LE传输网挑战与N网络应对策略教材

LTE传输网挑战与PTN网络应对策略湖南移动网管中心2012年12月一月一课，能力提升（12月）

LTE传输网挑战与PTN网络应对策略原理篇：PTN概述、关键技术、网管特点发展篇：LTE带来的挑战、业务承载、引入L3VPN维护篇：维护界面、数据制作、故障处理、关键指标、保护时钟123目录业务需求多样化，导致传送网设备接口类型多样化和接口速率提升，实现多业务承载移动接入网IP化，导致传送网从接口到内核都向IP化方向演进，提升传输效率SDH不能满足传送网IP化的需求业务类型语音数据、视频接口类型TDM/ATMIP接入带宽几兆几百兆SDH电交叉内核，类型单一的TDM/ATM接口，均为IP化SDH已无法满足现有及未来业务发展需求，需新技术替代多样化、宽带化、突发性IP化宽带化不可视、命令行配置模式，繁琐，故障定位困难；IP技能要求高，原团队无法平滑接管，每人可维护设备有限；TargetTCOTrafficTCObasedtraditionalIP传统IP技术缺乏电信级OM的继承性，复杂而成本高：基于传统IP的OPEX占比将急速增长，TCO不可控：移动宽带发展迅速，导致流量50倍增长，而收入仅为缓增长；

OPEX急剧升高导致TCO随流量而非收入曲线增长。传统IP技术无法满足未来业务发展需求，需新技术替代传统IP技术也不能满足传送网IP化的需求PTN（分组传送网，PacketTransportNetwork）是指这样一种光传送网络架构和具体技术：在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计；基于全IP分组内核，实现多业务承载；具有更低的总体使用成本（TCO）；秉承光传输的传统优势，包括：高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展性和较高的安全性。PTN原理-1PTN概述PTN技术特点PTN网络是IP/MPLS、以太网和传送网三种技术相结合的产物，具有以下技术特点：基于全IP分组内核；采用优化的面向连接的增强以太网、IP/MPLS传送技术，通过PWE3仿真适配多业务承载，包括以太网帧、MPLS（IP）、ATM、PDH、FR（FrameRelay）等；为L3（Layer3）/L2(Layer2)乃至L1(Layer1)用户提供符合IP流量特征而优化的传送层服务，可以构建在各种光网络/L1/以太网物理层之上。具有电信级的OAM能力和完善的QoS保障能力；PTN原理-2PTN原理-3MPLS-TP和PBT从不同角度出发期望达到相同网络功能纯技术之争意义不大，看产业链成熟度，目前前者更成熟，主流厂家均采用PTN两大技术体系PTN原理-4PBT则由北电予以支持，它源自IEEE802.1ah定义的“PBB-TE”（运营商骨干网桥接传输技术），并希望2007年能够开始技术的标准化。PBT着眼于解决以太网的缺点，T-MPLS着眼于解决IP/MPLS的复杂性。它们都为从现有的SONET/SDH向完全分组交换网络的转变提供了平滑过渡的方法。从标准化的程度上看，T-MPLS更成熟，ITU-T已经完成了大部分标准化工作，正在修订部分标准并与IETF合作；PBT则处于标准发展的早期，2007年3月在IEEE批准立项，标准化过程需持续2～3年，IETF的GELS工作组预备成立，提交了2个IETFdraft，并且，802.1agCFM本身尚未批准。

PBT是在IEEE802.1ahPBB（MACinMAC）的基础上进行的扩展，目前正在ITU-T和IEEE进行标准化（IEEE称其为PBB-TE）。PBT的主要特征是关闭了MAC地址学习、广播、生成树协议等传统以太网功能，从而避免广播包的泛滥。PBT具有面向连接的特征，通过网络管理系统或控制协议进行连接配置，并可以实现快速保护倒换、OAM、QoS、流量工程等电信级传送网络功能。PBT建立在已有的以太网标准之上，具有较好的兼容性，可以基于现有以太网交换机实现。这使得PBT具有以太网所具有的广泛应用和低成本特性。

PBTPTN原理-5

T-MPLS经由阿尔卡特朗讯、爱立信、富士通、华为和泰乐等众多支持者提议，于2006年2月由ITU-T实现了技术的标准化，是PTN的首次尝试。它基于ITU-TG.805传输网络结构，由ITU完成标准化（G.8110.1，G.8112，G.8121），其主要改进包括通过消除IP控制层简化MPLS以及增加传输网络需要的OAM和管理功能。

T-MPLS是一种基于MPLS、面向连接的分组传送技术。与MPLS不同，T-MPLS不支持无连接模式，实现上要比MPLS更简单，更易于运行和管理。T-MPLS取消了MPLS中与L3和IP路由相关的功能特性，其设备实现将满足运营商对低成本和大容量的下一代分组网络的需求。T-MPLS沿袭了现有基于电路交换传送网的思想，采用与其相同的体系架构、管理和运行模式。

