面向LTE的分组传送网解决方案

随着移动网络通信系统的发展演进，3G移动通信系统已不再是一个遥不可及的梦想。在中国移动、中国联通、中国电信三大运营商加大3G网络建设规模力度的同时，一个新的名词进入我们的眼帘，它就是LTE。本文将着重介绍3G网络架构和LTE网络架构的区别，并在此基础上探讨LTE面向传送网的解决方案。

2G/3G向LTE演进历程

业务从2G/3G向LTE演进的过程中，先后经历了以下阶段。

2G/3G阶段：语音业务是主要收入来源，宽带和分组域网络不断引入新的增值业务，宽带业务收入呈现上升趋势。

业务IP化阶段：固定网络和移动网络，都通过网络智能化和软交换的部署进行电路域网络向IP承载的改造和升级。

固定业务、移动业务融合阶段：固定、移动用户的带宽和速率都将大幅提升，固定和移动的业务网络建设可以进行多方面的融合。

增值业务引入阶段：在业务层通过引入IMS，为固定和移动的宽带用户提供增值业务，Femto(家庭基站)的部署则实现终端融合。

综合业务运营阶段：随着IMS不断发展扩大，网络演进为基于IP的宽带全分组网络，提供包括语音、数据、视频和流媒体融合的业务。

LTE阶段：固定网络向三网融合发展，移动网络的无线部分全面部署LTE，核心部分则演进到EPC网络。

3G网络架构和LTE网络架构对比

从2G/3G向LTE演进过程中，网络架构变化如图1所示。

NodeB：由控制子系统、传输子系统、射频子系统、中频/基带子系统、天馈子系统等部分组成，即3G无线通信基站;

RNC：Radio Network Controller(无线网络控制器)，用于提供NodeB移动性管理、呼叫处理、链接管理和切换机制，即3G基站控制器;

Iub：Iub接口是RNC和Node B之间的逻辑接口，完成RNC和Node B之间的用户数据传送、用户数据及信令的处理;

CS：Circuit Switch(电路交换)，属于电路域，用于TDM语音业务;

PS：Packet Switch(分组交换)，属于分组域，用于IP数据业务;

MGW：Media GateWay (媒体网关)，主要功能是提供承载控制和传输资源;

MCS: Mobile Switching Center(移动交换中心),MSC是2G通信系统的核心网元之一。是在电话和数据系统之间提供呼叫转换服务和呼叫控制的地方。MSC 转换所有的在移动电话和 PSTN 和其他移动电话之间的呼叫;

SGSN：Serving GPRS SUPPORT NODE GPRS(服务支持节点)，SGSN作为GPRS/TD-SCDMA/WCDMA核心网分组域设备重要组成部分，主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出等功能;

GGSN：Gateway GPRS Support Node (网关GPRS支持节点)，起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络;

eNodeB：演进型Node B，LTE中基站，相比现有3G中的Node B，集成了部分RNC的功能，减少了通信时协议的层次;

MME: Mobility Management Entity(移动性管理设备)，负责移动性管理、信令处理等功能;

S-GW：Signal Gateway(信令网关)，连接NO.7信令网与IP网的设备，主要完成传输层信令转换，负责媒体流处理及转发等功能;

PDN GW：是连接外部数据网的网关，UE(用户设备，如手机)可以通过连接到不同的PDN Gateway访问不同的外部数据网;

LTE架构相较于3G网络架构，有以下变化。

1)实现了控制与承载的分离，MME 负责移动性管理、信令处理等功能，S-GW 负责媒体流处理及转发等功能;

2)核心网取消了CS(电路域)，全IP的EPC(Evolved Packet Core，移动核心网演进)支持各类技术统一接入，实现固网和移动融合(FMC)，灵活支持VoIP及基于IMS多媒体业务，实现了网络全IP化;

3)取消了RNC，原来RNC功能被分散到了eNode B和网关(GW)中，eNodeB直接接入EPC，LTE网络结构更加扁平化，降低了用户可感知的时延，大幅提升用户的移动通信体验;

4)接口连接方面：引入S1-Flex和X2接口，移动承载需实现多点到多点的连接，X2是相邻eNB间的分布式接口，主要用于用户移动性管理;S1-Flex是从eNB到EPC的动态接口，主要用于提高网络冗余性以及实现负载均衡;

5)传输带宽方面：较3G基站的传输带宽需求增加10倍，初期200～300Mbit/s，后期将达到1Gbit/s。

LTE移动回传技术解决方案

LTE移动回传对传送网提出了2点必须要求。

1)传送网内核必须IP化，即传输颗粒必须是packet;

2)传送网必须引入L3路由功能，可以实现S1和X2接口动态建立。

为了实现传送网络由3G向LTE的平滑演进，烽火通信公司传送网解决方案为——静态L2(PW)+L3VPN，见图2。

如图2，在网络汇聚、接入层沿用现有L2 VPN分组转发功能,为基站提供到核心层节点的二层传输管道PW，汇聚、接入层设备使用烽火通信PTN产品，如CiTRANS 660/640。

在网络核心层(含业务落地的设备)，支持L2到L3的桥接功能和静态L3 VPN功能，满足LTE基站接入中本地的S1和X2业务承载，并提供OAM和网络保护，核心层设备使用烽火通信IPRAN产品，如CiTRANS 865/860。

移动网络已迈入LTE时代，作为面向LTE传送网建设的先行者，烽火通信长期以来致力于对于精品传送网的追求，在LTE即将呼之欲出的大背景下，烽火通信必将继续发挥自己的特长，为中国的通信事业贡献自己应有的力量。