LTE移動傳輸網一般分為核心層、匯聚層、接入層等三層。
基本介紹
- 中文名：長期演進技術傳輸
- 外文名：LTE transmission
- 套用學科：通信
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概述
LTE移動傳輸網一般分為核心層、匯聚層、接入層等三層。
圖1 移動傳輸網分層示意圖核心層
（1）核心層節點：是指移動網業務本地核心網設備和幹線設備所在機房，主要業務設備包括各類交換機、核心路由器、幹線傳輸設備等。核心機房之間的傳輸系統定義為核心層網路。
匯聚層
（2）匯聚層節點：專門用於匯接接入層業務的匯聚機房，主要業務設備包括傳輸網匯聚層設備、IP城域網匯聚節點設備等。匯聚節點和核心節點間的傳輸系統定義為匯聚層網路。
接入層
（3）接入層節點：業務接入節點（如LTE基站、室內分布系統等）至匯聚節點的傳輸系統定義為接入層網路。
LTE傳輸組網技術
MSTP、PTN和IPRAN是3種備選的3G時代移動回傳的解決方案。在3G網路初期，由於業務量不大，MSTP（Multiple-ServiceTransportPlatform，多業務傳送平台）設備可以滿足3G移動回傳的需要。而隨著3G業務流量的快速增長和LTE技術的興起，MSTP設備在吞吐量、轉發能力等方面越來越難以支持，將逐步被IPRAN（IPRadioAccessNetwork，IP無線接入網路）和PTN（PacketTransportNetwork，分組傳送網）技術所取代。IPRAN和PTN是自分組承載與傳送技術發展以來逐步形成的兩種技術和設備形態，下面就這兩種技術進行分析。
IPRAN技術簡介
IPRAN是針對移動回傳套用場景進行最佳化定製的路由器/交換機整體解決方案，具備電路仿真、同步等能力，提高了OAM和保護能力。
IPRAN的核心是IP/MPLS技術。MPLS（Multi-ProtocolLabelSwitching，多協定標籤交換）是基於標記的IP路由選擇方法。這些標記可以被用來代表逐跳式或者顯式路由，並指明服務質量（QoS）、虛擬專網等各類信息。路由協定在一個指定源和目的地之間選擇最短路徑，不論該路徑是否超載。利用顯式路由選擇，服務提供商可以選擇特殊流量所經過的路徑，使流量能夠選擇一條低延遲的路徑。MPLS協定實現將第三級的包交換轉換成第二級的交換。MPLS可以使用各種二層協定。
IPRAN承載方案指在匯聚/核心層採用IP/MPLS技術，接入層主要採用二層增強以太技術，或二層增強以太與IP/MPLS技術相結合的方案。
IPRAN在匯聚/核心節點採用的設備為支持IP/MPLS的路由器，基站接入節點採用的設備為路由器或交換機。
IPRAN的組網結構如圖2所示。
圖2 IP RAN的組網結構圖PTN技術簡介
PTN（PacketTransportNetwork，分組傳送網）原有定義包括PBT技術及MPLS-TP（T-MPLS）兩種技術。由於各廠家均沒有支持PBT的研發計畫，因此MPLS-TP（T-MPLS）技術成為目前PTN技術的唯一技術實現方式。以下所提的PTN技術均指的是MPLS-TP（T-MPLS）技術。
T-MPLS技術標準最初由ITU-T於2005年5月開始制定，到2007年底已發布了“T-MPLS框架G.8110.1、T-MPLS網路接口G.8112、T-MPLS設備功能G.8121、T-MPLS線性保護G.8131和環網保護G.8132、T-MPLSOAMG.8114”等系列標準。由於T-MPLS用到了IP/MPLS的一些基本概念，而在一些技術實現細節上又存在差異，IETF認為這些差異將對網際網路和傳送網帶來風險。IETF和ITU-T成立的聯合工作組（JWT）通過對T-MPLS和MPLS技術的比較分析後得出正式結論：推薦T-MPLS和MPLS技術進行融合，IETF將吸收T-MPLS中的OAM、保護和管理等傳送技術，擴展現有MPLS技術為MPLS-TP，以增強其對ITU-T傳送需求的支持；由ITU-T和IETF的JWT共同開發MPLS-TP標準，並保證T-MPLS標準與MPLS-TP一致。
在基於MPLS-TP的PTN系列標準制定過程中，ITU-T和IETF兩大國際標準組織對MPLS-TP的套用方案和產品開發存在差異，主要體現在OAM和保護等關鍵技術的標準制定上，ITU-T希望兩個方案並存，IETF堅持一個方案，造成MPLS-TP標準化進度一再拖延。
