LTE对传输网络的挑战与应对策略课件.ppt
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1、LTE对传输网络的挑战与应对策略,. . .,LTE对传输网络的挑战与应对策略 .,主要内容,(一)LTE对传输网络提出的新要求和挑战,(二) LTE传输网络的应对策略,(三) 总结与展望,应对策略及主要工作规划阶段:未雨绸缪,做好规划和资源储备建设阶段:以终为始,落实组网和配置要求运营阶段:臻于至善,确保质量和运维效率人员支撑:增加维护人员数量,提升维护人员素质,LTE与2G及TD的区别站点密度及带宽容量挑战业务分类管理及质量要求挑战,2,. . .,主要内容(一)LTE对传输网络提出的新要求和挑战(二) LT,LTE与2G及TD的区别(1)- 基本参数,TD-LTE (Time Divis
2、ion Long Term Evolution)是第四代(4G)移动通信技术与标准时分双工TDD(Time Division Duplexing)相结合的移动通信技术。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,移动用户接入速率更高,业务类型更为丰富,同时对传输承载技术也提出了更高的性能和带宽要求。,3,. . .,LTE与2G及TD的区别(1)- 基本参数系统TD-LTET,LTE网络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功能外,还承担了RN
3、C的大部分功能;核心网侧主要包括4种功能实体:MME(Mobility Management Entity,移动管理实体)、S-GW(Serving Gateway,服务网关)、P-GW(PDN Gateway,分组数据网网关)和HSS(Home Subscriber Server 归属签约用户服务器)LTE RAN的主要连接接口包括:相邻eNodeB之间的接口-X2接口每个eNodeB与核心网元之间接口-S1接口,引入S1-Flex功能与多个MME/SGW相连,LTE与TD及2G的区别(2)- 组网架构,RAN,IP COER,4,. . .,LTE网络架构主要由无线侧和核心网侧两部分构成:
4、PoolMM,LTE与TD及2G的区别(3)- 无线回传网(RAN),2G/3G基站到BSC/RNC为:点到点的汇聚型连接;LTE基站到SGW/MME(S1)及LTE基站间(X2)为:点到多点的全连接;,相较于GSM或者TD-SCDMA的无线回传网(RAN),TD-LTE的无线回传网(RAN)需要解决LTE基站与多个核心网元(SGW/MME)S1接口业务和信令互联,同时疏导LTE基站间的X2接口流量。,5,. . .,LTE与TD及2G的区别(3)- 无线回传网(RAN)2G/,挑战1站点密度及带宽容量成倍增加,以GSM基站覆盖范围为基准归一化, 2G与LTE在同一区域满覆盖情况下,站点数比为
5、:1(GSM) : 2.8(LTE,F频段) / 5(LTE,D频段),以GSM基站带宽容量为基准归一化, 2G、TD、LTE基站带宽容量需求比为:1(GSM) : 10 15(TD) / 30 50(LTE),相较于GSM或者TD-SCDMA,LTE的站点密度和单个基站的带宽需求均成倍增加,如何“充分利用传输现网资源,合理补网、扩容建设”满足LTE网络建设要求,是传输网络规划建设面临的重大挑战。,6,. . .,挑战1站点密度及带宽容量成倍增加系统频段业务F(MHz),挑战2业务分类管理及质量要求更高,如何从“传输技术上、业务管理策略上和网管支撑手段上”解决LTE对业务的分类管理和质量保障,
6、是传输网络高效支撑LTE业务运营面临的重大挑战。,LTE比3G数据业务更丰富且业务性能(时延和丢包率)要求更高,相比2G/3G,传输网络须“具备针对不同的业务分类管理和识别功能”相比2G/3G,传输网络须“具备业务质量在线监测告警功能”相比2G/3G,传输网络须“具备合理的流量冲突监测和控制策略”,7,. . .,挑战2业务分类管理及质量要求更高优先级QCI包延时丢包率,LTE的新要求和挑战小结,LTE作为4G移动技术在为用户提供高速率接入和丰富业务应用的同时,对传输承载网络的组网和业务传送提出了更新、更高的要求:(1)新布接入传输节点(布点、结构)(2)扩容网络带宽容量(容量)(3)构建业务
