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【摘 要】PTN承载网络在LTE时代承载了更多的业务种类和更大的业务数量，因此其高可靠、扁平化、低时延等技术要求也越来越高，如何建设一张符合LTE承载要求的PTN网络，如何让GSM/TD-SCDMA的承载网络顺利演进到LTE承载，已经成为当前PTN发展关注的主要课题。根据实际业务需求，结合现网资源情况，通过科学的方法来规划和建设PTN网络，成为网络成功的基础。
概述
互联网技术的发展和移动智能终端的普及，促使消费者希望能在移动设备上也享受到和家庭宽带一样的高带宽无线网络服务。为了给消费者提供更高质量、更大带宽和不限时间、地点的极速体验，并且在未来的市场竞争中保持优势，中国移动开始从TD-SCDMA向TD-LTE（以下简称LTE）演进。
然而，LTE时代网络的承载模式和网络规模相对于GSM/TD-SCDMA时代都发生了巨大变化。LTE采用分布式网络架构，进一步扁平化。业务流向由以前的单点对单点模式，向多点对多点模式（包括S1和X2流量）演进。由于LTE时代的无线网络对带宽、接口、时延、QoS、安全性、运维管理等均有更高的需求，如何构建一张高效的承载网络，实现GSM/TD-SCDMA/LTE统一承载，降低CAPEX和OPEX，成为LTE承载网建设最关键的问题。
为了解决以上问题，在PTN网络核心层引入静态L3 VPN技术，同时为了满足网络的健壮性及安全性，还需要部署丰富的保护功能，如PW FPS、LSP APS、VRRP、BFD for StaticRoute等。由此在整个LTE部署中，PTN承载网络的前期规划，包括网络架构、带宽需求、安全性等多方面就显得尤为重要。
本文重点论述了在LTE时代移动承载网的前期规划原则，并对当前PTN作为移动承载网如何实现性能提升的问题进行探讨。
PTN承载网络规划
1.LTE承载网端到端架构
在整体网络架构上根据全省核心网机房部署情况，分为是否有SGW和MME，或者只有其一的情况。各地市的X2流量，在各自区域内的L3 VPN或是L2设备上进行交换转发；S1流量在地市有SGW和MME情况下，通过本地L3 VPN在本地核心网设备落地交换；没有SGW和MME的地市，则通过骨干网进行业务调度，落地到拥有SGW和MME的地市。同厂家情况下：各地市内网络架构按照L2+L3VPN的方式进行部署；异厂家情况下：考虑到S1流量互不相通，只存在X2流量的跨区域转发，因此在核心层直接对接SGW，并在L3VPN内，通过UNI接口进行对接，使用跨板LAG保护（如图1）。
2.LTE带宽规划
LTE网络在数据带宽需求上与GSM/TD-SCDMA有很大区别，高带宽是其显著地特点。
峰值带宽：依据无线空口最大速率（影响因素包括但不限于频谱资源、编码方式、MIMO等），当前无线LTE给出的每基站峰值带宽为450M；
平均带宽：依据无线经验值，平均带宽=峰值带宽/3；
收敛比：依据当前TD-SCDMA/HSPA数据业务经验值，收敛比为1:2或1:3；
流量规划原则：单频段基站按照120M、双频段基站按照300M的流量进行带宽规划；接入环不需要考虑收敛比，按照接入环所带站点数进规划。
3.LTE数据规划
按照现有组网方案，考虑LTE基站大规模部署，及后续扩容的需求，采用基站VLAN共用的原则，即1个VLAN下挂16个基站。有如下数据规划原则：
● 基站IP地址分配，采用私有地址段，如10.XX.XX.XX；
● 通常大城市以15000个基站数为基准，估算IP地址资源需求；
● 统一管理PTN L3网络IP地址规划，保证基站IP地址在全网的唯一性，便于统一管理，以及便于后续扩容需求，建议采用表1位段规划IP地址。
