LTE传输网络的挑战与应对策略探讨
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谈LTE承载网络需求问题及策略摘要:LTE技术是多种先进技术的集成者,它是3G无线通信技术的替代者,作为是4G时代可能的移动无线技术的标准之一,LTE技术的发展将会影响着整个移动通信产业技术的发展方向。
关键词:LTE承载网;需求分析;解决策略前言近年来,随着通信行业的迅速发展,原有的EDGE/HSDPA技术已经无法满足高带宽业务的需求,特别是高分辨率的图像以及高清的视频业务。
与3G相比,LTE的主要优势在于其高速率数据传输、小延迟、广域覆盖以及分组传送。
LTE业务和网络将全面实现IP化,带宽需求将会大大提升,因此对承载网提出了新的要求。
一、LTE承载需求的特点LTE承载需求具有以下几个重要的特点:(1)网络规模大。
LTE实现广域深度覆盖,网络节点数目将是现有覆盖区域基站数量的3倍左右。
(2)L3需求。
由于LTE网络引入了相邻eNodeB之间的分布式X2接口和eNodeB与SGW/MME间的动态S1接口,承载网络需要支持L3功能才能疏导LTE流量。
(3)高带宽。
由于LTE需要为用户提供高带宽业务服务,因此对承载网的带宽有更高的要求。
LTE接入带宽最高可以达到200Mb/s。
(4)高可靠性。
实现承载网全IP化需要保证网络高可靠性,故障切换小于50ms。
(5)统一承载要求。
由于考虑承载网多场景(2G/3G/LTE)统一接入,现有承载网应该向分组网络平滑演进。
(6)网络QoS。
时延要求小于20ms。
二、LTE承载网络需求问题分析2.1接口需求LTE中有两个重要的接口:S1和X2接口,他们均是基于IP寻址,多点之间的连接需引L2-VPN或L3-VPN技术。
和UMTS相比,X2和Iur接口类似,Sl和Iu接口类似,不过均有比较大的简化以及功能上的改变。
S1接口是eNodeB(基站)与SGW/MME间的业务接口,又可细分为S1-MME(S1-C)和S1-U接口,实现负载分担和冗余保护,提供可靠、灵活的网络对接保护方案。
LTE移动通信网络优化的策略论述摘要:随着我国现代化社会的不断发展,网络技术提到了迅速的发展,移动网络在生活与生产经营中得到了广泛的应用,其中,LTE移动网络技术应用较多,但也存在许多不足,为了促进LTE网络快速持续的发展,需要对LTE移动通信网络进行优化。
本文结合笔者的工作实践,阐述了LTE的概念,总结了LTE网络优化的流程,在此基础上,针对LTE网络优化存在的问题进行了分析,并提出了LTE移动网络中的优化策略。
关键词:移动网络;LTE;网络优化;策略目前,随着我国信息技术的不断发展,移动通讯网络和智能终端得到了迅速发展,数据业务随着得到了不断增长,并成为了运营商的主要收入来源之一。
LTE 技术作为移动通讯的主流技术,相对于传统的网络构架来说,具有一定的创新性,但LTE接入网传统的结构已经导致信息采集点消失。
此外,无线通信技术和OFDM正交频分复用技术在LTE网络中得到了广泛应用。
因此,我们需要从一个新的角度对LTE网络技术进行优化。
本文着重探讨了LTE移动通信网络优化的策略。
1 LTE概述LTE技术作为3G系统长期演进项目的研究,相对于3G技术来说,LTE技术在数据业务峰值速率、小区边缘速率、网路时延等方面都得到较大的改善,它可以更好的为用户提供高质量的业务服务。
LTE技术升级之后就变为TD-LTE网络技术,其技术的引用给新网络的优化增加了难度,因此其网络技术的优化方式还需要更进一步的提升和研究。
2 LTE网络优化的流程首先,对网络进行评估测试,先了解移动网络的实际情况,对其优化区域的网络进行评估测试。
其次,对设备存在的故障继续定位,可以根据系统收集的数据,并寻找出影响其网络指标较大的因素,这样做可以方便对网络进行测评,并且对其进行定位等。
第三,对数据进行采集和定位。
第四,优化方案进行实施,可以针对上一步的优化实施方案进行调整。
第五,在对网络进行优化措施之后,对数据再进行采集,运用验证测试的方法对优化后的系统进行验证。
LTE网络对PTN的要求和挑战摘要:近年来,LTE作为新一代宽带无线移动通信技术发展方向的代表,受到了政府、运营商,及其业界的广泛关注。
面对无线接入网向LTE演进的不可阻挡的趋势和需求,PTN技术理所当然地成为无线分组承载技术的首要和重要选择,为此,国内三大通行运营商也都在构建自己的PTN战略。
本文首先对LTE 网络的内涵及其特性进行概述,重点分析LTE网络对PTN的要求和挑战,最后分析了基于PTN的LTE承载网建设的必要性。
