TD-LTE核心网技术研究及网络规划设计
面向TD—LTE的承载网技术方案研究

面向TD—LTE的承载网技术方案研究作者:黄先栋丁秀锋朱彬来源:《数字化用户》2013年第26期【摘要】本文根据中国移动TD-LTE的发展对承载网提出的新技术需求,分析了当前网络建设和技术应用方案。
由于中国移动前期投入众多PTN和OTN设备,在网络建设中可以充分利用PTN具有平滑演进的技术优势基础上,对网络结构和技术应用进一步完善,即可满足TD-LTE的需求。
【关键词】PTN TD-LTE 4G 承载网一、引言当前各运营商正在加快建设4G/LTE承载网络。
2012年8月,中国移动集团公司曾印发TD-LTE扩大规模试验网工程传送网建设要求,指导各省分公司进行面向LTE承载的PTN传送网的建设,对TD-LTE的传送网建设提出了原则性建设要求。
为更好地指导PTN核心汇聚层建设工作,高效支撑LTE业务的承载传输及统筹考虑跨地市集团客户专线业务承载,在遵循集团建设要求的基础上,各省分公司分别组织编写了相应的面向LTE承载和集团客户专线的省干和城域核心汇聚层PTN网络规划和建设指导意见,并在今年开始逐步实施。
二、PTN网络建设原则为实现业务端到端的统一技术承载,充分发挥分组技术优势,提高传送效率,LTE基站业务全程采用PTN技术传送。
PTN城域核心汇聚层沿用现有L2 VPN分组转发功能提供从基站到核心层PTN节点的二层传输通道,根据业务需求对现有PTN网络进行扩容、调整和升级。
省干层面新建PTN网络满足跨地市的LTE业务和集团专线业务需求。
城域核心层和省干层面的PTN设备需支持三层功能,满足X2横向流量转发和TD-LTE基站至核心网之间灵活归属需求。
省干PTN网络承载LTE业务的同时统筹兼顾集团客户专线业务。
两种业务承载于同一张省干PTN传送平台上,跨地市集团专线业务利用同一省干平台新建独立系统进行承载。
若采用PTN+OTN组网时,为发挥PTN技术的流量统计复用优势,降低核心层PTN设备压力,应在核心层、汇聚层组建PTN网状网或环网系统,OTN系统仅作为光通道使用。
基于TD-LTE 1.8GHz宽带集群系统的研究

技术Special TechnologyI G I T C W 专题86DIGITCW2021.010 引言集群是一种用途范围广、效能高的半双工通信方式,随着国内民航业的快速发展,空管对调度、多指令并行、信息及时处理等服务的需求与标准也在不断提升,因此需要将更加先进的无线通信技术引入民航通信领域。
1.8GHz 无线宽带集群系统采用TD-LTE (Time Division Duplex-Long Term Evolution ,分时长期演进)无线通信技术,具备速率快、网络时延低、可靠性高、组网灵活等优点,适用于数据、多媒体通信、语音等业务。
1 T D-LTE 1.8GHz宽带集群系统概况图1 1.8GHz 宽带集群系统拓扑无线专网宽带集群系统通过采用频段区间为1785-1905MHz 的1.8GHz 专用频段进行通信,其架构主要由核心网eCNS 、操作维护中心eOMC 、行业业务应用软件系统eAPP 、基站eNodeB 、智能调度台eDC 组成[1]。
用户手持终端eUE 产生的业务数据经专网基站实时上传至核心网,由核心网与服务器协同处理转发,完成集群语音、视频监控与调度、数据作业等功能[2],同时可通过网管系统实现网元监控与管理。
该系统于网络安全性、可靠性、可扩展性等方面具备极强的技术优点,目前正逐步应用于民航运输领域。
1.1 核心网eCNSeCNS 作为无线集群系统的核心网设备,其部署采用集中方式,可实现与基站、网管、服务器之间的互联互通,提供鉴权管理、数字集群、会话及移动性管控一系列相关业务。
通过自定义端口Tx 、Rx 、Gi 和eAPP 系统外接,完成集群系统的调度功能;经公开接口S1和基站相连,完成网元间的数据及信令交互;通过自定义操作维护接口与网管eOMC 通信,实现对核心网的操作维护。
eCNS 软件采用分布式结构,可实现配置、故障、性能、设备、安全等管理,完成对子系统的实时监控。
1.2 专网操作维护中心eOMCeOMC 用于操作维护系统中的网元设备,主要实现网元的告警及性能监控、配置下发、文件查询等功能。