T-MPLS/MPLS-TP高阶通道层(HO-VC)低阶通道层(LO-VC)再生段层(RS)复用段层(MS)TMP通路层(LSP/Tunnel)TMC通道层(PW)物理媒介层(Fiber/Copper)TMS段层(以太网/SDH)为一个或多个客户业务提供更大的传送网通路提供传送网隧道的连接建立和监控提供对TMS段层的适配等效于MPLS的隧道层（Tunnel），而Tunnel＋LSP唯一标识相同源宿的标签交换路径为客户提供端到端的传送网业务将业务净荷适配封装，实现最贴近业务层的监控封装后映射到TMP通路层承载等效于MPLS的PWE3协议的伪线层（PW）在物理媒介上，实现对比特流的传送，并具备对网络物理故障的监测和定位能力可以是光媒介或电媒介，例如光纤、铜缆甚至无线等保证传送网通路上相邻节点间信息完整性传递的物理连接完成对固定传送网通路的承载和支撑连接的建立，并对链路的质量好坏进行监控例如以太网、SDH、OTH、波长通道等数据链路层业务净荷TDM业务净荷以太网、TDM、ATMSDHPTN类似SDH的PTN（MPLS-TP）分层模型PTN分层模型PTN的保护技术术-1简介PTN保护网络保护接入链路保护设备级保护线性保护环网保护以太网链路聚合(LAG)保护线性MSP保护双归保护每种保护方方式实现对对网络不同同位置链路路、节点的的保护，根根据网络具具体情况灵灵活选择保保护方式，，全面提高高网络可靠靠性PTN的保护技术术-2线性保护12工作路径保护路径保护域工作路径保护路径保护域节点A节点Z永久桥接选择器网络层踪迹端点连接端点采用SDH通道保护原原理，原宿宿节点两端端桥接倒换时间较较1+1长，小于50ms保护路径可可实现次要要业务传送送LSP标签占用大大，带宽利利用率低主用、备用用LSP应配置相同同标签来减减少标签数数采用MSTP通道保护原原理，双发发选收倒换时间最最短保护路径不不能传送业业务LSP标签占用大大，带宽利利用率低主用、备用用LSP应配置相同同标签来减减少标签数数线性1:1保护线性1+1保护配置简单，，效率高，，尤其是LSP数量庞大时时，更体现现出优势倒换时间快快（50ms），安全可可靠，类似似SDH复用段保护护，避免因因光纤中断断引起的大大量LSP保护拥塞。。OAM开销小，节节省带宽，，设备负荷荷小。当LSP>=1000条时，采用用LSP1+1保护，则OAM的总带宽是是1000*0.2=200M;采用环网保保护，则OAM的带宽是1*0.2=0.2M。BSC/RNCSGSNMGWaGWMSCBTSeNBE1E1/FEE1/FEGEMME段层的多个LSP弹性保护通道LSP1+1的OAM业务流环网保护的OAM业务流PTN的保护技术术-2环网保护BSC/RNCPE1PW1DNIPW3Link1Link2PE2PE3Link3PW2Link4Link5MC-LAGMC-MSPMC-APS为业务PW建立开口的的PW保护，，两个接入入点之间建建立DNIPW，在正常情情况下，业业务PW1与Link1进行桥接，，DNIPW3和ACLink2之间进行桥桥接。故障处理机机制当Link1故障时，PW1与DNIPW3进行桥接,DNIPW3与Link2进行桥接。。当PW1故障时，在在PE3上PW2与DNIPW3进行桥接,在PE2上DNIPW3与Link1进行桥接。。业务link1和link4均故障,在PE3完成PW2与Link2的的桥接。PTN的保护技术术-3双归保护SGWMMEL2L3L2L2L3VPNL3L3L3ABCDE静态L2VPN静态L3VPN工作PW保护PWeNodeBPWLSPVPNFRRL2层需要部署署双节点互互连，部署署PW双归保护解解决节点故故障。尽量量避免同时时部署PW、LSP双层保护。。若厂家方案案需要同时时部署双层层保护，则则需要考虑虑带宽规划划、双层倒倒换时间的的配合。双归L3节点作为eNodeB的网关，应应支持保护护。当主节节点故障时时，备节点点应能自动动接替网关关工作，不不影响eNodeB的正常转发发。在双归L3节点上可部部署VRRP实现网关保保护功能。。采用专线线+L3VPN方式组网时时，从简化化配置及管管理考虑，，也可使用用部署相同同IP/MAC。需要部署VPNFRR保护节点故故障需要部署LSPAPS1：1保护L3VPN网络内部链链路及节点点故障SGW/MME通过主备方方式双归接接入核心PTN，两个核心心PTN节点之间运运行VRRP，SGW/MME上可运行主主备端口/链路聚合(主、备方式式)保护。此方案不适适用核心网网设备负载载分担至两两台核心L3PTN场景。SGW通常使用多多链路双归归接入核心心PTN，考虑到核核心网SGW需要部署负负载分担，，核心层PTN可通过IPFRR方式提供双双归保护，，SGW上可配置主主备静态路路由。15PTN的保护技术术-4核心层L3PTN相关保护Data70Voice30Data20Voice30统计复用：提升带宽宽利用率，，成倍节省省带宽，降降低每bit传送成本。。高质量QoS是统计复用用的前提灵活的调度度策略保障障各级业务务：利用不用业业务的等级级区分，保保证语音业业务的可靠靠性和视频频、数据等等业务之间间的区分调调度；保障带宽复复用质量：：拥塞时，保保证CIR，其中关键键业务不受受影响；空空闲时，可可将带宽分分享给其他他业务。PW/LSP管道资源智智能弹性控控制，提高高带宽利用用率，节省省带宽资源源。高质量QoS是智能弹性性的保障NB1NB2NB3FlexibleTunnelFreeBandwidth3:1收敛PTN的QoS技术-1简介LSPCIRLSPPIRPIRCIREIRPW1PW2PW3LSPLSPCIR>=Sum(PWiCIR)LSPEIR>=Max(PWiEIR)PIR,CIR和EIR的数学关系系:当LSP1设置为CIR=PIR=1G时，LSP2的CIR受接口3容量限制只只能设为0，但是PIR可以设为1G。现假设LSP2一直有1G的流量，则则有下面结结果：1.如果LSP1没有流量量，LSP2的1G流量可以以无任何何丢弃，，从接口口3转发，该该结果表表明：CIR配置后若若实际带带宽不用用，可以以被别的的用户共共享，达达到统计计复用。。如果LSP1开始有速速率为A的流量，，LSP1的全部流流量将无无任何丢丢弃，从从接口3转发；同同时LSP2会出现丢丢包，只只有1G-A的流量被被转发。。该结果果表明：：CIR配置后若若要用，，别的用用户无法法抢占，，其效果果和刚性性管道一一样。如果LSP1的流量达达到1G，LSP1的全部流流量无损损从接口口3转发，LSP2的全部流流量被丢丢弃。该该结果表表明：PIR是柔性的的，可以以做到见见缝插针针，充分分利用带带宽资源源。LSP

