LTE承载网(电信版)

江西电信LTE承载网络建设思路及方案探讨中国通信效劳江西设计公司2013年1月内容概要LTE网络定位及核心网架构介绍LTE承载网规划LTE承载网建设下一步重点工作梳理南昌本地网LTE承载网络方案简介3G/LTE网络定位3G网络：做广度覆盖，承载语音及中低速数据业务LTE网络：做城区的热点或连片深度覆盖，主要承载高速、大容量数据业务，在网络开展初期不承载语音业务LTE网络业务类型：会话类业务流媒体业务交互类业务后台类业务LTE网络主要业务形态：电视、视频共享、远程无线监视、多媒体实时游戏、视频点播、LCS、MBMS、社交网络、移动云计算〔ICloud〕、三屏融合、智能家庭、M2M。M2MLTE总体网络架构LTE网络架构主要由无线侧和核心网侧两局部构成:无线侧eNodeB除了具有原来NodeB功能外，还承担了BSC/RNC的大局部功能；核心网侧主要包括4种功能实体：LTERAN的主要连接接口包括：功能实体MME移动管理实体S-GW服务网关P-GW分组数据网网关HSS归属签约用户服务器主要接口X2接口相邻eNodeB之间的接口S1接口每个eNodeB与核心网网元之间接口，引入S1-flex功能而需要与多个MME/SGW相连江西电信LTE核心网规划方案核心网部署总体有2种方式：MME/SGW集中部署在省中心(孺子路、二长楼设为主备)，地市的S1流量经过省干OTN/城域网会聚到省中心MME集中部署在省中心，SGW下沉到地市，地市S1-U流量在本地市终结基于内容源位置〔LTE暂无语音，内容源很多位于省中心IDC机房内〕、业务量大小及本地业务开展等因素的驱动，建议在LTE网络建设初期核心网采用集中设置方式江西电信LTE核心网建设架构〔1〕阶段一：新建MME、SAEGW〔SGW+PGW〕、HSS、PCRF、DNS新建HSGW、3GPPAAA〔可与HSS合设〕新建ePDG改造C网AAA，固网AAA具备3GPP2AAAProxy，AN-AAA具备3GPP2AN-AAAProxyLTEeNodeBeHRPDEVDOWLANeHRPDBTSBTSAPBSC/PCFWAGePDGeAN/ePCFHSGWPDSNMMEHSS3GPPAAAAAA固网AAASAEGWSGWPGWAN-AAAPCRFDNS信令面用户面IMS、InterneteHRPDLTE阶段二：原有EVDO网络全部升级为eHRPD网络，满足与LTE的数据业务互操作需求实现EVDO与eHRPD两网局部网元融合，如HSWG/PDSN合设；形成eHRPD、LTE统一的核心网；大力开展LTE/eHRPD双模终端用户；〔eHRPD与LTE之间的切换时延性能仍有待提高〕江西电信LTE核心网建设架构〔2〕内容概要LTE网络定位及核心网架构介绍LTE承载网规划LTE承载网建设下一步重点工作梳理南昌本地网LTE承载网络方案简介LTE承载网示意图及各段落主要承载方式概述基站至接入设备接入承载环会聚节点至核心机房核心节点业务上联业务出本地网有条件基站设置IPRAN(GE)接入设备，IPRAN与基站设备间采用GE端口连接；无条件设置承载eNodeB站点采用裸光纤〔基站间光缆或ODN网〕就近上连就近基站或会聚点；快速建设LTE站点时，eNodeB裸光纤直连至会聚点大容量IPRAN设备。〔平安低、光纤占用多〕初期采用IPRAN

