG2用于上下业务，IU2-EG2用于线路侧组网。
二、PTN接入层组网原则1、业务承载原则PTN设备用于接入GE、FE业务，包括IP化TD-SCDMA业务、TD-LTE业务和WLAN业务，其中WLAN业务主要以PTN网络直接承载为主，在星型光纤结构或接入末端可辅以PON方式承载,不同承载方式对应的应用场景如下描述。
移动本地网PTN组网建设方案及策略
移动本地网PTN组网建设方案及策略3G网络迅猛发展激发了各类集团、WLAN（无线局域网络)、小区数据业务等大颗粒业务需求，并对新一代的城域传输网提出了更高的需求.为了提高传送网的IP化和分组能力,各地的移动本地网都加大了PTN建设力度。
组网原则及策略移动本地网PTN总体建设原则是：移动本地网原则上采用PTN技术组网，按照全程全网的原则整体规划，分布实施，兼顾GSM基站及重要集团客户等全业务接入需求，与现有的MSTP网络共存，统筹建设。
网络规划原则是：采用扁平化的组网结构，统筹规划核心层、汇聚层、接入层。
1。
核心层PTN组网原则核心层应采用大容量或中容量设备,NNI(网络侧接口）接口速率不小于10G，采用环形结构或网状结构,并以GE光接口与核心网对接，负责各种业务IP电路的调度。
2.汇聚层PTN组网原则汇聚层PTN网络应采用环形结构,环路节点数量宜为3~6个。
PTN网络收敛的TDM(时分复用)电路应在汇聚层以STM—1方式与SDH汇聚层网络对接。
3。
接入层PTN组网原则PTN网络接入层以环形结构为主，末端接入可采用链形或星形结构。
接入层一般组建GE环路，环路节点数一般为4～6个节点;密集城区业务量较大的区域可组建10GE环路，环路节点数一般为6~8个节点。
早期原有采用MSTP接入的TD基站，可以结合PTN整体规划，逐步替换为PTN设备承载.4。
MSTN与PTN混合组网思路原则上,混合组网主要以接入层为主。
方式一，新建PTN接入环网,下挂在传统MSTP汇聚节点下面;方式二，新建MSTP环网，下挂在PTN汇聚节点下面；方式三,接入层MSTP与PTN设备直接组网;方式四，传统的MSTP环网与新建的PTN 环网在汇聚层互通，以实现传统MSTP网络与新建 PTN网络的互通。
PTN设备端口及业务配置要求面向TD基站接入点(包括宏站和室内分布系统)主要分为以下两大类:纯TD 基站、2G/3G共址站。
对于纯TD基站，如近期没有集团客户接入需求,可以配置交换容量较低的PTN设备，且只配置IP化接口；对于2G/3G共址站中现有GSM 基站已通过MSTP设备承载，PTN只配置IP化接口;对于2G/3G基站均为新建时,则PTN设备同时配置IP化接口和TDM接口.面向TD网络的PTN业务配置，主要采用以太网虚拟专线方式接入，其业务保护模式主要采用端到端标签交换路径的1:1保护（考虑RNC POOL和LTE阶段的业务和设备的双归保护能力，及OTN的网络保护）。
华为td-lte组网及工程实施方案_2
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
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目录
1 TD-LTE组网全景图和工程建设总体思路 2 核心网实施方案及关键点 3 承载网实施方案及关键点 4 无线网实施方案及关键点 5 杭州、深圳TD-LTE试验网工程经验
传输时延
抖动
≤5ms
≤2ms
60ms
100ms
≤10ms （2倍S1延时） ≤3.5ms
丢包率 ≤0.001% ≤0.001% ≤0.001% ≤0.001%
连接关系 eNB－SGW eNB－ NMS eNB－MME eNB－eNB
➢ S1-u接口对延时要求最严格。 带宽最大，是网络设计保障的 重点；
TD-LTE网络网元介绍
网元 类型
核心网
承载网 无线
网元
说明
SGW
MME HSS CG MSC
SGSN DNS PCRF
实现所有LTE 业务的路由和转发功能，使用10GE链路同L3 PTN、 CMNET CE连接 LTE业务的信令控制和转发核心节点
负责用户数据管理，鉴权，存储位置信息，类似2/3G网络的HLR网元 4G网络的计费网元 实现现网CS用户与4G用户的短信互通以及CSFB语音回落功能。需进 行版本升级 实现2/3/4G互操作。需进行版本升级 负责2/3/4G网络的路由解析转发 负责实现计费和QOS控制策略
口信息按照IP地址转发给SGW/MME或SGW/MME pool中相应的SGW、MME
