无线通信
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2012/3/12 10:30

LTE承载网演进需求探讨

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智能终端浪潮席卷全球,手机已经完成从相对单纯的话音提供到娱乐社交、视频点播/监控、高速上网等综合功能的蜕变。移动运营商必须能够支撑这些新型高带宽要求的业务和更多的移动宽带用户,真正实现无线宽带化,LTE的引入成为全球主流运营商的当务之急。当前,包括中国移动、Vodafone、NTT  DoCoMo、T-Mobile、AT&T、Verizon、Telefonica等,已经开始LTE的业务开发和应用探索,并不约而同的选择LTE作为其网络演进方向,无线宽带的LTE网络建设高潮已经到来。

LTE承载网络,一般由eNBs(演进型eNodeB),MME(移动管理实体),SGW(服务网关)等实体组成,相对3GPP网络而言,最显著的变化是网络的ALL IP化,以适应基于IP的业务发展;网络的扁平化,省去RNC层,eNBs直接接入MME/SGW,以提升业务传送效率,降低时延;引入S1和X2逻辑接口,前者是eNBs与MME/SGW pool之间的接口,实现业务均衡负载和容灾,后者为相邻eNBs之间的接口,用于实现流量切换等功能。

基于LTE业务特征和上述变化,LTE需要的怎样的承载网络已经显而易见:

ALL IP多业务承载能力是LTE承载网络的关键

GSM/UMTS到LTE时期,90%以上的无线站址会重用,而GSM/UMTS与LTE长期共存是业界共识,这就决定了LTE承载网必须适应无线技术发展不同阶段的差异化需求,即多业务承载能力。

LTE承载网需具备可持续的大带宽演进能力,以及灵活的业务调度能力

我们以TD-LTE S111 站型为例,eNB的传输带宽至少在440~590M左右。如果采用S222站型,传输带宽将加倍,相当于 3G带宽的10~20倍,因此具备大带宽演进能力是LTE承载网的基本要求。S1和X2接口的引入,要求承载网络相邻网元间必须具备逻辑互联的快速部署能力和灵活的业务调度能力,也即L3逐步推向边缘的演进能力。

低时延&高安全数据传送是LTE承载网又一个基本要求

LTE对于时延和安全传送的要求比GSM/UMTS严格。LTE提供比UMTS更多种类的及时性很强的数据业务(包括实时视频、多媒体、交互类等),3GPP详细规范了各类业务的端到端时延和丢包率要求,例如建议S1/X2接口单向时延为2~15ms,而NGMA(下一代移动联盟)则要求承载网端到端最大时延为10ms,特殊区域应满足时延不超过5ms的严格要求,因此LTE承载网需具备强大的QoS调度能力和低时延数据传送与处理能力,此外,针对网关场景下的LTE业务,为保证业务的高安全传送,承载网需要具备可靠的数据加密方案,例如IPSEC等加密方案。

LTE承载网须具备1588v2高精度时钟传送快速部署能力

LTE业务将实现深度业务覆盖,大量站点需要入驻室内环境,而LTE(包括LTE TDD和LTE FDD)存在对时间同步的依赖,GPS受安装环境的局限,例如无法穿越房顶,不适合室内部署。因此,纯粹采用GPS意味着投资的快速上升。通过LTE承载网IEEE 1588v2功能实现的地面同步技术可以大大减少GPS投资,并可作为在GPS失效时的同步保护方案,从而保障电信基础设施的安全性。

电信级类SDH和图形化的IP运维模式是LTE网络高效运营的加速器

网络运维方面,LTE由于受频点影响,在覆盖能力上远小于GSM/UMTS,意味着将来需要更多的基站来补充覆盖,预计LTE  eNB节点数将是现有基站数量的2~3倍,如何持续降低网络快速膨胀带来的运营压力和不断攀升的OPEX是各大运营商亟待解决的焦点问题。换言之,LTE承载网络运维必须摈弃传统复杂的基于命令行的IP管理模式,需要提供电信级类SDH的图形化IP运维模式,才能适应LTE网络规模快速膨胀的要求。

总而言之, LTE业务长期演进需求应根据网络和特色设定技术能力基线。多业务承载、高带宽组大网、业务灵活调度、高可靠性和QoS低时延、时间同步以及化繁为简的IP运维能力正是LTE建网的基本要求。

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