GE接入环进行业务承载，中后期针对业务流量较大的区域可以改造为双GE环或升级为10GE环城区IPRANB设备至核心机房主要有4种组网方式：方式1：B设备组建10GE环至核心层〔核心节点〕；方式2：B设备采用GE/10GE端口利旧城域网上行至核心节点；方式3：B设备采用GE/10GE端口利用裸光纤/城域波分上行至核心节点；方式4：选取局部机房条件好的会聚点新建数据会聚点，所有的B设备采用树形或环形接入新建会聚点。县城IPRANB设备至县局节点组建10GEIPRAN会聚环，业务量小经由城域网承载，流量大可以直接波分上行异机房采用裸光纤/城域波分上行至核心节点，同机房直接裸光纤连接LTE业务经由CN2承载后再上行至省干波分；LTE业务经由省干波分直接承载；主要根据业务量开展情况确定上连方式。本地网内省干段LTE承载业务需求LTE接入网络比照3G网一个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95%以上，X2业务流量占整个RAN流量的比例在3%-5%。3GLTE需求一：流量LTE网络比3G网络带宽增加数十倍LTE以数据流量为主，现网刚性管道导致传送网带宽配置超高，但利用率极低需求二：流向S1-flex和X2横向流量引入，原有2G/3G对应的MSTP组网架构不能满足业务灵活调度需要深度覆盖的情况下，LTE的覆盖半径更小，密度可能到达3G基站的1.5倍以上需求三：数量S1时延≤10ms，X2时延≤20ms需求四：时延需要高精度时间同步+-1.5us需求五：同步站点数、带宽及用户数规划3年期〔2013-2015年〕用户规模预测及LTE部署站点表相对2G/3G，LTE将为用户带来更高的上下行流量，同时也要求承载网络能够提供更大的带宽和更高效的数据传送项目2013年2014年2015年LTE用户规模（万户）2050100LTE站点规模（个）547469998622LTE单站需求及业务承载收敛模型单位LTE站点(2x2MIMO)对应承载网需求2013年2014年2015年最大传输带宽需求250M250M250M平均传输带宽需求90M100M120M接入：汇聚：核心业务收敛比设置4：2：14：2：14：3：2LTE承载流量需求预测流量预测模型一〔按基站数及会聚模型〕模型取定原那么：按照LTE站点的物理位置进行分区会聚；每个接入环双挂2个会聚点；每两个会聚点管理IPRAN节点不超过50个，管理基站数〔含宏站、室分〕不超过120个；会聚模型2013-2014年按4：2：1设置，2015年按4：3：2设置；网络流量从基站侧逐层往上推算。流量预测模型二〔按用户数、单用户流量〕模型取定原那么：LTE单位用户13-15年按照1M出口流量测算；用户在线比取20%；根据各个区域开展的用户数取定本地网出口带宽；网络流量从核心网侧逐层往基站推算。序号地市名称县市名称LTE站点规划数

IPRAN设备规划新增数

2013年

2014年

2015年

2013年

2014年

2015年B设备A设备B设备A设备B设备A设备1南昌进贤县242730219

2

22南昌南昌县1732162616116

14

143南昌新建县1531882256105

13

134南昌安义县253239216

10

105南昌湾里区212326217

2

26南昌南昌市1248169621543668961504150合计1642218127355496161914191以南昌本地网的站点规模以及用户数进行预测年度2013年2014年2015年南昌LTE用户规模（万户）4.0710.1620.33LTE承载流量需求预测方案地市名称县市名称流量统计(Gbps)

2013年

2014年

2015年汇聚点流量合计(含保护)地市核心出口流量(含保护)汇聚点流量合计(含保护)地市核心出口流量(含保护)汇聚点流量合计(含保护)地市核心出口流量(含保护)模型一南昌进贤县2.071.032.621.315.334.00南昌南昌县15.167.5821.0810.5445.8434.38南昌新建县13.406.7018.379.1939.5729.68南昌安义县2.201.103.101.556.795.09南昌湾里区1.800.902.251.134.533.40南昌南昌市109.6954.84165.5882.79378.63283.97