TD-LTE 技术概述

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频谱效率提升关键技术:OFDM
frequency
frequency
frequency
单载波
传统多载波
OFDM
OFDM:正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
加扰 解扰
调制 解调
射频 收发
LTE
信源 编解码
信道 编解码
加扰 解扰
时隙级 快速调度
OFDMA
调制 解调
射频 收发
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目 录
2. LTE关键技术与特性
2.1 LTE 网络架构及通信模型 2.2 频谱效率提升技术: 2.3空口速率提升技术之一: 2.4空口速率提升技术之二: 2.5 灵活的无线信道: 2.6 抗干扰的利器: 2.7 低运营成本的基础: OFDM(正交频分复用) 高阶调制和AMC(自适应调制编码) MIMO和Beam Forming(波束赋型) TD-LTE无线帧结构 ICIC(小区间干扰协调) SON(自组织网络)
相对于TD - SCDMA
性能提升 60倍 25倍 2倍~4倍
LTE在用户体验和网络效率上都有很大的提升
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业务的用户体验决定业务命运
TD-LTE

一
P U S C H负荷 。上行业务信道 的负载 , 可以在 网络满负荷 ,
即 1 0 0 %情 况 下 进 行 规 划 。用 Q m s c H 表示 。 规 划 目标 值 , 包括 覆 盖 和 容 量 两 方 面 :
一
覆盖方面,小区覆 盖范围内达到某一吞吐率 的概率必须
高于某一值, 如9 8 %的范 围 内用 户 的 吞 吐 率 必 须 达 到 1 0 0 k b p s , 在移动通信系统 中, 可 以 理解 为小 区边 缘 吞 吐率 。在 公 式 中用
划, 如P C I 规划 、 r A规 划 等 , 最 终 此 无 线 参 数 规 划 方 案 同站 址 方 案 共 同提 交 , 成 为 最 终 的无 线 规 划 方 案 。
到无线接入 网, 都需要对 设备投入数量 、 类型、 建 设方式等 多方
面进行规划 , 以满 足 既 定 的 目标 需 求 。 对 于 无 线侧 而 言 , 其 本质 上 即是 对 通 信 基 站 数 量 、 位置 、 天馈建设方式 ( 新 建 或 与 已 建成
成后 的优 化 过 程 中对 如何 提 升 网络 覆 盖及 容 量 提 供 理 论依 据 。
【 关键词 】 T DD- L T E ; 移动通信 ; 无线; 网络规 划
在通信 网络建设初期 , 网络 规 划 工 作 必 不 可 少 , 从 核 心 网
上 ,还可 以对规划 软件中涉及 到的网络无线参数进 行初步 规
( 邢 台职 业技 术 学 院 河 北 邢 台 0 5 4 0 3 5 )
【 摘 要】 4 G通信技术是 继第三代 以后的又一 次无线通信技 术演进 , 能满足 用户更 高的数 据业务 、 通信质量、 多媒体
2-TD-LTE无线网络配置

同步配置
ManagedElement
Equipment Subrack Slot PlugInUnit ExchangeTerminalIp GigaBitEthernet IpInterface=2
IpSystem
IpAccessHostEt
TransportNetwork
ENodeBFunction
第二部分:
TD-LTE无线网络配置
课程内容:
• E-UTRAN接口协议栈 • 操作维护配置 • 同步配置 • 硬件配置 • 传输网络配置 • 小区及邻区关系配置
LTE基站逻辑结构
天线单元组 X X X Sector Cell Cell RRU
X
X X 塔放
X
X X 塔放
天线单元组
网管 同步源 Mul
操作维护配置
ManagedElement 设置属性参数 logicalName.
