LTE移动传输网一般分为核心层、汇聚层、接入层等三层。
基本介绍
- 中文名:长期演进技术传输
- 外文名:LTE transmission
- 套用学科:通信
概述
LTE移动传输网一般分为核心层、汇聚层、接入层等三层。

核心层
(1)核心层节点:是指移动网业务本地核心网设备和干线设备所在机房,主要业务设备包括各类交换机、核心路由器、干线传输设备等。核心机房之间的传输系统定义为核心层网路。
汇聚层
(2)汇聚层节点:专门用于汇接接入层业务的汇聚机房,主要业务设备包括传输网汇聚层设备、IP城域网汇聚节点设备等。汇聚节点和核心节点间的传输系统定义为汇聚层网路。
接入层
(3)接入层节点:业务接入节点(如LTE基站、室内分布系统等)至汇聚节点的传输系统定义为接入层网路。
LTE传输组网技术
MSTP、PTN和IPRAN是3种备选的3G时代移动回传的解决方案。在3G网路初期,由于业务量不大,MSTP(Multiple-ServiceTransportPlatform,多业务传送平台)设备可以满足3G移动回传的需要。而随着3G业务流量的快速增长和LTE技术的兴起,MSTP设备在吞吐量、转发能力等方面越来越难以支持,将逐步被IPRAN(IPRadioAccessNetwork,IP无线接入网路)和PTN(PacketTransportNetwork,分组传送网)技术所取代。IPRAN和PTN是自分组承载与传送技术发展以来逐步形成的两种技术和设备形态,下面就这两种技术进行分析。
IPRAN技术简介
IPRAN是针对移动回传套用场景进行最佳化定製的路由器/交换机整体解决方案,具备电路仿真、同步等能力,提高了OAM和保护能力。
IPRAN的核心是IP/MPLS技术。MPLS(Multi-ProtocolLabelSwitching,多协定标籤交换)是基于标记的IP路由选择方法。这些标记可以被用来代表逐跳式或者显式路由,并指明服务质量(QoS)、虚拟专网等各类信息。路由协定在一个指定源和目的地之间选择最短路径,不论该路径是否超载。利用显式路由选择,服务提供商可以选择特殊流量所经过的路径,使流量能够选择一条低延迟的路径。MPLS协定实现将第三级的包交换转换成第二级的交换。MPLS可以使用各种二层协定。
IPRAN承载方案指在汇聚/核心层採用IP/MPLS技术,接入层主要採用二层增强以太技术,或二层增强以太与IP/MPLS技术相结合的方案。
IPRAN在汇聚/核心节点採用的设备为支持IP/MPLS的路由器,基站接入节点採用的设备为路由器或交换机。
IPRAN的组网结构如图2所示。