144.3272.16213.00106.50480.69360.52模型二南昌

29.8114.974.4137.21148.9074.45建议：地市出口流量按照模型二〔用户数〕测算的数据进行部署，会聚点—地市核心节点流量按[模型一〔站点数〕测算的数据÷2]进行部署。LTE承载网建设方案之接入层接入层组网原那么根据集团IPRAN规划指导意见：1、接入层A设备路由器可灵活选择双归方式或环网方式接入一对会聚层B设备路由器。2、1个接入环原那么上最多承载6～8台A设备。3、1对B设备原那么上最多下挂50台A设备；4、接入层组网尽量按照现有MSTP组网方式，以保证光缆资源充足。5、A设备配置4*GE+4*FE端口，可根本满足LTE全期的需求。LTE承载网建设方案之会聚层—方案一会聚层组网原那么1、初期地市城区或县城区LTE的B设备与IP城域网就近的SR/BRAS上联。对于BRAS/SR业务槽位较紧张且无线业务量大的片区/县局，可考虑新增SR专门承载LTE业务。2、考虑到用户数较少，B设备可选择N*GE方式上联，互联采用10GE；随着用户数的增长以及LTE流量的增加，B设备酌情考虑升级为10GE上联，县城B设备10GE可走波分。3、地市IP城域网SR/BRAS、CR统筹考虑宽带业务和无线业务，进行链路/板卡扩容。4、地市LTE业务会聚的SR根据IP城域网现有SR承载业务和设备性能以及LTE业务预测流量，确定出口SR是否需要新建。5、初期地市LTE的出口SR，在CN2网络能够满足LTE最大出口流量时，采用GE链路上联CN2PE设备；否那么采用WDM/OTN承载上联核心层CE。方案一：初期利旧IP城域网+CN2网LTE承载网建设方案之会聚层—方案一会聚层组网原那么1、中后期随着LTE用户的增长和流量的增加，B设备逐步以10GE上联本地网波分，县级假设多台B设备那么可组环网上联本地网波分。2、地市新建/扩容2台SR会聚LTE业务，并通过WDM/OTN网络以10G/40G链路上联省SR设备。方案一：中后期利旧IP城域网+WDM/OTN网LTE承载网建设方案之会聚层—方案二会聚层组网原那么1、初期各地市新增一对SR会聚B设备〔市城区B设备4~6台组环网接入，县城区通过城域网BRAS/SR接入〕，新增的SR统一会聚流量至核心层。2、初期考虑到用户数较少，县城区B设备选择N*GE方式上联，互联采用10GE；随着用户数的增长以及LTE流量的增加，B设备酌情考虑升级为10GE上联。3、地市LTE的出口SR通过WDM/OTN承载上联核心层CE。方案二：初期新建+IP城域网LTE承载网建设方案之会聚层—方案二会聚层组网原那么1、中后期随着LTE用户的增长和流量的增加，市城区B设备环网逐步以40GE方式上联SR。2、对于县城区，逐步将IPRAN剥离城域网，采用本地网WDM/PTN将B设备〔大于2台那么组10GE环网〕会聚至地市SR。方案二：中后期新建+WDM/OTN网LTE承载网建设方案之时钟同步1、LTE初期建设可以继续使用GPS，无需新建时钟源；2、LTE中后期假设采用1588V2那么利旧IP城域网方案时钟源将从B设备注入；3、LTE中后期假设采用1588V2那么新建方案时时钟源将从各地市的LTE会聚SR注入。初期中后期利旧IP城域网方案新建方案LTE承载网投资—设备及数据投资1、方案中未包含规划中后期因GPS失效而采取1588V2或北斗方式实现时间以及时钟同步而产生的投资。LTE数据承载网方案比较经过从投资、业务承载、网络演进以及时钟源部署等方面考虑，推荐方案三即融合方案，前期充分利旧城域网和CN2资源，中后期根据业务开展情况逐步新建会聚层以上承载网络。名称投资业务承载资源利用网络演进时钟源的部署方案一：利旧IP城域网和CN2方案规划期内总体投资683万；前期充分利旧城域网以及传输资源，投资较少；中后期城域网设备根据业务会逐步裂化，投资稍大；城域网需统筹考虑宽带业务、无线业务的流量，网络较为复杂，后期业务如果需要保障要通过端到端QOS方式充分利用了城域网和CN2资源以及对应传输资源网络朝着综合承载网的方向发展，融合宽带和无线业务，使城域网成为多业务综合承载网由于现网一部分CR、BRAS/SR不支持时钟源的传递，需要将时钟源从B设备注入；方案二：全新建方案规划期内总体投资1220万；前期新建设备较多；