说明：
1.后16位IP地址用于基站地址及L3的VLAN子接口地址；
2.10位子网号，当前每个子网采用下挂16个基站的规划原则；
3.6位基站号（26位掩码），并预留扩容能力，扣除L3的VLAN子接口IP地址需求，每个网段共有61个IP地址可以使用。
通常L2进L3端口采用10GE端口，按照每一个网段下挂16个基站，每个基站120M，采用1:3收敛来计算，每个10GE端口最多不超过16个网段：(10G×3)/(120M×16)=16。考虑到未来扩容需求，建议单端口不超过12个网段。
4.LTE 端到端保护规划
在LTE部署中，为提升承载可靠性，PTN承载网需提供端到端的保护策略：
● 在接入层到核心层L3VPN入节点，采用二层业务配置，采用PW FPS+VRRP保护；
● L3VPN核心设备到SGW/MME设备采用VRRP或静态路由（均匀负载分担）保护；
● L3VPN内部采用VPN FRR保护。
5.LTE 时钟规划
中国移动的TD-SCDMA、LTE都存在对时间同步的需求，目前只有GPS或者IEEE 1588V2可以满足要求。但GPS存在安装难、维护难、成本高特点，如果全网采用GPS则意味着投资的上升，而且地下及室内基站几乎使用不了GPS，基站的频率和时间同步需要承载网来传递，此时IEEE 1588 V2是必须的。
中国移动可以同时使用GPS和1588V2地面同步技术，或使用1588V2技术在GPS失效时提供同步保护方案，保障电信基础设施的安全性。
为了保证PTN网络承载1588V2的精度和可靠性，建议全网PTN设备均支持1588V2功能，并进行端到端部署。
PTN性能提升
PTN作为LTE时代的承载网，与GSM/TD-SCDMA时代的组网方案上有着明显的差异，从而带来了新的业务配置模型，L3 VPN和各种保护方式，对PTN业务配置效率、可部署性、可维护性带来了新的挑战。下文将从几个方面来优化业务配置模型，提升PTN网络性能。
1.端到端拉通L2/L3业务配置
LTE时代，承载网业务配置不再是简单的点到点的汇聚模型，而是多点到多点的网状模型，业务配置更为复杂。L3 VPN的引入，使得整个PTN端到端配置需要分为L2和L3两个部分。在后续业务模型优化上，需要采用上层网管逐步优化配置界面、步骤与流程，拉通整个L2/L3业务端到端配置，使得PTN端到端的业务配置更加便利和高效。
2.保护配置统一化，管理界面统一化
由于LTE方案中，PTN承载部分部署了多种保护方式，保护配置统一化将使得整个配置更加清晰便捷。OAM配置在统一界面中进行，提升容错性，减少由于多段、多点配置导致的人为数据配置错误。
管理界面图形化、统一化也为性能提升带来便利。基于统一化的保护管理界面，能够提供端到端的业务保护状态查询与操作，使后续维护工作更加方便快捷，能够有效的支撑业务故障快速定位与排除，大幅提升网络故障处理效率。
3.业务故障检测功能准确，丰富
LTE部署方案中，PTN承载网使用的是静态L3 VPN，相比于GSM/TD-SCDMA时代的业务模型更为复杂，故障定位难度也相应增加。在1731协议全网切换后，基于OAM的多种管理报文为PTN网络监控提供了更为丰富的故障告警与提示信息，加强了PTN网络故障定位能力和手段，实现了L2到L3的端到端一键式快速故障定位，提升了整个PTN承载网络的安全性和可维护性。
综述
随着LTE部署进程的加快，作为承载网的PTN网络也在面临相当多的困难，但随着产业链的完善，应用的深化，PTN网络必将与时俱进，在网络规划、安全性、易部署与维护等方面继续深入探讨与优化，使PTN网络更加强有力地推动LTE网络展现出勃勃生机之势。