Equipment Subrack Slot PlugInUnit ExchangeTerminalIp GigaBitEthernet IpInterface=1
IpOam
ENodeBFunction
RbsConfiguration Ip
ManagedElementData
RbsConfiguration
- ipAddress 业 务IP地址
TimingUnit
ntpServerAddressPrimar y -ntpServerActivePrimary
ossCorbaNameServiceAddress
-ntpServerAddressSecon dary -ntpServerActiveSecond ary - nodeLocalTimeZone
TD-LTE

TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution,宣传是是指TD-SCDMA的长期演进。
实际上没有关系。
TD-LTE是TDD版本的LTE的技术,FDDLTE的技术是FDD版本的LTE技术。
TDD和FDD的差别就是TD采用的是不对称频率是用时间进行双工的,而FDD是采用一对频率来进行双工。
TD-SCDMA是CDMA技术,TD-LTE是OFDM 技术,不能对接。
什么是TD-LTE?TD-LTE(Long Term Evolution)是我国拥有核心自主知识产权的国际3G标准TD-SCDMA的后续演进技术,是一种专门为移动高宽带应用而设计的无线通信标准。
但实际上TD-LTE和TD-SCDMA没有太多关系,核心专利也不为我国所掌握TD-LTE的产业化进展:在政府的领导下,中国移动全力推动TD-LTE的创新,产业化和国际化发展。
TD-LTE与LTE FDD在标准化进程方面基本同步,LTE协议09年3月发布第一版(Rel 8),10年3月发布第二版(Rel 9),已先后冻结。
TDD和FDD两种制式之间存在着高度一致性。
TD-LTE主要包含三大特点:TD-LTE作为通信产业变革期的重要机遇,主要包含三大特点:1.包含大量中国的专利,由中国主导,同时得到了广泛国际支持,成为了国际标准;2.上网速度快,能够达到TD-SCDMA技术的几十倍,使无处不在的高速上网成为可能;3.产业发展速度快,与其他国际移动宽带技术基本实现了同步发展,代表着当今世界移动通信产业的最先进水平。
LTE的初步需求早在2004年11月份3GPP魁北克的会议上,3GPP决定开始3G系统的长期演进(Long Term Evolution)的研究项目。
世界主要的运营商和设备厂家通过会议、邮件讨论等方式,开始形成对LTE系统的初步需求:作为一种先进的技术,LTE需要系统在提高峰值数据速率、小区边缘速率、频谱利用率,并着眼于降低运营和建网成本方面进行进一步改进,同时为使用户能够获得“Always Online”的体验,需要降低控制和用户平面的时延。
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
4G系统网络结构及其关键技术资料

4G系统网络结构及其关键技术资料1. 4G系统概述4G系统是第四代移动通信技术,主要特点是高速、海量和全数字。
4G系统包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式,其中TD-LTE是LTE技术的国际标准,FDD-LTE是全球领先的LTE技术。
2. 4G系统网络结构4G系统的网络结构包括核心网、无线接入网和终端设备三个层次。
2.1 核心网核心网是4G系统的核心部分,主要功能是提供高速互联网连接和多媒体业务处理。
4G系统的核心网由多个网络元素组成,包括MME、SGW、PGW和PCRF 等。
其中,MME是移动管理实体,负责控制用户的接入和切换;SGW是服务网关,负责用户数据的转发;PGW是分组网关,负责IP地址分配和流量控制;PCRF是策略和充值功能实体,负责用户计费和策略控制。
2.2 无线接入网无线接入网是4G系统的重要组成部分,主要负责用户的接入和数据传输。
4G系统的无线接入网采用LTE技术,主要包括基站子系统和无线网关子系统两个部分。
基站子系统主要负责用户数据的发射和接收,无线网关子系统主要负责用户数据的转发和控制。
2.3 终端设备4G终端设备包括智能手机、平板电脑、移动路由器等多种类型,能够实现高速网络接入和多媒体业务处理。
3. 4G系统关键技术4G系统的关键技术包括LTE技术、MIMO技术和VoLTE技术等。
3.1 LTE技术LTE技术可实现高速数据传输和低时延的空口接入。
在LTE技术中,数据包通过IP方式传输,实现了真正的全IP网络。
