自2009年全球首個LTE網絡商用以來,LTE在全球市場取得了快速發展。據GSA統計,截至2013年8月,全球76個國家已經部署200張LTE網絡。GSA主席艾倫海登說:“106張LTE網絡在過去的12個月投入商業運行,代表了112%的年增長率。”LTE是一種主流的移動寬帶技術,是發展最快的移動通信系統技術。
在用戶數量上,根據統計,在2013年內,LTE覆蓋人口達到全球人口的22%,其發展速度遠高于3G網絡部署之初。
2013年12月4日,工業和信息化部將TDD-LTE牌照分配給三家電信運營商:中國移動、中國電信以及中國聯通。此前,中國聯通就要求各分組本地網要為LTE的引入做好傳輸儲備,在獲取LTE牌照后的三個月要具備商用能力,并在浙江、廣東等地開始建設FDD LTE 4G試驗網絡。這也就意味著,300多張分組本地網都面臨著從3G承載到3G、LTE統一承載的轉變。如何在現有分組本地網上承載LTE業務是我們亟須關注和解決的問題。
LTE對承載技術的要求
3GPP將LTE的無線接入網定義為EUTRAN(演進的無線接入網),將核心網定義為EPC(演進的分組核心網)。
EPC主要由移動管理實體(Mobility Management Entity,MME)、服務網關(Serving Gateway,SGW)、分組數據網關(Packet Date Network Gateway,PGW)等幾個主要的功能實體組成。
EPC架構秉承了控制與承載分離的理念,將2G/3G分組域中SGSN的移動性管理、信令控制功能和媒體轉發功能分離出來,分別由兩個網元來完成。其中MME負責移動性管理、信令處理等功能,S-GW負責媒體流處理及轉發等功能,P-GW則仍承擔GGSN的職能。
與2G/3G網絡相比,LTE網絡最顯著的新變化主要有:
●網絡結構全IP化:核心網取消了CS(電路域),全IP的EPC支持3GPP、非3GPP各類技術統一接入,實現固網和移動融合(FMC),靈活支持VoIP及基于IMS多媒體業務。
●網絡架構扁平化:取消了之前定義的RNC,eNB(演進的基站)直接接入EPC,從而降低用戶可感知的時延,大幅提升用戶的移動通信體驗。
●引入了兩個接口:X2是相鄰eNB間的分布式接口,主要用于用戶移動性管理;S1是從eNB到EPC的動態接口。
其中,網絡結構全IP化,意味著核心網內、核心網與無線網之間的接口均可基于IP承載。
網絡結構扁平化,意味著要建立eNB到MME和SGW之間的IP連通性。X2主要用于移動性管理(切換)和相鄰小區干擾抑制,只在終端從一個eNB移動到另一個相鄰eNB時使用,且每個eNB可定義多達32個X2接口,實際部署時相鄰基站數量由覆蓋情況決定。S1接口具備靈活組網方式,即所謂S1-flex功能。S1-flex允許一個eNB連接到多個MME/SGW POOL(池),主要目的是實現負載均衡和網絡冗余,且每個eNB支持最多16個S1接口。上述分析表明,無論S1還是X2都存在著點對多點的流量。
分組本地網面臨的挑戰
當前,分組本地網采用MPLS L3VPN對IP化的3G PS報文進行可靠封裝,基于路由信息進行選路,從而建立解決點多點通信模型。當RNC與基站之間的歸屬關系調整時,承載網不會感知,從而為運維實現了真正意義上的無線和承載的解耦合。
對于LTE業務,存在著兩種業務流向,一種是端到端的、向上匯聚的S1業務,一種是本地交換的X2業務。