中后期网络形成规模后，网络基本属于扩容建设，投资稍小网络基本承载无线业务，对于业务的保障较简单在业务发展初期，利用率较低，新建网络资源而且不能够与城域网、CN2统计复用在现有网络基础上基本新增了一张承载网络，宽带业务和无线业务仍处于剥离状态网络设备全部新建，时钟源可从省里注入；融合方案前期充分城域网资源，中后期逐步建设IPRAN核心设备；并且前期在城域网的投资也不会造成浪费，可用于宽带业务前期综合承载业务，后期根据业务发展和经营情况可以灵活调整网络进行业务保障前期充分利用现有资源，而且在业务量成规模发展后，新建网络能够保证资源的利用率前期利旧现有网络资源，可以保护投资并且规避网络演进的风险网络过渡后，时钟源可从省里注入LTE数据承载网演进方式初期建设方案中后期建设方案LTE承载网演进随着LTE流量的增大，LTE承载网由综合承载网络将逐步向专网演进。LTE承载网络总体架构会聚层接入层核心层端业务层MGW/MMEIP城域网eNBAAAAAAAABBCRCR市区A本埠eNB县局SR/BRAS市区SR市区SR接入层端eNBAAAABB县局SR/BRASLTESRLTESRLTECELTECE本地网波分县城节点名称接入点A设备(基站)汇聚B设备(汇聚点)市区/县城SR(城域网)市区CR(城域网)LTE汇聚用SRLTE汇聚用CR核心网市本埠IPRANGE环汇聚层裸光纤双上联城域网同机房裸光纤双上联业务流量小走CN2,流量大直接走二干波分同机房裸光纤双上联县城IPRANGE环汇聚层裸光纤双上联业务流量小从城域网,流量大直接走本地波分链路速率GE10GE\GE10GE10GE10GE10GE方案一BB方案二初期CN2，后期省干OTN省干传输承载方案方案一：OTN直连方案二：IP网承载地市、省中心LTESR直连LTECE，采用OTN直接承载地市、省中心LTESR经由IP承载网连接省中心LTECE，采用IP专网承载

方案一：OTN直连方案二：IP专网省内传输资源占用不论地市业务量大小都需扩容OTN波道资源业务量小不需扩容，业务量大则需扩容OTN和IP专网成本比较相对小消耗OTN波道资源更多，还需扩容IP专网，成本较高维护界面只需传输专业维护需要传输专业+IP专业跨专业维护推荐：地市出口流量小那么采用CN2承载，否那么直接采用波分承载省干传输承载方案序号地市出口流量(Gbps)传输带宽设置(Gbps)投资(万元)2013年2014年2015年2013年2014年2015年2013年2014年2015年1南昌14.9037.2174.45204080

2九江9.3423.3346.622040602020203上饶8.2820.6941.352040602020204抚州4.9812.4124.83202040200205宜春7.5118.7937.61202040200206吉安6.3015.7831.57202040200207赣州11.8729.7059.402040802020408景德镇3.157.9115.7832020202009萍乡2.426.0112.05220202020010鹰潭2.095.2710.51220202020011新余2.426.0112.052202020200总计73.24