1

LSP

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PTN

GE接口1GE接口3GE接口2PIR,CIR和EIR的物理意意义:PTN的QoS技术-2Qos的基本概概念按客户要要求为专专线设置置CIR，再依网网络情况况设置PIR，拥塞时时可保证证CIR，闲时可可让专线线再享PIR带宽出口发包包端口号VLAN等尾丢弃WRED等入队Queue0Queue1Queue2Queue3…出队漏桶流分类和和标记流流量监监管拥拥塞避免免拥拥塞塞管理流流量整形形QoS处理流程程示意图图入口收包包丢弃流分类是是根据一一定的匹匹配规则则识别出出对象。。流标记是是对分类类后的报报文设置置网络服服务等级级和优先先级标记记。对进入PTN的特定流流量的规规格进行行监管。。当流量量超出规规格时，，可以采采取限制制或惩罚罚措施。。一种主动动调整流流输出速速率的流流控措施施，通常常是为了了使流量量适配下下游设备备可供给给的网络络资源，，避免不不必要的的报文丢丢弃。监督网络络资源的的使用情情况，当当发现拥拥塞加剧剧时采取取主动丢丢弃报文文的策略略，通过过调整流流量来解解除网络络的过载载。拥塞管理理是通过过队列调调度技术术将报文文放入队队列中缓缓存，并并采取某某种调度度算法安安排报文文的转发发次序。。PTN的QoS技术-3Qos的实现机机制PTNNodeB#1NodeB#1NodeB#2NodeB#2BRASS-GWPTNPTN网络FQ1-Voice-EFCIR20MPIR20MFQ2-Video-AF3CIR20MPIR50MFQ3-Data-BECIR0PIR320M基站#1SQ1CIR40MPIR:320M基站#2SQ2CIR27MPIR213MFQ1-Voice-EFCIR7MPIR7MFQ2-Video-AF3CIR20MPIR50MFQ3-Data-BECIR0PIR213MOLTSQ3CIR1GPIR:2.5GFQ1-Voice-EFCIR100MPIR100MFQ2-Video-AF3CIR900MPIR1.5GFQ3-Data-BECIR0PIR2.5GPTN10GE端口OLTOLTSQ3CIR1GPIR:2.5G基站基站#1SQ1CIR27MPIR:213MCIR40MPIR:320M#2SQ2PTN10GE端口粒度较粗粗，一般般仅对业业务调度度、不对对用户调调度一个物理理端口上上只要属属于同一一优先级级的流量量，都使使用同一一个优先先级队列列，彼此此之间竞竞争同一一个队列列资源，，无法对对用户数数据流做做区分。。粒度更精精细，外外层对用用户调度度、内层层对业务务调度外层QoS：对2G/3G/LTE基站/重集客户户、OLT上联用户户进行调调度。对每个用户控制制，限定其其CIR和PIR，保证一一个基站站带宽超超标不会会影响其其他基站站，还能能做到一一个基站站业务量量小的时时候，其其他基站站可以使使用剩余余带宽，，这样既既能统计计复用又又可以互互不影响响；内层QoS：对各类类客户中中每种业务务调度。对其中话音、、视频、、数据下下载业务务分别限限定其CIR、PIR，这样对对这三种种业务也也能做到到统计复复用又可可以互不不影响，，由于数数据下载载业务优优先级最最低，可可以对数数据下周周业务可可以设定定其CIR=0，这样有有剩余带带宽就用用，没有有就不用用。层次化QoS:非层次化化QoSSQ:用户队列列调度FQ:流队列调调度19当前方案案PTN的QoS技术-4层次化QosDropEFAFBEPQWRR在网络入入口，识别用用户业务务，进行行接入控控制，提提供精细细的差异异化服务务，将业业务的优优先级映映射到隧隧道的优优先级在网络的的转发路路径每个个节点，根据隧隧道优先先级进行行调度，，采用PQ、PQ+WFQ等方式进进行；在网络的的出口，弹出隧隧道层标标签，还还原业务务自身携携带的优优先级信信息10GE10GERNC/BSCSRGE入端口语音视频数据信令CS入端口分类监管拥塞避免出端口出端口EFAFBECSPQWRR入端口EFAFBECSPQWRR出端口其他处理其他处理其他处理现网PTN主要承载载2G，3G基站及重重要集团团客户，，带宽需需求小，，业务需需要刚性性管道，，PTN只需要提提供端到到端管道道，不用用做业务务收敛及及QoS策略。LTE时期，数数据业务务变成主主要承载载对象，，流量具具有突发发性，大大带宽的的特点，，为保证不同同业务的的带宽、、时延、、抖动、、丢包率率等特性性，必须须做业务务收敛，，实现端端到端的的QoS策略，发发挥统计计复用的的优势。。20PTN的QoS技术-5Qos的部署eNBPTNPTNeNBPTNeNBPTN时间服务器