7、分类管理和QoS质量保障策略和支撑手段(管理、手段)(4)人员储备及素质提升(人员),8,. . .,LTE的新要求和挑战小结LTE作为4G移动技术在为用户提供高,主要内容,(一)LTE对传输网络提出的新要求和挑战,(二) LTE传输网络的应对策略,(三) 总结与展望,应对策略及主要工作规划阶段:未雨绸缪,做好规划和资源储备建设阶段:以终为始,落实组网和配置要求运营阶段:臻于至善,确保质量和运维效率人员支撑:增加维护人员数量,提升维护人员素质,LTE与2G及TD的区别站点密度及带宽容量挑战业务分类管理及质量要求挑战,9,. . .,主要内容(一)LTE对传输网络提出的新要求和挑战(二) LT,
8、应对策略及主要工作,规划阶段:未雨绸缪,做好规划和资源储备建设阶段:以终为始,落实组网和配置要求运营阶段:臻于至善,确保质量和运维效率,规划阶段,建设阶段,1. 传输资源梳理,团队,运营阶段,2. 接入节点资源准备,3. LTE传输组网建设方案,5. LTE时间同步网络方案,4. LTE带宽规划及配置管理方案,6. LTE传输网管方案,7. 业务带宽及QoS配置,8.组网及业务安全配置,9. IP及VLAN规划配置,10. 网管功能验证,11.网络资源调度与管理,12. 网络带宽及业务流量管理,13.网络及业务质量监控,14. 组网安全优化,15. 故障投诉处理,6,4,5,凡事预则立,不预则
9、废分阶段、按步骤,切实落实“6-4-5”工作任务,10,. . .,应对策略及主要工作规划阶段:未雨绸缪,做好规划和资源储备规划,准备阶段:未雨绸缪,做好规划和资源储备,传输资源梳理接入节点资源准备LTE传输组网建设方案LTE带宽规划及配置管理方案LTE时间同步网络方案 LTE传输网管方案,LTE规划阶段,11,. . .,准备阶段:未雨绸缪,做好规划和资源储备传输资源梳理 LTE,根据全国LTE扩大实验网(10省13地市) 2万个基站的数据分析,显示试验城市的传输网在容量和接入能力上存在较大差距:,1.传输资源梳理- 现网LTE站点接入能力和容量欠缺严重,应提前根据LTE站点信息,全面梳理现
10、网传输资源能否满足LTE建站需要,并尽快启动相关LTE站点接入光缆建设和网络扩容,以满足LTE基站的接入需求。,现有传输接入点情况,1、光缆未覆盖(无法接入): 扩大规模试验网13个城市初步设计中的19109个LTE基站,有7776个无接入光缆覆盖,占41%(新建周期长,不确定性多,难度大)2、网络容量不足: 涉及的4865个已有接入环,有1148个在容量上难以满足LTE接入需求,涉及8988个节点无法满足LTE基站带宽需求,占比47%3、可直接接入: 只有1291个接入点能提供PTN GE口接入eNodeB,仅占全部接入点的10%.,12,工作要求:,12,. . .,根据全国LTE扩大实验
11、网(10省13地市) 2万个基站的数据,1.传输资源梳理-PTN云南现网数据分析,站点规划:2GTD-STD-LTE(D频段)站点数比为13.55,采用PTN接入。,曲靖*区分析:资源现状:该区域共304套PTN设备, 有497个2G物理基站和290个3G基站,其中城区约350个2G基站。新建节点:按3G覆盖,理论上至少应规划415个D频段LTE基站。至少新建PTN接入节点111个,增加约36.5%。网络改造挑战:成环率仅20.30%,昆明*县分析:资源现状:该区域共309套PTN设备,现有 333个2G物理基站和243个3G基站。新建节点:按3G覆盖,理论上至少应规划347个D频段LTE站点
12、,至少应新建PTN接入节点38个,需增加约12.3%。 网络改造挑战:1、汇聚环按LTE要求规划应部署7个10G汇聚环,现网只有5个汇聚环。接入环按规划应部署87个GE接入环,现网仅8个GE环。2、成环率仅21.40%,且现有设备无4G接入能力的节点为25个,占比8.09%。,13,. . .,1.传输资源梳理-PTN云南现网数据分析站点规划:2GTD,2.接入节点资源准备需新建接入光缆和扩容现网容量,扩容调整现网接入环满足TD-LTE基站接入需求 跳点组环:保持原有结构不变,通过多用一对纤芯,跳点组环。 裂环组环:利用主干接入光缆重新组环或按照主干接入光缆规划新建光缆,减少环上节点。,新建光