关键词:LTE网络;PTN;要求和挑战;解决方案LTE(Long Term Evolution)是由3GPP提出并标准化了的移动通信长期演进技术,被业界通俗地称之为“准4G”技术,它是当前三大主流的3G技术殊途同归的演进方向。
引入LTE,不仅可以满足高视频业务发展的带宽,还可以在同一时间支持更过的宽带用户,真正地实现了无线宽带化。
一、LTE网络概述科技的发展带动了移动数字通信产业的跨越式发展,尤其是随着移动便携终端的发展,原有的EDGE/HSPA技术满足不了人们高速、高质量无线上网的需求。
为了更好地满足移动宽带数据业务对网络传输速率的要求,以及人们要求网络支持更高分辨率图像和更高清晰度视频源的需求,2004年,3GPP组织提出了3G 网路长期演进系统,并将之命名为LTE。
从技术层面看,LTE采用当前较为先进的MIMO(多进多出)和OFDM(正交频分复用)等物理层技术作为核心,实现了3G网络空中接口技术的改进。
据模拟测试,LTE能够在20MHz 、2×2MIMO的频谱带宽下,提供上行50Mbit/s 和下行100Mbit/s的理论峰值速率,从而为高速率的分组化移动传输业务提供了一个更简单的网络架构和极大的灵活性。
就网络架构而言,和2G/3G网络相比,LTE网络的结构有着明显的不同,LTE的接入网主要是由eNode B和aGW(接入网关)两部分构成。
其中,虽然LTE网络少了RNC(RadioNetwork Controller,亦即无线网络控制器),但LTE 的eNode B除具有3G原Node B 功能外,还承担了原来RNC的大部分功能。
LTE的技术挑战与系统优化收稿日期:2010年3月8日产业界对LTE系统的研发已经开始,但设备实现是否能够发挥LTE标准的预期性能,还是一个未知数。
LTE标准定义了比3G标准具备更强的能力,但同时也对设备研发带来了更大挑战,主要包括:◆OFDM/SC-FDMA技术带来的挑战;◆MIMO技术带来的挑战;◆LTE组网技术带来的挑战。
OFDM和MIMO系统给LTE系统带来了空前充裕的四维空口资源――频域、时域、码域和空域,并在4个纬度上均可进行灵活的调度和自适应,使LTE系统蕴含了更强大的技术潜力,但能不能用好这些资源,管好这个灵活的系统,是一个需要解决的问题。
LTE标准巨大的灵活性,客观上造成了标准对设备开发质量的保证程度比3G低,LTE设备的优化更多地依赖于厂商的研发能力。
LTE系统的灵活性更多地依赖MAC层的实现,因此在LTE标准中,单纯物理层技术对设备能力的保障程度较低,系统的性能更依赖于MAC层调度和资源分配算法的优化。
打个比方:3G系统就像个傻瓜相机,即使不会照相的人也能照出差强人意的照片。
但LTE系统就像个专业手调相机,会照相的人会照出比傻瓜机好得多的效果,但不会用的人照出的照片可能还不如傻瓜机。
1LTE的技术创新LTE名为“演进”(Evolution),实为“革命”(Revolution),3G系统采用的核心技术大部分没有被沿用,转而采用了大量的创新型技术和崭新的系统设计。
1.1 LTE的技术创新领域总的说来,LTE最重要的技术创新主要体现在如下几个方面:创新一:采用频分多址系统代替码分系统LTE系统抛弃了3G系统长期采用的CDMA(码分多址)技术,采用了以OFDMA(正交频分多址)为核心的多支技术。
OFDMA技术的关键是在小区内实现了正交传输,使系统可以为特定用户在特定时间内分配一段独享的“干净”带宽,从而为实现更高峰值速率提供了基础。
相对而言,CDMA系统即使在小区内部也面临着“用户间干扰”问题,因此在实现高峰值速率时,可能比OFDMA系统难度更大一些。
LTE承载网络的解决方案研究LTE是一种先进的移动通信技术,为移动通信带来更快、更可靠的网络传输。
但是,在高速数据传输过程中,LTE网络会遇到许多挑战,其中最重要的之一是对承载网络的需求。
承载网络是将用户数据从移动终端发送到互联网或其它网络的媒介。
本文将探讨关于LTE承载网络的解决方案。
LTE承载网络的主要挑战是数据传输速度的不稳定性。
LTE网络中的数据传输速度在不同位置和时间点会有较大的差异。
这种不稳定性会影响通信质量和用户体验,并会影响运营商的收益。
为了解决这个问题,运营商需要采用一些技术手段,例如多线路传输和网络聚合。
多线路传输意味着将同一个数据流通过多个独立的网络连接发送,以获得更好的带宽和更快的传输速度。
网络聚合则指将多个不同的无线宽带网络合并成一个虚拟网络以提供更大的传输带宽。
这些技术手段可以帮助LTE承载网络在大量数据传输时保持高速稳定的传输速度。
此外,运营商还可以采取一些措施来减少网络拥塞。
网络拥塞通常是由于网络负载过大或者网络基础设施过少导致。
拥塞会使得通信质量下降,数据传输速度变慢,用户体验变差。