sGWLTERAN回传网络络1588v2+同步以太太无线制式频率精度时间精度GSM50ppbNAWCDMA50ppbNACDMA200050ppb3μsTD-SCDMA50ppb1.5μsFDD-LTE50ppbNATDD-LTE50ppb1.5μs频率同步步方案回传网络络和基站站均支持持同步以以太LTE基站通过过以太网网接口物物理层获获取频率率同步时间同步步方案回传网络络支持1588v2，通过地地面传送送为LTE基站提供供高精度度时间同同步TD-LTE基站同步步功能要要求支持同步步以太提供1PPS＋TOD输入/输出时间间接口，，以及1588v2以太网输输入端口口基站在通通过地面面传输以以及卫星星授时等等多种方方式获取取时间同同步时，，不同方方式间能能够相互互备份和和保护PTN的同步技技术-1同步需求求PTN的同步技技术-2GPS替代解决决方案时间源时间传输时间接收GPS替代方案案：卫星星替代和和传输替替代分别别解决安安全隐患患和施工工问题卫星替代代---采用北斗斗/GPS双模卫星星授时模模块替代代目前单单GPS模块，解解决安全全隐患。。传输替代代----采用1588v2地面传送送方案，，解决施施工难题题。同时时有效减减少卫星星接收机机数量。。北斗/GPSPTN的同步技技术-31588V2的基本概概念假设主从从时钟之之间的链链路延迟迟是对称称的，从从时钟根根据已知知的4个时间值值，可以以计算出出与主时时钟的时时间偏移移量和链链路延迟迟。t2-t1-Offset=Delayt4-(t3-Offset)=DelayM与S的时间偏偏移量(假设Tms=Tsm)：Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2M与S之间的时时间延迟迟：Delay=[(t2-t1)+(t4-t3)]/2全网PTN设备推荐荐采用BC模式传送送1588v2，OTN应采用带带内/带外开销销方式承承载1588v2时间服务务器同步步到现有有的频率率同步网网，在北北斗/GPS失效后，，提高守守时能力力(3小时－>4天）每个城域域网在核核心局房房部署一一对时间间服务器器(主备保护护，可与与TD系统共用用)，北斗/GPS双模，北北斗主用用由无线运运维人员员对每个个基站GPS的分散维维护变为为传输和和无线运运维人员员对时间间服务器器、1588时间同步步传送网网、eNB同步模块块、GPS模块的共共同维护护传送网络核心/汇聚层(PTN/OTN)传送网络接入层(PTN)时间服务器（备）eNB铯钟北斗/GPS时间服务器（主）1588v2时间同步传送频率同步网3X10-12(3.8天偏差1us)内置铷钟：1X10-10(2.7小时偏差1us)内置晶振：1.6X10-8(1分钟偏差1us)在网络开开通、割割接等阶阶段都需需要对时时间同步步进行测测量，特特别是对对光纤不不对称进进行补偿偿日常维护护和故障障排除需需要考虑虑同步因因素所有基站由PTN同步以太网获获取频率同步步，由PTN提供的1pps+TOD接口获取时间间同步。如果果基站也支持持1588v2，可直接通过过以太网接口口获取时间同同步。PTN的同步技术-4同步部署方案案24PTNL3功能-1核心层PTN引入L3功能需求及分分析如果在核心、、汇聚、接入入层都引入L3功能，一方面面网络改造量大、投资成本高，另一方面面还会导致网网络复杂，无法发挥MPLS-TP的管理维护优优势。仅在核心层引入L3功能，汇聚接接入层仍然保保持L2VPN，现网影响小小、投资成本少、网络简洁，能能够既发挥MPLS-TP的优势又能兼兼得L3灵活转发的优优点。S1接口承载需求求：S1-flex实现eNB和pool中的多个MMEsandSGWs连接；引入IP路由转发功能能方便完成不不同基站到不不同SGW的灵活转发。。X2接口承载需求求：eNB通过X2接口和相临的的eNBs的信令转发，，需引入L3灵活转发功能能，以避免相相邻基站之间间因X2连接而产生的的N平方连接问题题。灵活调度运维维需求：引入L3功能方便基站站归属调整、、减少开通工工作量、降低低基站维护工工作量等为什么只在核核心层引入为什么引入L3功能25PTNL3功能—2PTNL3VPN方案原理核心层PTN接入汇聚采用用EVPL业务，基站通通过2层专线接入核核心PTN节点核心节点内部部完成L2到VRFL3的桥接PE节点之间的隧隧道采用PTN静态隧道技术术PE节点之间采用用静态L3VPN或者动态L3VPN技术接入汇聚PTN隧道LSPLSPL2PWVRF处理内部虚拟VLAN子接口，用来来终结E-Line业务10.1.2.110.1.3.110.1.4.1sGW/MME10.1.1.1sGW/MME30.1.1.1sGW/MME20.1.1.1PTNL3功能—3PTN管道和业务分分离架构管道与业务平平面分离，管管道作为服务务层，可以为为其他任何业业务层服务L2VPN业务、PWE3业务可以承载载在PTN管道上，L3VPN业务也可以承承载在PTN管道上；L3VPN是一种业务类类型，本质上上和L2VPN业务一样，只只是需要在业业务层处理上上支持路由转转发能力PTN在UNI业务层面上增增加L3的处理能力，，是一种技术术创新，实现现了传输技术术和IP技术的更深度度融合，提高高了PTN设备对IP业务的承载能能力和灵活性性PTN引入L3VPN并不会增加太太多的成本，，相对路由器器存在较大的的成本和功耗耗优势，特别别是组网综合合成本的优化化和组网能力力的优化PTN设备业务适配L2VPNPWE3L3VPN管道处理静态隧道OAM保护PTN网络LSPL3PTN已进行多轮实实验室、现网网试点测试，，较成熟，PTNL3方案也成为中中国移动TD-LTE实现方案，目目前正在推进进L3保护实现方式式的统一、互互通及成熟PTNL3功能—4L3PTN和PTN+CE路由器方案介介绍L3PTN：PTN的汇聚层和接接入层设备不不变，在核心心层PTN设备引入L3功能，由PTN设备完成S1和X2横向流量转发发。PTN+CE路由器：所有PTN设备都不变，，核心层PTN与CE相连，由CE完成S1和X2横向流量转发发。所需CE设备新建或利利用现网设备备改造。