目前，ITU-T已投票確定並行開發兩種OAM：G.8110.1和G.tpoam1consent。ITU-T與IETF均在加緊各自採用的OAM方案標準的研發。國內標準方面，PTN相關行標2011年底已確定，並確定在PTN核心層設備增加三層功能。
PTN設備實際上也形成了兩套標準並存的局面，對套用選擇、設備互通和網路發展帶來了不利的影響。
MPLS-TP技術的主要技術特點如下。
–MPLS-TP借用了MPLS的數據結構，利用MPLS和偽線（PW）技術分別實現對IP和乙太網等業務的映射和封裝，簡化了與IP相關的功能，如取消MPLS信令、簡化MPLS數據平面、降低運維複雜性。
–MPLS-TP採用面向連線的思路，利用MPLS的標籤交換，建立端到端連線。與傳統MPLS不同，MPLS-TP定義了雙向的LSP，同一業務的來往數據經由同樣的路徑轉發，使網路配置和管理更加簡單。
–MPLS-TP沿用MPLS局部標籤交換技術，在中間節點進行LSP標籤交換，轉發相對複雜，但能夠提供靈活的保護機制。
–支持分層的OAM能力，通過增加管理開銷，實現類似SDH的豐富管理能力。
–MPLS-TP著重於客戶層的乙太網業務，也可以利用MPLS的偽線仿真技術處理其他業務（ATM、FC、IP/MPLS、PDH、SDH/SONET等）。
–控制層面可以引入GMPLS技術。
PTN承載LTE有如下兩種組網方案。
方案一：PTN+CE方案。該方案中，PTN端到端採用L2靜態隧道，在核心層PTN外接CE路由器，提供多點到多點連線，完成LTE的S1-Flex和X2業務承載，如圖3所示。
圖3 PTN+CE方案承載LTE組網示意圖（1）PTN核心/匯聚/接入設備沿用現有L2VPN分組轉發功能，採用ETHPW方式為基站提供到核心層PTN節點的二層傳輸管道。
（2）PTN核心設備和CE設備之間基於NativeETH方式採用“口”字形連線，支持基於IEEE802.3ah的OAM和雙歸保護，同地市多廠商PTN核心設備共用CE設備，不涉及互通。
方案二：核心層PTN支持L3方案。該方案中，匯聚/接入層PTN採用L2靜態隧道，核心層PTN主要採用靜態L3VPN，可選採用動態L3VPN，如圖4所示。
（1）PTN接入/匯聚設備沿用現有L2VPN分組轉發功能，採用ETHPW方式為基站提供到核心層PTN節點的2層傳輸管道。
（2）PTN核心設備應支持L2到L3的橋接功能和靜態L3VPN功能，來滿足LTE移動回傳中本地的S1和X2業務承載，並提供OAM和網路保護。
（3）L2到L3的橋接應支持終結ETHPW後進行L2的VSI交換實例的功能，並支持L2收斂後進行L3的VRF虛擬路由轉發實例的功能。
（4）靜態L3VPN通過結合PTN隧道技術和L3VPN路由技術實現。PTN隧道用於L3分組轉發，可以通過網路管理系統人工建立；L3VPN路由表應通過網路管理系統人工建立，也可以通過規劃工具生成並批量下發到核心層PTN設備中。
圖4 PTN靜態三層方案承載LTE組網示意圖LTE傳輸解決方案
LTE技術引入後，S1接口與X2接口均對移動回傳網路提出了三層功能需求。LTE移動回傳網一般有4種部署方案，如圖5所示。無論採用何種方案，三層功能都是LTE回傳網路的必要功能。
圖5 LTE移動回傳網路三層功能部署方案圖（1）方案一：三層功能在核心層MME/S-GW下側的CE路由器部署，實現X2接口的轉發。
（2）方案二：三層功能在核心層傳送承載設備部署，實現X2接口的轉發。
（3）方案三：三層功能在匯聚層傳送承載設備部署，實現X2接口的轉發。
（4）方案四：三層功能在接入層傳送承載部署，在匯聚層實現X2接口的轉發。
LTE傳輸需求
對於LTE的E-UTRAN側接口，主要包括S1和X2接口，LTE採用全IP化的扁平網路結構，取消了RNC網元，eNodeB直接和EPC通過S1邏輯接口相連，相鄰eNodeB之間通過X2邏輯接口直接相連。為了提高核心網的負荷分擔和冗災能力，eNodeB支持S1-flex接口與多個S-GW或MME互連。
因此，每個eNodeB的傳輸頻寬需求為S1接口的流量、X2接口的流量及網管接口的流量之和。但網管接口流量只有幾百kbit/s，與S1、X2接口流量相比可忽略不計。