13、缆接入无光缆覆盖的LTE基站 ,应提前根据LTE基站分布,结合现网结构及资源情况,做好LTE基站传输接入网络的光缆敷设和接入环网的扩容调整规划。,工作要求:,14,. . .,2.接入节点资源准备需新建接入光缆和扩容现网容量扩容调整现,PTN县局单核心、GE上行结构,接入层成环率低,超大环、长支链、星型结构普遍,3.LTE传输城域网组网方案-现网结构问题,核心设备的业务槽位和端口等物理资源利用率高,无法支撑LTE升级及网络扩容。,15,. . .,PTN县局单核心、GE上行结构从此汇聚节点下挂2条长支链,共,核心层:1、容量受限。标准为10GE环,现网均为GE环,且区县GE链路上行负载不均。2
14、、物理双核心未实现。现网县域单核心节点普遍,且州府区核心与州核心共设备。3、层次混乱。核心节点既是核心、又是汇聚节点,还做接入。4、物理资源利用率高。设备槽位和端口等物理资源利用率高,无法扩容。5、现网升级L3VPN支持LTE存在困难。现网烽火设备不支持升级,需新建新型号设备。华为和中兴设备支持升级,但核心节点设备物理资源利用率高,需改造现网结构。6、配套存在隐患。电源容量、市电引入、油机保障、放电时长、空调配置需保障安全。在配置15KW固定油机时,传输节点机房电流负载150A以内可以保障;传输节点机房负载70A以内,2台5KW活动油机可以保障。传输节点机房电流负载70A和150A是要特别关注
15、的配套电源维护红线。汇聚层:1、标准为10GE环,实际存在GE汇聚环,且环上节点数超标现象较普遍。2、双归未实现:未双归至双核心节点上。3、汇聚节点数较少。接入层:1、成环率低,环上节点数超标,长支链、星型结构、超大环多,接入环普遍未按标准双归至核心环。2、存在链带环和环带环等威胁网络安全。3、PTN接入节点数严重少于LTE站点数。,3.LTE传输城域网组网方案现网结构问题,开展PTN网络结构健康度评估,建立健全PTN网络结构评价体系。实施PTN网络结构对标和改造,落实组网结构安全要求。,工作计划:,16,. . .,核心层:3.LTE传输城域网组网方案现网结构问题开展PT,3.LTE传输城域
16、网组网方案- 建设基本原则,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:,17,. . .,3.LTE传输城域网组网方案- 建设基本原则原则一:光缆接入,(1)采用PTN 10GE组环(基于OTN),目前不具备10GE带宽的PTN核心层和OTN承载波道需改造提升带宽,环节点数3-5个。(2)带宽利用率要求:区县上行带宽总体不超70%,单链路不超35%。(3)PTN县域核心节点需建设形成能力对等的异局址双核心节点
17、;(4)评估县域核心层对L3 vpn及L2/L3桥接的支持能力和板卡槽位资源,根据评估结果和投资效益分析,选择以下两种改造方案: A:目前核心节点不能平滑过渡支持L3 vpn 和L2/L3桥接,新建能力匹配的设备作为骨干层核心,原有骨干核心下沉成为汇聚/接入; B:目前核心节点可以平滑过渡支持L3 vpn 和L2/L3桥接,槽位和板卡端口资源紧张,则新建汇聚/接入设备,释放板卡槽位资源用于汇聚;,核心层,3.LTE传输城域网组网方案- 网络结构标准,网络分层结构与SDH承载2G/TD一样,保持城域网核心、汇聚、接入三层结构现阶段急需建立县局双核心双上行,保障网络安全严格执行各层网络组网原则和网
18、络带宽容量要求如下:,18,. . .,(1)采用PTN 10GE组环(基于OTN),目前不具备10,(1)目前选择PTN 10GE组汇聚环,当前不具备10GE带宽的汇聚环能力需立即提升(预覆盖项目解决);环节点数46个;物理双上行至区县双核心。(2)带宽利用率要求:汇聚环总体不超70%,单链路不超35%。(3) 汇聚层节点根据现网情况会不断增多,需提前进行汇聚层站点机房资源储备;(4)根据地市大小,汇聚层应与业务流量的增长保持一致,及时扩容,满足网络发展。,汇聚层,(1)GE/双GE组环,单环接入基站68个;(2)带宽利用率要求:接入环总体不超70%,单链路不超35%。(3)采用GE光接口接
19、入基站,降低端口故障率,LTE时代也不用调整业务侧接口;(4)改变光缆建设思路:新建接入层站点和光缆,接入层主干光缆以环形光缆组网,不提倡建设星形光缆网和链形光缆网。,接入层,3.LTE传输城域网组网方案- 网络结构标准,19,. . .,(1)目前选择PTN 10GE组汇聚环,当前不具备10GE带,4.带宽规划及业务配置管理方案- 分类分层带宽规划,综合考虑业务量的“统计分布特性、业务质量要求和传输效益”因三大素,对不同LTE站点传输平均带宽规划按照下表取定(Mb/s)传输网络分层带宽配置,接入:汇聚:核心收敛比为:4:3:2每个接入环额外预留240Mb/s带宽,以确保每个接入环的TD-LT