同时,通过多天线技术和动态频谱分配能够有效提高网络性能和用户体验。
3.2 MIMO技术MIMO技术是一种多天线技术,它通过多个天线发送和接收数据,从而提高网络吞吐量和覆盖范围。
4G系统使用的MIMO技术是2x2或4x4的天线技术,能够有效提高网络性能和用户体验。
3.3 VoLTE技术VoLTE技术是一种基于IP网络的语音通信技术,相比传统的语音通信技术,VoLTE能够提供更高质量的语音通话和更快的接通速度。
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TD-LTE核心网技术研究及网络规划设计摘要:随着我国社会经济的不断发展,我国的通信行业也得到了快速的发展,并且智能手机也在我国,有了非常广泛的应用。
用户对于高速上网业务的需求是越来越高,所以对于TD-LTE核心网技术研究及网络规划设计是非常重要。
关键词:TD-LTE核心网;网元设置;融合改造TD-LTE核心网技术研究及网络规划设计对于提高通信网络的速度和降低延时性来说是非常重要,而且移动核心网络规划设计对于我国社会的发展也是非常重要,所以一定要对其进行仔细的研究和分析,并且这样的网络运行也是具有实际的可操作性。
1TD-LTE核心网技术研究1.1EPC核心网体系构架EPC核心网体系的构架过程是比较复杂,其包含的内容是多种多样的而且是相辅相成的,这些体系中间的构架内容必须要相互联系相互作用,才能够发挥出最大的作用。
在EPC核心网体系构架当中,控制部分与承载是相分离的,这是两部分独立的体系。
其主要是有移动管理设备,域名服务器,计费网关,服务网关,分组数据网网关,归属签约用户服务器以及策略和计费控制单元等一些功能单元组成。
这些部分在运行的过程当中必须是要相互合作,才能够发挥出作用。
而且在设计的过程当中,设计的方式也是多种多样的并不是一成不变。
1.2主要网元功能MME,存储用户签名信息的数据库,策略和计费控制单元是主要的部件。
MME主要负责的是信号处理和移动性管理的任务,其主要功能是包括对于NAS信令和安全方面的控制,AT列表的管理,并且还包括以合理的方式去选择P-GW和S-GW。
针对于存储用户签名信息的数据库来说,其主要功能是关于用户存储的相关信息管理。
需要对于合同数据进行管理和认证,比如说对于用户接入的接入网类型进行限制,对于用户的APN信息和计费信息也要进行相关的管理,并且还应该支持多种卡和采用、完成各种相关的认证措施与任务。
最终还能够实现对于不同子系统之间呼叫会话的控制和管理互通实体。
策略和计费控制单元的主要功能是对于用户收费策略的控制,并且和用户签约数据也需要有效的管理,还应该对于事件触发条件有着定制性的功能,同时还能够管理流量优先级和冲突。
这一单元主要是对于用户的使用策略和计费进行控制,而且对于用户的流量使用和宽带使用也可以为其提供比较高质量的服务,并且实施动态性的监控。
1.3接口与协议在EPC核心网体系当中,有着多种多样的接口与协议。
每一种接口都有着其特定的使用范围,并且有着其独特的功能,所以说在进行接口与协议选择的过程当中,需要根据其不同的功能和作用采用结构性的承载和控制相分离的措施,同时还应该根据情况增加一些新的接口,只有这样才能够进一步的促进,通信技术的发展。
SI-MME接口主要是用于传输用户产生的数据和相应的用户平面控制帧。
SCTP 协议的适用范围是该接口的底层部分,而SI-AP的适用范围是在适用层适用。
SI-U接口主要是服务网关与eNodeB之间的接口,主要的功能是为了可以承载用户面隧道和切换eNodeB时之间的路径交换。
2、EPC核心网建设方案2.1建设原则随着我国科学技术的不断发展,人民生活水平的不断提高,人民群众对于日常生活中的网络要求提出了更高的需求,所以在进行EPC核心网建设的过程当中,一定要注重遵循相应的建设原则,否则建设出来的EPC核心网的质量是不能够被保证。
首先应该坚持统筹进行2G,3G和4G核心网的规划建设和管理的原则,通过融合这些不同网络核心网的网元,网络组织和网络管理方法,就可以在一定程度上促进各种网络之间的资源共享,并且还能够延长相关设备的使用寿命,还能够为相关的企业集团降低成本的投入,还能够简化网络系统的构架,不断提高相关的网络服务质量,为企业集团抢占更多的市场份额。
其次在网络建设的过程当中,还应该坚持适度超前的建设原则。
这需要相关的建设部门与其他的业务部门进行充分的沟通。
沟通是为了可以确定4G业务的发展规模,这样可以为之后的建设提供相关的数据,还能够加快网络建设的进度。
并且适度超前的建设原则,还能够为网络的建设提供指导,为建设方向提供相关的数据信息,能够促进建设的发展。
并且还能够在一定程度上保证建设的方向可以更好的适应市场的需求。