汇聚层组网方案： PTN汇聚接入设备沿用现有L2 VPN分组转发功能为基站提供到核心层PTN节点的二
层传输管道。汇聚层采用10GE PTN设备组建环网
LTE网络对PTN的要求和挑战
LTE网络对PTN的要求和挑战摘要：近年来，LTE作为新一代宽带无线移动通信技术发展方向的代表，受到了政府、运营商，及其业界的广泛关注。
面对无线接入网向LTE演进的不可阻挡的趋势和需求，PTN技术理所当然地成为无线分组承载技术的首要和重要选择，为此，国内三大通行运营商也都在构建自己的PTN战略。
本文首先对LTE 网络的内涵及其特性进行概述，重点分析LTE网络对PTN的要求和挑战，最后分析了基于PTN的LTE承载网建设的必要性。
关键词：LTE网络；PTN；要求和挑战；解决方案LTE（Long Term Evolution）是由3GPP提出并标准化了的移动通信长期演进技术，被业界通俗地称之为“准4G”技术，它是当前三大主流的3G技术殊途同归的演进方向。
引入LTE，不仅可以满足高视频业务发展的带宽，还可以在同一时间支持更过的宽带用户，真正地实现了无线宽带化。
一、LTE网络概述科技的发展带动了移动数字通信产业的跨越式发展，尤其是随着移动便携终端的发展，原有的EDGE/HSPA技术满足不了人们高速、高质量无线上网的需求。
为了更好地满足移动宽带数据业务对网络传输速率的要求，以及人们要求网络支持更高分辨率图像和更高清晰度视频源的需求，2004年，3GPP组织提出了3G 网路长期演进系统，并将之命名为LTE。
从技术层面看，LTE采用当前较为先进的MIMO（多进多出）和OFDM（正交频分复用）等物理层技术作为核心，实现了3G网络空中接口技术的改进。
据模拟测试，LTE能够在20MHz 、2×2MIMO的频谱带宽下，提供上行50Mbit/s 和下行100Mbit/s的理论峰值速率，从而为高速率的分组化移动传输业务提供了一个更简单的网络架构和极大的灵活性。
就网络架构而言，和2G/3G网络相比，LTE网络的结构有着明显的不同，LTE的接入网主要是由eNode B和aGW（接入网关）两部分构成。
其中，虽然LTE网络少了RNC（RadioNetwork Controller，亦即无线网络控制器），但LTE 的eNode B除具有3G原Node B 功能外，还承担了原来RNC的大部分功能。
面向LTE深度覆盖的PTN接入层带宽提升方案
面向LTE 深度覆盖的PTN 接入层带宽提升方案冯伟1，林德风2，李铁峰1(1 中国移动通信集团广东有限公司深圳分公司，深圳 518048；2 福建省邮电规划设计院有限公司，福建 350001）摘 要 随着LTE网络覆盖逐步深入，PTN接入层网络的承载压力越来越大，通过分析不同场景的业务带宽需求，结合网络实际，提出PTN接入层带宽提升网络演进模型，并对各模型建设难度和造价进行了对比分析，为PTN 接入层规划和建设提供了重要的借鉴和参考。
关键词 TD-LTE；PTN；接入层带宽提升中图分类号 TN929.5 文献标识码 A 文章编号 1008-5599（2014）11-0006-05收稿日期：2014-10-17随着“宽带中国”战略的实施，“宽带中国”已正式上升为“国家战略”，势必会给作为基础网络的移动承载网注入强劲动力。
另外一方面，4G 牌照发放，LTE 发展驶入快车道。
中国移动TD-LTE 网络在2014年掀起建设高潮，部署超过50万个基站，这将是全球最大的LTE 网络。
PTN 网络以承载基站回传业务为主，最大的带宽压力表现在LTE 业务的承载，进一步提升PTN 网络带宽已经成为不可回避的问题。
通过对未来LTE 业务带宽需求的定量分析，逐层剖开，探讨PTN 接入层可行的带宽提升方案[1]。
1 PTN 接入层现状及带宽需求1.1 LTE 及其他业务对PTN 接入层的带宽需求分析无线技术从2G 向3G、4G 发展，承载网络带宽面临严峻的挑战，每基站带宽从几兆发展到几百兆。
对于PTN 传输网络的各个层面，需综合考虑业务的统计分布特性、业务质量保证和投资效益等因素。
同时考虑到PTN 作为综合承载平台，还需要满足2G、TD-SCDMA 和集团专线等业务的承载需要。
由于LTE 采用高频建网，要达到与2G/3G 相同覆盖效果，需要部署更多的基站，LTE 深度覆盖，主要采用3种应对方案：（1） 增加宏站资源方案；（2） 基于宏站的小基站延伸建设方案；（3） BBU 集中RRU 拉远方案。
LTE组网与PTN技术