为了避免这个问题,运营商可以采用数据流量限制和负载均衡等技术手段。
数据流量限制是指限制每个用户在一定时间内的数据使用量。
在网络流量过大时,这些限制可以有效地避免拥塞发生。
负载均衡则是指将网络流量在各个服务器之间进行均衡分配,以避免某些服务器出现拥塞。
总之,LTE承载网络的不稳定性是一个挑战,但是运营商可以采用多条线路传输、网络聚合、数据流量限制和负载均衡等技术手段来解决这个问题。
这些解决方案将有助于提高网络传输速度和稳定性,提高用户体验,并提高运营商的收益。
LTE传输网络的挑战与应对策略探讨作者:刘凯来源:《移动通信》2013年第16期【摘要】主要从LTE与2G/TD的区别、站点密度及带宽容量挑战、扁平化及集中化组网挑战、业务分类管理及质量要求挑战等方面介绍了LTE对传输网络提出的新要求和挑战,并对LTE传输网络的应对策略进行了探讨,具体包括规划阶段、建设阶段和运营阶段,以便为用户提供“更快速、更优质、更丰富”的移动互联网业务。
【关键词】LTE 传输网络应对策略1 引言TD-LTE是第四代(4G)移动通信技术与标准TDD(Time Division Duplexing,时分双工)相结合的移动通信技术,在为用户提供高速率接入和丰富业务应用的同时,对现有传输承载网络的组网和业务传送提出了更新、更高的要求。
2 LTE对传输网络提出的新要求和挑战2.1 LTE与2G及TD的区别(1)基本参数相较于2G和TD-SCDMA,TD-LTE技术更为先进,移动用户接入速率高,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。
具体对比如表1所示。
(2)组网架构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Node B功能外,还承担了RNC的大部分功能;核心网侧主要包括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)四种功能实体。
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组网架构图如图1所示。
(3)无线回传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。
2.2 站点密度及带宽容量挑战(1)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:1(GSM):2.8(LTE,F频段)/5(LTE,D频段);(2)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。
2.3 扁平化及集中化组网挑战(1)LTE网络扁平化,导致业务流量及流向模型改变1)相比2G/3G组网,LTE减少了BSC/RNC一层网络,流量需集中汇聚到多个核心网元;2)相比2G/3G业务流向的点到点汇聚型,LTE业务流向为点到多点(X2,S1-Flex),传输网必须支持基于IP地址的路由转发功能。
(2)核心网元集中部署到省会,基站业务需跨城域回传LTE核心网元MME/SAE-GW在省会集中部署,业务和信令均须跨城域回传,跨城域流量将占总流量的90%以上,且业务回传距离长达千公里以上。
如何从“传输技术和组网上解决点到多点”的LTE基站业务转发以及长距离、大容量跨城域基站业务回传,是传输组网面临的重大挑战。
2.4 业务分类管理及质量要求挑战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,具体如下:(1)相比2G/3G,传输网络应具备针对不同的业务分类管理和识别功能;(2)相比2G/3G,传输网络应具备业务质量在线监测告警功能;(3)相比2G/3G,传输网络应具备合理的流量冲突监测和控制策略。
分类管理及质量指标如表2所示。
如何从“传输技术、业务管理策略和网管支撑手段上”解决LTE对业务的分类管理及质量保障,是传输网络高效支撑LTE业务运营面临的重大挑战。
3 LTE传输网络的应对策略总体应对:分阶段、按步骤,切实落实“6-4-5”分析方法。
LTE传输网络应对策略规划图如图2所示。
3.1 规划阶段:未雨绸缪,做好规划和资源储备(1)传输资源梳理(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。
(2)接入点资源准备(新建接入光缆和扩容现网容量)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。