总而言之,适度超前的建设原则是可以为网络的建设提供相应的建设方向,并且还需要以市场的变化为建设导向,这样也可以提高网络的建设质量。
再者,还应该坚持服务市场流量经营的原则,这是为了可以极大程度上能满足数据业务的新要求,进一步的扩大市场份额,为客户提高具有更高质量的网络服务,并且还能够提高相关企业的市场信誉。
在我国社会主义市场经济快速发展的新形势之下,市场仍然是商家的生产导向和工作方向,所以在进行网络建设的过程当中,必须得坚持市场为主要导向,根据市场的需求进行进一步的生产,所以一定要坚持服务市场流量经营的建设原则。
这样的建设原则是可以提高分组域网络的能力,并且还能够优化相关的管控能力,这也是可以不断的促进网络建设。
2.2核心网网元建设方案核心网网元建设的方案一共有两种,每一种都有其独特的特色,并且有其独特的功能,在使用的过程当中,也会为相关的网络企业创造不同的价值。
只有对于这两种方案进行不同的比较才能够不断的进行方案的优化,并且在之后的建设过程当中,还能够借鉴之前的经验。
第一是改造线网SGSN为融合SGSN或者EMM,接入LTE无线网。
第二是新建融合SGSN或者MME设备接入2G,TD和LTE无线网。
这两种不同的方案在比较的过程当中,主要的不同体现在对现网的影响程度,对于维护管理的影响程度,建设周期的不同,和存在的问题也是有差别。
2.2.1对于现网的影响第一种方案对于现网的影响程度是较大,因为该方案是直接的改造了现网的设备,这对于现网的业务影响是比较严重,可以说是把之前的网络建设进行了非常大的创新和改革。
因为对于传统的网络建设进行了非常大的改变,所以在选择第一种方案进行网络建设的过程当中会耗费比较多的人力物力,也会使得建设的周期比较长,建设的速度比较慢。
而第二种方案,对于线网的影响是局部。
所以就这一项不同来说,第二种方案对于之前的网络构架的保存是比较大。
第二种方案相对于第一种方案来说,在这一方面是更加省时省力,而且建设的过程当中还会避免一些风险,因为在传统的网络建设的基础上进行部分局部的改造,这是可以保证建设成果。
2.2.2维护管理在维护管理方面,第一种方案主要的作用是可以相应的减少一些运维的节点,而且还能够不断的简化网络的构架系统,这样也是便于维护管理。
所以说第一种方案在这一方面能够进行的创新和改革是有利于当前的维护管理工作的进行。
网络的运行是需要不断的维护和管理,如果维护和管理的工作任务是比较轻松,那么这样的工作质量相应也是比较高,工作的效率也是有保证。
但是第二种方案却会增加运维的节点,还很有可能会引入新的厂家,对于维护管理工作的进行来说是使其更加的复杂化了。
这种方案在原始的维护管理工作的基础上进行了复杂的变化,增加了相应的运维节点,就会使得维护管理工作的进行比较复杂,而且会耗费比较多的时间。
2.2.3建设周期针对于建设周期的不同来说,第一种方案在建设的过程中,因为考虑安全性的因素比较多,所以在建设的过程当中进度是比较慢。
但是第二种方案的建设周期是比较短,建设速度也是较快。
随着当前科学技术的快速发展,通信网络的技术也在日新月异的变化着,所以,建设周期对于通信网络建设的重要性是显而易见。
如果建设周期很长,那么建设的成果可能就不能够很好的应用当前科学技术,就不能够被更多的消费者所选择,也不能够为公司创造非常大的经济效益。
所以对于建设的周期来说,短一点的周期是更加有利,但需要在保证建设安全性的前提下而缩短相应的建设周期。
2.2.4存在的问题针对两种方案建设过程当中存在的问题进行比较,这两种方案都是存在一定风险。
而且还没有完成过完善的线网设备融合改造试点,所以在进行的过程当中还是需要相当谨慎。
这两种方案目前还没有成型的建设成果,所以在进行建设的过程当中,还需要非常谨慎的考虑相应的建设实际情况,不能够掉以轻心。
通过详细的比较可以得出两个方案在不同方面都有着各自的优点和缺点,所以在进行选择的过程当中,应该根据实际的建设过程进行选择,根据两种方案不同的特点而进行选择,这样也可以使得建设的过程比较顺利,还能够保证建设的质量,进一步的提高网络服务的质量,促进我国通信行业的发展。
3小结总而言之,对于TD-LTE核心网技术研究及网络规划设计研究是非常重要。
一定要详细的进行相关的核心网络建设方案的研究,并且要根据相应的建设原则和建设方案来进行核心网络的建设,还应该非常完善的建立起相关的核心网网络组织。
参考文献:[1]莫冲,王保银.TD-LTE核心网关键技术分析[J].无线互联科技,2015,(12):145-146.[2]王琪.探究分析TD-LTE核心网技术的要点[J].中国新通信,2014,(17):27-27.[3]孙祾.面向TD-LTE时代的移动城域传送网建设思路[J].吉林大学学报(信息科学版).2013(03):243-249.。