LTE组网与PTN技术作者：张克刚来源：《中国新通信》2014年第19期【摘要】随着移动用户对数据流量的巨大需求以及LTE的建设，现网中的SDH网络已经很难满足其需求，因此需要对现网进行扩容升级。
PTN网络采用分组技术可以提供大容量的传输网络从而支持LTE网络的组建。
【关键词】 LTE网络 L3 PTN 组网原则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入如：新布接入传输节点（布点）、扩容网络带宽容量（容量）、解决LTE 核心网元集中化部署，大面积、长距离的LTE基站业务的回传（组网、技术）、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）提出了更新、更高的要求。
PTN是基于全IP化分组内核的新一代传送网技术，继承了SDH端到端连接、高性能、高可靠、易部署、好维护的传送特性，具有良好的网络管理能力；多业务承载平台和强大的QoS管理机制为全业务发展提供了高效可靠的保证；高精度时间同步技术提供地面传送能力，摆脱了对GPS 的依赖，提高网络安全性；PTN分层的网络体系架构，能够很好地契合中国移动网络和业务发展的需求。
一、LTE及PTN基本原理LTE网络架构主要由无线侧和核心网侧两部分构成：（1）无线侧eNodeB除具有原NodeB功能外，还承担了RNC的大部分功能；（2）核心网侧主要包括4种功能实体：MME （Mobility Management Entity，移动管理实体）、S-GW（Serving Gateway，服务网关）、P-GW（PDN Gateway，分组数据网网关）和HSS（Home Subscriber Server 归属签约用户服务器）。
LTE RAN的主要连接接口包括：（1）相邻eNodeB之间的接口-X2接口；（2）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。
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。
TD-LTE_组网解决方案
设备功率越大， 覆盖越远
多种因素达到平 衡
通过系统仿真研究设备功率配置与覆盖、频谱效率的关系 在覆盖能力、频谱效率、设备成本与体积方面进行平衡
功率需求与带宽相关，确定一定带宽下的设备功率需求
基础参数研究——设备功率
密集城区典型站间距条件下，采
用不同的天线使用方式（以2天线为 例，多天线结果类似），系统的SE 、ESE随设备功率的变化趋势近似。
高峰值速率，低时延
演进分组系统– EPS
TD-LTE系统帧结构
1个无线帧 Tf = 307200 Ts = 10 ms 1个半帧 153600 TS = 5 ms
1个时隙 Tslot=15360TS 30720TS
子帧 #0
…
子帧 #4
子帧 #5
…
子帧 #9
1个子帧 DwPTS GP UpPTS
干扰余量——组网环境与
单站环境对比，由于多站之间 的干扰导致覆盖收缩，在链路 预算中需要考虑由此引起的覆 盖能力收缩。
干扰余量与系统覆盖边缘 所要求的频谱效率（吞吐量）
有关，覆盖边缘要求的频谱效 率越高，干扰余量取值越大。
干扰余量与天线配置有关 ，2天线、4天线、8天线的干
扰余量取值不同。 真研究得到
多天线技术——MIMO
MIMO技术的基本出发点是将用户数据分解为多个并行的数据流，
在指定的带宽内由多个发射天线上同时刻发射，经过无线信道后， 由多个接收天线接收，并根据各个并行数据流的空间特性（Spatial Signature），利用解调技术，最终恢复出原数据流。
小区间干扰协调ICIC
小区间干扰协调的方式很多，
室外覆盖：8通道RRU为主，少数场景可采用2通道RRU
PTN承载LTE解决方案与规划建议
PTN承载LTE解决方案与规划建议作者：郭晓鹏来源：《中国新通信》2014年第20期【摘要】 LTE是下一代无线技术的主要标准，随着无线通信技术的快速发展，实现真正的无线宽带连接以及无线互联网是通信行业发展过程中的一个重要方向。
本文对LTE的重点需求进行分析，并且提出了PTN承载LTE的解决方案与规划，旨在促进无线技术研究目标可以得到实现。
【关键词】 PTN LTE PTN承载一、LTE承载方案规划建议对于城域网的核心层，可以开启L3VPN来承载LTE业务，总体说来，这种承载方案如图1所示。
如上图所示，城域网内新建的核心汇聚层，可以根据LTE业务的带宽需求进行调整，当局域网的带宽超过10GE，则可以采用40GE PTN进行组网规划。