方案一：L3PTNPTN汇聚接入MMEPooleNBSGWPool本地市异地市增强L3PTN核心层VPNFRR+PTN隧道保护VRRP方案二：PTN＋CE路由器MMEPooleNBCESGWPool本地市异地市PTN汇聚接入PTN核心层VRRP在核心层引入入L3功能的两种实现方案案：L3PTN方案和PTN+CE路由器方案技术特征L3PTN方案PTN+CE路由器方案OAMOAM体系完善目前PTN与CE的网络级OAM不一致，无法实现端到端管理；路由/配置推荐采用静态路由，通过网管图形化界面、向导式配置，自动计算路由及批量调整；推荐采用动态路由，各种网络调整引起的路由变化可自动通告全网；带宽规划PTN通过端到端带宽规划提升网络资源利用率，对于CIR（保证带宽）配置刚性带宽，PIR（峰值带宽）配置弹性带宽；CE一般通过网络轻载保证业务可靠性，上行链路带宽需求应在PIR的基础上考虑30~50%的冗余，带宽利用率低；网络维护管理网管能力强大，网络可管可控性强，因采用静态路由，利于网络维护和端到端故障定位；CE网管能力较弱，维护管理复杂；28面向TD-LTE回传，应采用L3PTN方案，，满足TD-LTE横向向流量转发需需求。PTNL3功能—5方案选择方案要求关键因素OAM和保护网络结构功耗和成本L3PTN方案的OAM机制更为完善善，符合端到到端的管理运运维习惯L3PTN方案满足50ms保护倒换、时时延较小；PTN+CE路由器方案无无法满足50ms、多数厂家的的保护倒换时时间超过300msL3PTN方案在物理上上少了一层CE，故障点少、、衔接工作少少业务电路可以以实现端到端配置、管理和和维护L3PTN方案功耗低L3PTN方案成本低，PTN+CE路由器方案成成本增加12.4%~24%29PTN的网管—图形化的界面面图形化的配置置界面，极大大的提高了易易用性向导式的配置置模板，简化化配置工作量量，大量基础础重复配置由由网管自动完完成，实现端端到端的配置置管理端到端图形化化配置界面，，高效运维异厂家网管暂暂不能互通原理篇：PTN概述、关键技技术、网管特特点发展篇：LTE带来的挑战、、业务承载、、引入L3VPN维护篇：维护界面、数数据制作、故故障处理、关关键指标、保保护时钟123目录LTE传输网挑战与与PTN网络应对策略略LTE与2G及TD的区别(1)-基本参数系统TD-LTETD2G业务接口IP(GE)IP(10/100Eth)TDM带宽需求60M~450M20M~100M2M~8M工作频段1900/2600MHz2100MHz900M/1800MHz时间同步+-1.5us+-1.5us--时延要求S1时延≤20msX2时延≤10ms----基站控制器--RNCBSC业务分类管理CS+QoS------TD-LTE（TimeDivisionLongTermEvolution）是第四代（（4G）移动通信技术术与标准时分双工TDD(TimeDivisionDuplexing)相结合的移动动通信技术。。TD-LTE是TDD版本的LTE技术(以上简称LTE)，FDD-LTE的技术是FDD版本的LTE技术。相较于2G和TD-SCDMA,TD-LTE技术更为先进进，移动用户户接入速率更更高，业务类类型更为丰富富，同时对传传输承载技术术也提出了更更高的性能和和带宽要求。。LTE网络架架构主要由无线侧和核心网侧两部分构成:无线侧eNodeB除具有原NodeB功功能外，还承承担了RNC的大部分功功能；核心网侧主要要包括4种功能实体：：MME（MobilityManagementEntity，移动管理实实体）、S-GW（ServingGateway，服务网关））、P-GW（PDNGateway，分组数据网网网关）和HSS（HomeSubscriberServer归属签约用户户服务器）LTERAN的主要连接接接口包括：相邻eNodeB之间的接口--X2接口每个eNodeB与核心网元之间间接口--S1接口，引入S1-Flex功功能与多个MME/SGW相连PoolMMES-GWeNodeBX2S1-US1-CS-GWeNodeBHSSLTE与TD及2G的区别(2)-组网架构RANIPCOERLTE与TD及2G的区别(2)-无线回传网（（RAN）2G/3G基站到BSC/RNC为：点到点的汇聚聚型连接；LTE基站到SGW/MME（S1）及LTE基站间（X2）为：点到多点的全全连接；BSC/RNCMobileBackhaulBTS/NodeBBTS/NodeBBTS/NodeB一个BTS/NodeB只能同时归属于一个BSC/RNC，流量呈汇聚形BTS/NodeB之间无网络连接eNBeNBeNBsGWMobileBackhaulS1X2X2X2一个eNB同时归属于多个S-GW/MME；eNB之间通过X2接口相连，流量呈MESH状S1业务流量占整个RAN流量的比例在97%以上，X2业务流量占整个RAN流量的比例小于3%Abis/IubsGWsGWS12G/3GLTE相较于GSM或者TD-SCDMA的无线回传网网（RAN）,TD-LTE的无线回传网网(RAN）需要解决LTE基站与多个核核心网元（SGW/MME）S1接口业务和信信令互联，同同时疏导LTE基站间的X2接口流量。站点密度及带带宽容量挑战战系统频段业务F(MHz)站点数占比GSM900AMR9001TDLFPS1M/256k19002.8TDSACS6421003.5TDLDPS1M/256k26005以GSM基站覆盖范围围为基准归一一化,2G与LTE在同一区域满满覆盖情况下下，站点数比为:1(GSM):2.8(LTE,F频段)/5（LTE，D频段）以GSM基站带宽容量量为基准归一一化,2G、TD、LTE基站带宽容量量需求比为:1(GSM):10~15(TD)/30~50（LTE）系统带宽归一化带宽需求比2G基站2M~8M1TD基站20M~100M10~15LTE基站60M~450M30~50相较于GSM或者TD-SCDMA，LTE的站点密度和和单个基站的的带宽需求均均成倍增加，，如何“充分利用传传输现网资源源，合理补网网、扩容建设设”满足LTE网络建设要求求，是传输网网络规划建设设面临的重大大挑战。扁平化及集中中化组网挑战战相比2G/3G组网，LTE减少了BSC/RNC一层网络，流量需集中中汇聚到多个个核心网元相比2/3G业务流向的点到点汇聚型型，LTE业务流向为点到多点(X2,S1-FLEX)，传输网必须须支持基于IP地址的路由转转发功能BTSNodeBBSCRNCeNBeNBS-GW1S-GW2S-GW3eNBeNBeNB2G/3GLTEeNBLTE核心网元MME/SAE-GW在省会集中部部署，业务和和信令均须跨城域回传，，跨城域流量量将占总流量量的90%以上，且业务务回传距离长长达千公里以以上。