20、E基站达到平均带宽的基础上,仍能够保证一个TD-LTE基站达到峰值带宽(300M)每个接入环上LTE基站节点平均带宽之和不得超过环上总容量的70%,根据LTE基站类型和配置需求,结合传输网络分层进行规划,当前应根据LTE基站分类的业务带宽需求,遵循传输网络分层收敛比原则,参考平均带宽设置(可根据实际LTE基站业务量调整),进行LTE基站回传传输网络的带宽规划,合理设置传输环的节点数和环的容量。,20,工作要求:,20,. . .,4.带宽规划及业务配置管理方案- 分类分层带宽规划综合考虑业,4.带宽规划及配置管理方案- 带宽配置技术说明,LSP CIR = Sum (PWi CIR)LSP E
21、IR = Max (PWi EIR ),PIR,CIR和EIR的数学关系:,当LSP1设置为CIR=PIR=1G时,LSP2的CIR受接口3容量限制只能设为0,但是PIR可以设为1G。现假设LSP2 一直有1G的流量,则有下面结果:1. 如果LSP1 没有流量,LSP2 的1G流量可以无任何丢弃,从接口3转发,该结果表明:CIR配置后若实际带宽不用,可以被别的用户共享实现统计复用。如果LSP1开始有速率为A的流量,LSP1的全部流量将无任何丢弃,从接口3转发;同时LSP2会出现丢包,只有1G-A的流量被转发。该结果表明:CIR配置后若要用,别的用户无法抢占,其效果和刚性管道一样。如果LSP1的
22、流量达到1G,LSP1的全部流量无损从接口3转发,LSP2的全部流量被丢弃。该结果表明:PIR是柔性的,可以做到见缝插针,充分利用带宽资源。,PIR,CIR和EIR的物理意义:,21,. . .,4.带宽规划及配置管理方案- 带宽配置技术说明LSP CIR,5.带宽规划及配置管理方案- 带宽配置管理原则及要求,原则一:CIR必须满足信令、时钟、网管、语音及流媒体业务(GBR业务)的带宽需求,并适当预留带宽满足普通数据业务的带宽需求原则二:对业务电路进行CIR(保证带宽)和PIR(峰值带宽)配置,超出CIR但低于PIR的流量可在网络拥塞时限制转发每个基站的LSP属性按照下表参数设置(Mb/s):
23、,根据LTE基站类型和信令、业务保障要求配置CIR和PIR带宽,当前应根据LTE基站分类和业务保障带宽需求,遵循LTE基站带宽配置原则,结合传输环容量,合理配置每一个基站的CIR和PIR,确保高价值业务的畅通和质量,并最大限度发挥PTN网络的带宽承载和管理能力。,工作计划:,22,. . .,5.带宽规划及配置管理方案- 带宽配置管理原则及要求原则一:,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,好处:基站无需配置GPS系统,节约成本、建站选址容易、规避安全风险、故障率低坏处:目前PTN设备不具备1588V2不对称时延自动补偿
24、,在网络开通、割接、排障等阶段都需要对时间同步进行测量,工作量大,LTE基站从PTN业务接口获取时间同步,5.LTE时间同步网络方案1588V2技术方案说明,时间同步是TDD技术的内在要求,TD-LTE时间同步精度要求1.5us,当前能达到该精度的授时同步技术有:(1)GPS卫星系统; (2)北斗卫星系统;(3)1588V2同步协议;地面传输1588V2技术方案如下:,23,. . .,城域网采用PTN+OTN承载1588v2每个城域网在核心局房,5.LTE时间同步网络方案时间同步现状、问题及方案选择,当前TD基站时间同步现状全部TD基站均配置GSP系统,部分配置GPS和北斗双模系统地面传输时
25、间同步系统1588V2已建设3期工程,每个地市将配置1对主备时间服务已在试点使用1588V2解决TD基站时间同步需求,经试点应用1588V2能满足基站时间同步精度要求,当前时间同步存在的问题GPS系统:(1)存在安全隐患 (2)故障率高 (3)安装施工困难,要求无遮挡北斗系统:(1)目前只有一颗卫星授时,对星困难(2)要求南向30度角无遮挡 (3)工作频率2.4G,有干扰1588V2同步:(1)目前无法不对称性无法自动补偿,开通维护工作量大 (2)网管无法监控同步性能,当前应选择GPS系统作为LTE基站时间同步主用,1588V2作为备用;应积极开展地面1588V2作为LTE基站时间同步主用的试
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