如果局域网的带宽没有超过10GE，则新建的核心汇聚设备应该要平滑地升级到40GE，以便能够对后续的各种业务在运行过程中增长的带宽需求进行满足。
1、核心层组网原则。
当城域网的核心层开启了L3VPN，则可以对IP业务进行调度，但是L2和L3桥接点与各种业务的落地节点之间应该分开部署，此举的目的主要是为了防止后续的各种设备在拓展的过程中对业务配置造成影响。
根据业务的需求，可以采用10GE/40GE链组口字型网进行规划设计。
2、汇聚层组网原则。
在一些带宽需求增长较快的城区或者城域汇聚层，新建PTN汇聚环时，要加强推40GEPTN的应用，新建的各种设备应该要采用支持40GE接口的PTN设备。
对于业务发展比较迅速，对带宽需求增长较快的区域，可以尽快实现40GE环网的部署。
新建的组环网，在节点的数量方面要进行控制，一般说来可以是6至8个，而且最好是成对地进行节点部署，每一个节点可以接4至6个接入环。
3、接入层组网原则。
当在城域网内新建PTN或者对原有的网络进行调整时，应该要接入含有6至8个节点的接入环组建全新的PTN系统，PTN接入环的带宽如果不满足具体的基站要求，则可以在一定时间内完成裂环或者跳点组环。
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TD—LTE双频组网PTN接入层应对策略作者：叶水文
来源：《中国新通信》2015年第04期
一、前言
LTE牌照发放以后，运营商掀起了TD-LTE建设热潮，并将建成全球最大的LTE网络。
2014年，运营商规模推进TD- LTE 基站F频段、D频段双频组网模式的建设。
4G的高速体验使得4G用户越来越多，带宽需求也越来越大。
PTN接入层网络从2009年开始规模建设，初期主要承载2G，3G业务，主要以GE接入环为主。
由于前期每站点2G，3G的业务量都较小，每个GE接入环可容纳的站点较多（大多都超过8个甚至达到20个站点）。
在TD-LTE双频站点规模建设后，每站点带宽需求从原来的十几兆发展到几百兆，这对现网接入层带宽带来了极大的挑战。
二、TD-LTE双频站点带宽需求分析
PTN传输网络各个层面需综合考虑业务量的统计分布特性、满足业务质量和传输效益等因素，对TD-LTE基站接入平均带宽规划按照下表取定。
由上表可见，双频站点的平均带宽为160M，峰值带宽640M，而在双频站点建设初期，配置双频站点保证带宽为80M，峰值带宽理论为640M，但双频站点对于传输接入环来说，仍为同一接入物理站点，现网接入环上各物理接入点同时竞争该环路剩余带宽，不必要为同一物理接入站点配置2 倍的峰值带宽，故建议将PIR降为320M，本文中计算双频站点带宽
CIR=80M，PIR=320M。
三、PTN现网资源与双频LTE需求匹配情况
运营商目前现有PTN接入环带宽容量以GE为主，且接入环上节点大多超过8个。
若同时考虑2G，3G业务承载（2G按8M，3G按14M），另外集团客户预留100M，则此时带宽为8*（8+14+80）+320+100=1236M〉GE，现有接入环已经不满足双频LTE承载需求，需对现网PTN接入环进行改造。
四、PTN接入层应对策略
由上述分析可见，双频LTE建设对于PTN接入层的冲击主要是在带宽需求方面，针对此情况，PTN接入层的应对策略主要有两个：1）拆环优化，2）升级/建设10GE接入环。
4.1拆环优化方案
若沿用GE接入环，则考虑每个环的接入点数不多于5个点：5*（8+14+80）
+320+100=930M，拆环有以下几种方式：
A）跳点组环，保持原有结构不变，通过多用一对纤芯，跳点组环。
主要用于有剩余纤芯的场景。
（图1）
B）裂环组环，充分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，减少环上节点连通组环。
主要用于无剩余纤芯的场景。
（图2）
C）单纤双向环，适用于部分区域无纤芯资源，GE接入环小于10个站点的情况，需更换原光模块为单纤双向光模块，节点间距离小于10km。
（图3）
4.2升级/建设10GE接入环
在双频节点规模部署，集团客户业务需求达到FE/GE，对于接入层带宽的需求将远远超于GE，需将原GE 线速率环路整体升级为10GE环路，满足各接入站点带宽增加需求。
五、结束语
4G建设的脚步越来越快，TD-LTE双频组网的新需求给PTN接入环带来了巨大的挑战。
应对这些需求，需充分了解传输现状，从全环入手，并充分考虑各种接入需求，实现目标网络架构的平滑演进，避免后续业务发展需调整全网网络架构或多次割接，针对不同场景，选择相应的最优方案。