LTE网络扁平化，，导致业务流流量及流向模模型改变核心网元集中中部署到省会会，基站业务务需跨城域回回传BSC/RNCMobileBackhaulBTS/NodeBBTS/NodeBBTS/NodeBSGSNMGW城市ABSC/RNCMobileBackhaulBTS/NodeBBTS/NodeBBTS/NodeBSGSNMGW城市B如何从““传输技技术上和和组网上上”解决“点点到多点点”的LTE基站业务务转发和和长距离离、大容容量跨城城域基站站业务回回传，是传输组组网面临临的重大大挑战。。MSCMGW业务分类类管理及及质量要要求挑战战优先级QCI包延时丢包率典型业务15(non-GBR)100ms10-6IMS信令，OAM信息(包括保护、同步等信息)21(GBR)100ms10-2会话语音33(GBR)50ms10-3实时游戏42(GBR)150ms10-3会话视频(实时流)54(GBR)300ms10-6非会话视频(缓冲流)66(non-GBR)300ms10-6视频(缓冲流)77(non-GBR)100ms10-3语音，视频(实时流)，交互游戏88(non-GBR)300ms10-6基于TCP的应用(如：上网，E-mail，聊天，P2P等)99(non-GBR)300ms10-6文件共享如何从“传输技技术上、、业务管管理策略略上和网网管支撑撑手段上上”解决决LTE对业务的的分类管管理和质质量保障障，是传输输网络高高效支撑撑LTE业务运营营面临的的重大挑挑战。LTE比3G数据业务务更丰富富且业务务性能（（时延和和丢包率率）要求求更高相比2G/3G，传输网网络须““具备针对对不同的的业务分分类管理理和识别别功能””相比2G/3G，传输网网络须““具备业务务质量在在线监测测告警功功能”相比2G/3G，传输网网络须““具备合理理的流量量冲突监监测和控控制策略略”LTE的新要求求和挑战战小结LTE作为4G移动技术术在为用用户提供供高速率接接入和丰丰富业务务应用的同同时，对对传输承承载网络络的组网网和业务务传送提提出了更更新、更更高的要要求：（1）新布接接入传输输节点（布点））（2）扩容网网络带宽宽容量（容量））（3）解决LTE核心网元元集中化化部署，，大面积积、长距距离的LTE基站业务务的回传传（组网、、技术））（4）构建业业务分类类管理和和QoS质量保障障策略和和支撑手手段（管理、、手段））1.接入节点点资源准准备–需新建接接入光缆缆和扩容容现网容容量扩容调整整现网接接入环满满足TD-LTE基站接入入需求跳点组环环：保持原有有结构不不变，通通过多用用一对纤纤芯，跳跳点组环环。裂环组环环：利用主干干接入光光缆重新新组环或或按照主主干接入入光缆规规划新建建光缆，，减少环环上节点点。接入层网络调整新建光缆缆接入无无光缆覆覆盖的LTE基站<1(GSM):2.8(LTE,F频段)/5（LTE，D频段）>各省应提提前根据据LTE基站分布布，结合现现网结构构及资源源情况，，做好LTE基站传输输接入网网络的光光缆敷设设和接入入环网的的扩容调调整规划划。工作要求求：2.LTE传输城域域网组网网方案-建设原则则LTE基站传输接入应采用光缆接入方式从组网安全性出发，接入层系统尽量采用环网结构，在地理条件和光缆建设确有困难的情况下可少量采用链型结构对供电条件差的基站接入节点，可暂不纳入环网结构原则一：光缆接入+环网结构LTE基站业务回传应选择PTN设备承载，并充分考虑PTN网络的整体部署策略，兼顾TD-SCDMA、GSM等接入需求现阶段不建议采用PON接入LTE基站（可靠性有待进一步提升和验证）原则二：采用PTN设备承载LTE基站业务回传传输网应首选利用已建PTN网络接入，容量不足升级改造不具备PTN接入网的LTE基站，应新建PTN网络原则三：首选利旧升级改造LTE网络具有“站点密集，单站接入带宽高”、“网络扁平化，业务点对多点连接”、“核心网元集中化放置，组POOL”“业务丰富多样，带宽和QoS须分类保障”四大特点为高效支撑LTE业务的承载传输，LTE传输网络建设应遵循以下三条原则：1、采用PTN10GE/40GE组环，环环节点数数3～5个，业务务量大时时组网状网2、部署L3功能，实现基基于IP地址的转转发核心层1、PTN10GE组环，环环节点数数4~6个2、采用L2分组转发发功能3、带宽利用用率＞70%时，扩容PTN系统4、业务量大大时，下沉OTN汇聚层1、GE/双GE组环，单环接入入基站6~8个2、纤芯紧张张城市适适度超前前部署10GE环3、采用L2分组转发发功能4、采用GE光接口接入基站站接入层GE接入环GE接入环GE接入环10GE汇聚环10GE汇聚环10GE核心环eNodeBeNodeBeNodeBeNodeBeNodeBeNodeBeNodeBS-GW/MME落地设备10GE10GES1X2汇聚/接入层沿用L2承载方式ETHPW跨核心机房S1/X2采用静态L3VPN3.LTE传输城域域网组网网方案-SGW/MME部署在地地市的组组网SGW/MME部署在地市的无线回传组网场景，网络分层与2G/TD一样，保持城域网三层结构不变区别在于：LTE基站业务回传需支持“点对多点”连接模式，核心层需要L3层功能各层网络组网要求如下：3.LTE传输城域域网组网网方案-SGW/MME部署省会会的跨城城域组网网LTE基站到核核心网元元（MME/SGW）的回传距离离拉长（（增加了了地市到到省会段段落）各地市核核心传输输节点流流量到省省会核心心传输节节点业务流量量巨大（（>100G）各地市传传输设备备厂家各各异，存在异厂厂家设备备对接组组网方案1：PTN+OTN1.1PTN专网+OTN，1.2L3PTN+OTN直连方案2：IP专网+OTN地市、省省中心各各自L3PTN组网，地地市PTN经过省干干PTN+OTN或OTN直连至省省中心落落地PTN地市、省省中心各各自L3PTN组网，地地市PTN经IP专网连接接至省中中心核心网SAE-GW部署在省省会的无无线回传传场景特特点跨地市LTE无线回传传网络（（LTE-RAN）方案省中心城市A城市B城市ZOTNIP专网MMESGW42集团领导导已决策策：不采采用1.1PTN专网+OTN-可选1.2L3PTN+OTN直连-推荐1.2L3PTN+OTN直连省中心城市A城市B城市ZMMESGW1.1PTN专网+OTN3.LTE传输城域域网组网网方案-L3PTN+OTN直连跨城城域方案案说明省会设置置多对不同同厂家L3PTN落地节点点，通过省干干OTN直连地市市出口同厂家L3PTN地市出口口PTN与省会落落地PTN基于NNI对接分级路由由配置，省会PTN维护地市市收敛路路由，地地市PTN节点维护护基站子子网路由由各省应根根据地市市LTE基站数量量、业务务量大小小及物理理距离，选择LTE核心网元元SGW/MME的集中放放置位置置；各省LTE基站业务务回传传传输组网网应依据据SGW/MME放置位置置，遵照照LTE传输网络络建设指指导意见见要求，，建设地市级LTE基站业务务回传传传输网和跨地市LTE基站业务务回传传传输网络络。