PTN技术简介
PTN(PacketTransportNetwork,分组传送网)原有定义包括PBT技术及MPLS-TP(T-MPLS)两种技术。由于各厂家均没有支持PBT的研发计画,因此MPLS-TP(T-MPLS)技术成为目前PTN技术的唯一技术实现方式。以下所提的PTN技术均指的是MPLS-TP(T-MPLS)技术。
T-MPLS技术标準最初由ITU-T于2005年5月开始制定,到2007年底已发布了“T-MPLS框架G.8110.1、T-MPLS网路接口G.8112、T-MPLS设备功能G.8121、T-MPLS线性保护G.8131和环网保护G.8132、T-MPLSOAMG.8114”等系列标準。由于T-MPLS用到了IP/MPLS的一些基本概念,而在一些技术实现细节上又存在差异,IETF认为这些差异将对网际网路和传送网带来风险。IETF和ITU-T成立的联合工作组(JWT)通过对T-MPLS和MPLS技术的比较分析后得出正式结论:推荐T-MPLS和MPLS技术进行融合,IETF将吸收T-MPLS中的OAM、保护和管理等传送技术,扩展现有MPLS技术为MPLS-TP,以增强其对ITU-T传送需求的支持;由ITU-T和IETF的JWT共同开发MPLS-TP标準,并保证T-MPLS标準与MPLS-TP一致。
在基于MPLS-TP的PTN系列标準制定过程中,ITU-T和IETF两大国际标準组织对MPLS-TP的套用方案和产品开发存在差异,主要体现在OAM和保护等关键技术的标準制定上,ITU-T希望两个方案并存,IETF坚持一个方案,造成MPLS-TP标準化进度一再拖延。
目前,ITU-T已投票确定并行开发两种OAM:G.8110.1和G.tpoam1consent。ITU-T与IETF均在加紧各自採用的OAM方案标準的研发。国内标準方面,PTN相关行标2011年底已确定,并确定在PTN核心层设备增加三层功能。
PTN设备实际上也形成了两套标準并存的局面,对套用选择、设备互通和网路发展带来了不利的影响。
MPLS-TP技术的主要技术特点如下。
–MPLS-TP借用了MPLS的数据结构,利用MPLS和伪线(PW)技术分别实现对IP和乙太网等业务的映射和封装,简化了与IP相关的功能,如取消MPLS信令、简化MPLS数据平面、降低运维複杂性。
–MPLS-TP採用面向连线的思路,利用MPLS的标籤交换,建立端到端连线。与传统MPLS不同,MPLS-TP定义了双向的LSP,同一业务的来往数据经由同样的路径转发,使网路配置和管理更加简单。
–MPLS-TP沿用MPLS局部标籤交换技术,在中间节点进行LSP标籤交换,转发相对複杂,但能够提供灵活的保护机制。
–支持分层的OAM能力,通过增加管理开销,实现类似SDH的丰富管理能力。
–MPLS-TP着重于客户层的乙太网业务,也可以利用MPLS的伪线仿真技术处理其他业务(ATM、FC、IP/MPLS、PDH、SDH/SONET等)。
–控制层面可以引入GMPLS技术。
PTN承载LTE有如下两种组网方案。
方案一:PTN+CE方案。该方案中,PTN端到端採用L2静态隧道,在核心层PTN外接CE路由器,提供多点到多点连线,完成LTE的S1-Flex和X2业务承载,如图3所示。

(1)PTN核心/汇聚/接入设备沿用现有L2VPN分组转发功能,採用ETHPW方式为基站提供到核心层PTN节点的二层传输管道。
(2)PTN核心设备和CE设备之间基于NativeETH方式採用“口”字形连线,支持基于IEEE802.3ah的OAM和双归保护,同地市多厂商PTN核心设备共用CE设备,不涉及互通。
方案二:核心层PTN支持L3方案。该方案中,汇聚/接入层PTN採用L2静态隧道,核心层PTN主要採用静态L3VPN,可选採用动态L3VPN,如图4所示。
(1)PTN接入/汇聚设备沿用现有L2VPN分组转发功能,採用ETHPW方式为基站提供到核心层PTN节点的2层传输管道。
(2)PTN核心设备应支持L2到L3的桥接功能和静态L3VPN功能,来满足LTE移动回传中本地的S1和X2业务承载,并提供OAM和网路保护。
(3)L2到L3的桥接应支持终结ETHPW后进行L2的VSI交换实例的功能,并支持L2收敛后进行L3的VRF虚拟路由转发实例的功能。
(4)静态L3VPN通过结合PTN隧道技术和L3VPN路由技术实现。PTN隧道用于L3分组转发,可以通过网路管理系统人工建立;L3VPN路由表应通过网路管理系统人工建立,也可以通过规划工具生成并批量下发到核心层PTN设备中。

LTE传输解决方案
LTE技术引入后,S1接口与X2接口均对移动回传网路提出了三层功能需求。LTE移动回传网一般有4种部署方案,如图5所示。无论採用何种方案,三层功能都是LTE回传网路的必要功能。

(1)方案一:三层功能在核心层MME/S-GW下侧的CE路由器部署,实现X2接口的转发。
(2)方案二:三层功能在核心层传送承载设备部署,实现X2接口的转发。
(3)方案三:三层功能在汇聚层传送承载设备部署,实现X2接口的转发。
(4)方案四:三层功能在接入层传送承载部署,在汇聚层实现X2接口的转发。
LTE传输需求
对于LTE的E-UTRAN侧接口,主要包括S1和X2接口,LTE採用全IP化的扁平网路结构,取消了RNC网元,eNodeB直接和EPC通过S1逻辑接口相连,相邻eNodeB之间通过X2逻辑接口直接相连。为了提高核心网的负荷分担和冗灾能力,eNodeB支持S1-flex接口与多个S-GW或MME互连。
因此,每个eNodeB的传输频宽需求为S1接口的流量、X2接口的流量及网管接口的流量之和。但网管接口流量只有几百kbit/s,与S1、X2接口流量相比可忽略不计。