183.11366.21150

300480200

140140省干传输承载方案孺子路-二长楼之间2013年需求为2*10G〔投资：20万〕，2015年改造为2*40G〔投资：60万〕南昌本地网核心流量直接对接核心层CE，不占传输链路资源；2013年九江、上饶、赣州本地网采用地市LTESR10GE端口直挂省干方式进行承载，2014年改造该3个地市采用LTESR40GE端口直挂省干；抚州、宜春、吉安、景德镇、鹰潭、萍乡、新余本地网初期采用CN2承载。会聚层传输承载方案—县区LTE业务承载针对2015年单边链路流量超过3.5Gbps的县局，在2013年网络建设初期直接将LTE业务用10GE端口承载至本地网波分平面；其它县局那么将LTE业务接入城域网，城域网扩容时考虑给局部业务的流量需求，在规划期内所有县局至市区核心节点的上联链路改造为10GE。〔13年：500万，14年：50万，15年：180万〕序号地区县局名称县局汇聚点流量合计(含保护)传输带宽设置(Gbps)投资(万元)

2013年

2014年

2015年2013年2014年2015年2013年2014年2015年1南昌南昌县15.1621.0845.842040602020202南昌新建县13.4018.3739.57202040200203吉安井冈山市4.706.9215.6120202020004宜春丰城市5.106.7514.1820202020005上饶市上饶县3.825.4111.9220202020006景德镇乐平3.525.3711.4320202020007吉安泰和县3.254.9411.3320202020008上饶市鄱阳县3.565.0811.2520202020009九江共青城3.695.0210.78202020200010九江瑞昌市4.045.1910.71202020200011鹰潭贵溪市3.474.7910.65202020200012上饶市玉山县3.434.7410.30202020200013宜春高安市3.344.549.72202020200014景德镇浮梁2.203.919.67202020200015宜春樟树市3.384.529.56202020200016上饶市广丰县2.944.269.51202020200017九江修水县3.164.108.51202020200018赣州南康市3.214.088.37202020200019九江庐山3.163.857.63202020200020鹰潭余江县2.463.317.272020202000合计91.01126.21273.824004204604002040会聚层传输承载方案—市区LTE业务承载基站接入层会聚层核心层eNBFE/GEMMES-GWMetroWDM/OTN对于大型城域网〔南昌、九江、赣州〕，对下带多个B设备的SR/BRAS节点，当其上行至核心节点的流量超过4*10GE时，采用城域波分承载。对于中小型城域网，在规划期内不考虑采用城域波分承载业务。主要考虑在2013年将南昌红谷滩局、洛阳路局、迎宾局；九江十里局、庐峰局，赣州东门局的业务上联至各自城域内的波分平台，合计投资120万。承载网建设投资汇总2013年LTE承载网投资汇总2013年LTE承载网投资较大，主要的投资来源于基站接入A、B类设备；2015年主要投资增长源自省市专网的建设及B设备环网速率升级。地市

2013年数据网投资（万元）

2013年传输网投资（万元）合计B设备A设备IP城域网地市出口SR二干波分扩容本地网波分扩容城域波分扩容南昌648.002210.76149.2930.0020.0046.0660.003164.12九江480.001132.4164.6130.0020.0095.6440.001862.66上饶360.00683.3333.3830.0020.0092.22

1218.93抚州336.00507.8432.190.0020.0015.47

911.50宜春336.00693.3436.5630.0020.0070.68

1186.57吉安384.00552.1232.3630.0020.0051.03

1069.51赣州552.00968.4266.4330.0020.0041.9720.001698.82景德镇144.00450.8028.340.0020.0040.00

683.14萍乡168.00275.8921.420.0020.004.83

490.14新余120.00338.5624.660.0020.001.76

504.98鹰潭120.00304.0613.830.0020.0040.00

497.89总计3648.008117.51503.08180.00220.00499.67120.0013288.26内容概要LTE网络定位及核心网架构介绍LTE承载网规划LTE承载网建设下一步重点工作梳理南昌本地网LTE承载网络方案简介LTE承载网建设下一步重点工作梳理内容概要LTE网络定位及核心网架构介绍LTE承载网规划LTE承载网建设下一步重点工作梳理南昌本地网LTE承载网络方案简介序号地市名称县市名称LTE站点规划数

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