组网要求求“口字型型”对接接组网，，结构简单单，易维维护无需组建建省干LTE的PTN专网，节约成本本跨城域部部分采用用同厂家NNI对接，稳定可靠靠可采用分区域分分厂家维维护,人员组织织简单特点和优优势工作要求求注：当地地市到省省会的传传输距离离大于2000km，应考虑虑时延对对业务质质量的影影响省会城市核心层PTNOTNMMESGW地市A核心层L3PTN地市B核心层L3PTN10.9.*.*10.10.*.*10.11.*.*eNB接入、汇聚层L2PTN地市C核心层L3PTN厂家A厂家BeNB接入、汇聚层L2PTNeNB接入、汇聚层L2PTN厂家A厂家B厂家BNNINNIUNI城域网采用PTN+OTN承载1588v2每个城域网在核心局房部署一对时间服务器(主备保护)，北斗/GPS双模传送网络核心/汇聚层(PTN/OTN)传送网络接入层(PTN)时间服务器（备）eNB铯钟北斗/GPS时间服务器（主）1588v2时间同步传送频率同步网3X10-12(3.8天偏差1us)内置铷钟：1X10-10(2.7小时偏差1us)内置晶振：1.6X10-8(1分钟偏差1us)好处：基站无需需配置GPS系统，节节约成本本、建站站选址容容易、规规避安全全风险、、故障率率低坏处：：目前PTN设备不不具备备1588V2不对称称时延延自动动补偿偿，在在网络络开通通、割割接、、排障障等阶阶段都都需要要对时时间同同步进进行测测量，，工作作量大大LTE基站从PTN业务接口获取时间同步4.LTE时间同同步网网络方方案–1588V2技术方方案说说明时间同同步是是TDD技术的的内在在要求求，TD-LTE时间同同步精精度要要求<±1.5us,当前能能达到到该精精度的的授时时同步步技术术有：：(1)GPS卫星系系统;(2)北斗卫卫星系系统；；(3)1588V2同步协协议；；地面传传输1588V2技术方方案如如下：：4.LTE时间同同步网网络方方案–时间同同步现现状、、问题题及方方案选选择当前TD基站时时间同同步现现状全部TD基站均均配置置GSP系统，，部分分配置置GPS和北斗斗双模模系统统地面传传输时时间同同步系系统1588V2已建设设3期工程程，每每个地地市将将配置置1对主备备时间间服务务已在31个地市市试点点使用用1588V2解决TD基站时时间同同步需需求，，经试试点应应用1588V2能满足足基站站时间间同步步精度度要求求当前时时间同同步存存在的的问题题GPS系统：：（1）存在在安全全隐患患（（2）故障障率高高（（3）安装装施工工困难难，要要求无无遮挡挡北斗系系统：：（1）目前前只有有一颗颗卫星星授时时，对对星困困难（（2）要求求南向向30度角无无遮挡挡（（3）工作作频率率2.4G，有干干扰1588V2同步：：（1）目前前无法法不对对称性性无法法自动动补偿偿，开开通维维护工工作量量大（（2）网管管无法法监控控同步步性能能各省当当前应选择择GPS系统作作为LTE基站时时间同同步主主用，1588V2作为备备用；；各省应应积极极开展地地面1588V2作为LTE基站时时间同同步主主用的的试点点验证证工作作，待PTN设备解解决不不对称称性自自动补补偿、、实现现网管管同步步性能能监测测后，，选择择1588V2作为主主用；；时间同同步方方案选选择及及工作作要求求5.带宽规规划及及业务务配置置管理理方案案-分类分分层带带宽规规划综合考考虑业业务量量的““统计分分布特特性、业务质质量要要求和传输效效益””因三大大素，，对不不同LTE站点传输平平均带带宽规划按按照下下表取取定（（Mb/s）传输网网络分分层带带宽配配置，，接入：：汇聚聚：核核心收收敛比比为：：4:3:2每个接接入环环额外预预留240Mb/s带宽，，以确确保每每个接接入环环的TD-LTE基站达达到平均带带宽的基础础上，，仍能能够保保证一一个TD-LTE基站达达到峰值带带宽（300M）每个接接入环环上LTE基站节节点平平均带带宽之之和不不得超超过环环上总总容量量的70%站型接入层汇聚层核心层宏基站S111（单F站点）806040S11（单F站点）544127S111（F+D站点）16012080室内分布01（单E站点，双路）60453001（单E站点，单路）403020S11（单E站点，双路）1209060S11（单E站点，单路）806040根据LTE基站类类型和和配置置需求求，结结合传传输网网络分分层进进行规规划各省应应根据LTE基站分分类的的业务务带宽宽需求求，遵遵循传传输网网络分分层收收敛比比原则则，参参考平平均带带宽设设置（（可根根据实实际LTE基站业业务量量调整整），进行行LTE基站回回传传传输网网络的的带宽宽规划划，合理设设置传传输环环的节节点数数和环环的容容量。工作要要求：：LSPCIRLSPPIRPIRCIREIRPW1PW2PW3LSPLSPCIR>=Sum(PWiCIR)LSPEIR>=Max(PWiEIR)PIR,CIR和EIR的数学学关系系:当LSP1设置为为CIR=PIR=1G时，LSP2的CIR受接口口3容量限限制只只能设设为0，但是是PIR可以设设为1G。现假假设LSP2一直有有1G的流量量，则则有下下面结结果：：1.如果LSP1没有流流量，，LSP2的1G流量可可以无无任何何丢弃弃，从从接口口3转发，，该结结果表表明：：CIR配置后后若实实际带带宽不不用，，可以以被别别的用用户共共享实实现统统计复复用。。如果LSP1开始有有速率率为A的流量量，LSP1的全部部流量量将无无任何何丢弃弃，从从接口口3转发；；同时时LSP2会出现现丢包包，只只有1G-A的流量量被转转发。。该结结果表表明：：CIR配置后后若要要用，，别的的用户户无法法抢占占，其其效果果和刚刚性管管道一一样。。如果LSP1的流量量达到到1G，LSP1的全部部流量量无损损从接接口3转发，，LSP2的全部部流量量被丢丢弃。。该结结果表表明：：PIR是柔性性的，，可以以做到到见缝缝插针针，充充分利利用带带宽资资源。。LSP

