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深入浅出LTE接入承载网进展现状

网络技术2022-05-16阅读
网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术,它把互联网上分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。 当前的互联网只限于信息共享,网络则被认为是互联网发展的第三阶段。

目前LTE接入承载网应用还不是很广泛,其中还存在很多的问题。于是我研究了一下LTE接入承载网的发展现状和问题,在这里拿出来和大家分享一下,希望对大家有用。从2G/3G到LTE接入承载网,90%以上的无线站址会重用,而2G/3G又将长期与LTE接入承载网共存,这就决定了传送网必须满足无线技术发展不同阶段的差异化需求。但在整个无线网络建设的投资中,站址(机房、租金等)投资占比近50%,无线基站约为40%,而传送网则不足10%。由于投资的巨大差异,运营商很少会因传送网的IP化而去改造现有2G/3G基站,只会反过来要求传送网具备多业务传送能力。目前支持多业务传送的技术只有两种:传统的MSTP技术以及基于PWE3/MPLS的分组传送技术。随着传送网络的IP化转型,PWE3/MPLS技术已成为目前移动承载领域的关键需求。

TD-SCDMA、CDMA、Wi-MAX和LTE(包括TD-LTE和FDD-LTE)都存在对时间同步的需求,目前只有GPS或者IEEE1588v2可以满足要求。LTE接入承载网由于受频点影响,在覆盖能力上小于2G/3G,意味着将来需要更多的基站来补充覆盖。相比GPS,全网采用IEEE1588v2地面同步技术可以使投资更低,并可作为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。

而且,无线宽带另一个主要应用场景是室内,由于GPS无法穿透屋顶,室内基站的同步需求也必须依赖传送网来满足,这样GPON、以太等接入技术也需要支持IEEE1588v2能力。LTE接入承载网主要面临两种接口,一个是S1接口,用于基站和核心网网关之间的连接;另一个是X2接口,用于基站和基站之间的逻辑连接。

X2接口,定位于改善用户跨基站移动切换时的体验。当切换完成后,业务还是要经过S1进行传输。由于切换只发生在相邻基站之间,因此在X2接口设计上,主流运营商明确要求仅允许相邻基站之间存在逻辑连接,而非相邻基站不允许互通。从避免一个基站故障扩散到其他基站的角度考虑,避免所有基站全MESH互通也是合理的。

由于基站覆盖相邻关系的复杂性,X2这种连接关系只可能通过静态配置来实现。这意味着,LTE接入承载网在上业务之前,X2和S1接口都已配置好(包括连接关系、保护方式和QoS特性等),这种连接关系不会自动老化和改变。所以,LTE接入承载网本质上基于有连接技术实现。LTE接入承载网新的逻辑接口X2主要用于切换。该接口的出现,为基站引入了逻辑部分Mesh互联的承载难题,对于传统点到点的传输网络架构提出了挑战。但是,实际X2接口带宽需求不会很大(最大不会超过S1接口的3%),X2业务面传输时延要求端到端50~100ms,信令面传输时延要求10~20ms,这个要求比S1用户面时延5ms宽松了许多。

这样一来,如果承载网能够满足S1时延要求,那么就很容易满足X2的时延要求,X2逻辑交换在承载网或AGW汇聚点实现都可接受。值得注意的是,如果要求承载网接入汇聚层支持X2逻辑互联,将会引起承载网增加30%以上的投资。为3%的流量增加30%的投资,并且影响到97%的S1业务的QoS和维护质量,这是否值得?需要我们深入研究。

对于LTE传送,目前有两种典型思路:一种对新技术存在顾虑––2G/3G采用MSTP承载,LTE则另建一张分组传送网;另一种主张保护未来投资––3G和LTE接入承载网都采用分组传送网承载,现网2G业务逐步从MSTP上迁移到分组传送网上。无论采用哪种方式,都必须考虑到一个事实:基站末端机房空间一般很小,传送设备内置在基站机柜内部,空间只有2U~3U;并且基站本身是支持3G到LTE接入承载网平滑演进的,而且2G/3G在相当长时间内不会退网。这就意味着,哪种方案在末端接入点上都是统一的,而且可能是通过一个盒子实现的。

考虑到无线网络经常需要调整带宽、增加载频、迁移站点等客观情况,在传送网络分组化后,无线和传送网之间保持唯一的维护接口是非常必要的,否则会导致大量的跨部门沟通成本上升,并会降低故障解决效率。因此,分组传送网和现有MSTP网络统一维护和管理是平滑演进的关键需求。



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