如图3所示:(3)LTE传输组网建设方案(组网原则)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应分类保障”四大特点,可高效支撑LTE业务的承载传输。
(4)LTE时间同步网络方案时间同步是TDD技术的内在要求,TD-LTE时间同步精度要求(5)LTE宽带规划及配置管理根据LTE基站类型和配置需求,结合传输网络分层进行规划,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”三大因素,对不同LTE站点传输平均带宽规划按照以下取定:1)传输网络分层带宽配置,接入、汇聚、核心收敛比为:4:3:2;2)每个接入环额外预留240Mb/s带宽,以确保每个接入环的TD-LTE基站在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);3)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%。
(6)LTE传输网络网管管理总体原则如下:1)参照现行网管体系构建:网元>OMC>传输综合网管>三大综合系统;2)功能分层实现:OMC负责日常维护操作功能,传输综合网管负责监控、资源调度、数据采集、分析统计功能,综合系统负责资源管理、关联分析、结果呈现、集中监控、统计报表功能;3)LTE传输网络将启用PTN L3,网管需L3 PTN配置管理功能;4)LTE传输网络需要进行业务分类和QoS管理,网管需具备流量分析和业务分类管理功能。
3.2 建设阶段:以终为始,落实组网和配置要求(1)业务带宽及OOS配置:应根据LTE基站选址情况,落实LTE传输网建设方案,结合方案要求统计分析需要拆分、升级、叠加的接入环,确定接入/汇聚/核心层需新增的设备、板卡及配套数量,向规划部门提出扩容/新建需求。
(2)IP及VLAN地址规划配置:根据IP地址规划原则和VLAN配置要求,并结合LTE 核心网元放置集中位置,进行LTE传输网络及业务的IP和VLAN,确保业务畅通。
(3)组网及业务安全组网结构:层内组环网且光缆无任何段落同路由,层间采用双节点互联;MME/SGW设置在地市:接入和汇聚层PTN网络采用L2组网,核心层启用L3功能;MME/SGW设置在省会:接入/汇聚核心均采用L2组网,上联省会L3层PTN的设备启用L3功能;PTN组网保护方式:业务全程配置LSP1:1保护(可分段设置),层间互联采用双归保护,L2/L3桥接点与网关节点采用VRRP和VPN FRR保护;与SGW/MME互联:采用IP VRRP保护和二层链路捆绑。
(4)网络功能验证:LTE传输网络设备应100%纳入综合网管,并实现网管要求的“十大”功能,确保网络运行的可维护性、可管理性以及维护工作效率。
3.3 运营阶段:臻于至善,确保质量和运维效率(1)网络及业务质量监控:在LTE网络建成后,应加强对LTE传输网络和业务质量监控,尤其是业务性能和网络流量,及时发现网络及业务质量问题,确保业务安全。
(2)网络带宽及业务流量:应实施网络带宽管理,定期分析、适时适度扩容网络,保持LTE传输网络带宽弹性,确保业务快速接入。
(3)资源调度:需建设基于带宽资源调度的网管支撑手段,提升资源调度管理效率。
(4)组网安全优化:对现网“超大汇聚点、超大环、长支链、基站单上联汇聚、光缆同路由环”五大类安全隐患重点整改,实现安全指标达标。
(5)故障投诉管理制度要求:制定LTE传输网络运行维护质量指标体系和故障、投诉处理流程;告警监控:设置流量预警,对重要业务端口性能进行监控派单;性能管理:进行端到端电路质量管理,对网络和业务流量进行分析,并精细化带宽流量管控,指导业务资源的配置和优化;故障处理:明确LTE传输网络相关故障定义,实施故障投诉处理考核。
4 总结目前,LTE是移动通信技术发展的必然趋势,“规划好、建设好、运营好”LTE网络,将是各运营商迫切需要解决的问题。
基于此,本文对LTE传输网络的挑战与应对策略进行了详细探讨,希望为用户提供更快速、更优质、更丰富的移动互联网业务。
参考文献:[1]王青郁. TD_LTE网络建设传输技术交流[Z]. 2012.[2]乐垠,梅仪国,孙运明. 面向TD-LTE的城域传送网建设策略研究[J]. 移动通信, 2011(21): 5-8.[3]王令侃,林晓轩. TD-LTE传输承载方式分析[J]. 移动通信, 2011(21): 18-21.[4]钟强,沈周晖,喻浩. 杭州移动TD-LTE传输承载网策略研究[J]. 中国新通信, 2012(15): 39-40.[5]胡恒杰,梁璟,朱强,等. TD-LTE网络的引入策略研究[J]. 移动通信, 2010(3):64-68.。