1

LSP

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PTN

GE接口1GE接口3GE接口2PIR,CIR和EIR的物理理意义义:5.带宽规规划及及配置置管理理方案案-带宽配配置技技术说说明5.带宽规规划及及配置置管理理方案案-带宽配配置管管理原原则及及要求求原则一一：CIR必须满满足信令、、时钟钟、网网管、、语音音及流流媒体体业务务（GBR业务））的带宽宽需求求，并并适当当预留留带宽宽满足足普通数数据业业务的带宽宽需求求原则二二：对业务务电路路进行行CIR（保证证带宽宽）和和PIR（峰值值带宽宽）配配置，，超出出CIR但低于于PIR的流量量可在在网络络拥塞塞时限限制转转发每个基基站的的LSP属性按按照下下表参参数设设置（（Mb/s）：站型项目宏站室分（双路）室分（单路）宏基站S111（单F站点）CIR40----PIR320----S11（单F站点）CIR27----PIR213----S111（F+D站点）CIR80----PIR640----室内分布01（单E站点）CIR--3020PIR--14773S11（单E站点）CIR--6040PIR--294147根据LTE基站类类型和和信令令、业业务保保障要要求配配置CIR和PIR带宽各省应根据据LTE基站分类和和业务保障障带宽需求求，遵循LTE基站带宽配配置原则，，结合传输输环容量，，合理配置置每一个基基站的CIR和PIR，确保高价值值业务的畅畅通和质量量，并最大大限度发挥挥PTN网络的带宽宽承载和管管理能力。。工作要求：：6.LTE传输网络网网管方案–分层规划建建设，适应应新需求LTE传输网络将将启用PTNL3，网管须L3PTN配置管理功功能LTE传输网络需需要进行业业务分类和和QoS管理，网管管须具备流量分析和和业务分类类管理功能能为进一步提提升日常维维护管理效效率，网管管需新增自动巡检、、故障智能能定位、网网络智能割割接、快速速资源分析析调度功能能分类功能名称功能描述要求基本功能要求PTN设备网管基本功能具备拓扑管理、配置管理、故障管理、性能管理、安全管理、北向接口功能等满足《中国移动PTN网管系统管理功能需求规范》要求新增功能要求L3PTN配置管理功能具备三层路由配置及管理功能满足LTE

S1-Flex和X2多点到多点的Mesh流量路由需求PTN效能优化功能具备智能割接、资源调度、流量分析及QoS管理、自动巡检、故障定位功能满足LTE传输网络平稳割接升级、快速资源调度、自动健康巡检、智能故障定位、业务质量优化等需求总体原则参照现行网网管体系构构建，“网元>OMC>传输综合网网管>三大综合系系统”功能分层实实现：OMC负责日常维维护操作功功能；传输综合网网管负责监控、、资源调度度、数据采采集、分析析统计功能能；综合系统负责资源管管理、关联联分析、结结果呈现、、集中监控控、统计报报表功能；；LTE传输网管功功能要求原理篇：PTN概述、关键键技术、网网管特点发展篇：LTE带来的挑战战、业务承承载、引入入L3VPN维护篇：维护界面、、数据制作作、故障处处理、关键键指标123目录LTE传输网挑战战与PTN网络应对策策略省市公司职职责划分分组传送网网维护管理理原则是统统一领导和和分级负责责管理，有有限公司网网络部是分分组传送网网维护管理理归口部门门。有限公司网网络部总体体负责分组组传送网的的维护管理理工作，其主要职职责：1．制定分组组传送网维维护管理规规定，及质质量指标和和考核体系系。2．指导各省省公司分组组传送网运运行维护管管理工作。。3．定期汇总总、通报各各省分组传传送网的运运行情况。。4．监督、评评估和考核核各省分组组传送网维维护管理工工作。各省公司具具体负责所所辖范围内内分组传送送网的维护护管理工作作，其主要职职责：1．贯彻执行行有限公司司关于分组组传送网维维护管理规规定，制定定实施细则则，省公司司为分组传传送网管理理的第一责责任人。2．组织落实实分组传送送网维护管管理任务，，组织落实实有限公司司质量考核核要求，并并监督检查查执行情况况。3．负责分组组传送网7*24小时故障监监视、指挥挥故障处理理、工单派派发、回复复工单及存存档工作。。4．定期收集集分组传送送网运行维维护情况，，并统计分分析和定期期通报交流流。5．负责组织织分组传送送网的技术术支持工作作。6．负责分组组传送网资资源汇总、、管理工作作。7．负责审批批分组传送送网的大修修、更新计计划的技术术方案。8．负责落实实与维护相相关的发展展规划和工工程项目内内容。9．负责组织织技术培训训，安排维维护疑难问问题研究，，总结和推推广处理故故障的经验验，提高维维护人员工工作水平。。10．负责制定定分组传送送网的仪表表配备标准准及管理制制定，并根根据实际情情况做好仪仪表配备工工作。各市公司负负责所辖范范围内分组组传送网的的维护工作作，其主要职职责：1．贯彻执行行有限公司司、省公司司制定的维维护管理规规定及实施施细则。2．负责制定定分组传送送网设备、、线路及配配套设备维维护年度、、月度维护护作业计划划，经省公公司审核后后落实执行行。3．负责分组组传送网电电路调度实实施工作。。4．负责分组组传送网网网络的日常常维护、电电路配置、、电路开通通及故障处处理等具体体的维护操操作工作，，高效、准准确地完成成并及时回回复省公司司派发的操操作任务工工单。5．负责处理