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LTE及其回传网解决方案浅析

电信网技术?? 2010年08月25日 ?? 收藏0

  1? 引言

  LTE(Long Term Evolution,长期演进)是由3GPP(第三代合作伙伴计划组织)制定的移动通信体系最新标准。实际上,LTE本身也在不断发展演进中,当前已定义的LTE并非人们普遍理解的4G技术,而是一种3.9G或准4G标准,其所对应的R8标准已正式冻结。它以OFDM(正交频分复用)、MIMO(多进多出)等先进的物理层技术为核心,改进并增强了3G空中接口技术,在2×2MIMO,20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的理论峰值速率(在采用4×4MIMO时,下行峰值速率甚至可达326Mbit/s);支持FDD(频分复用技术)和TDD(时分复用技术)两种工作方式,并支持高达500km/h的高速移动;R10是R8的增强版本,其理论峰值速率分别达到了下行1Gbit/s,上行500Mbit/s的水平,因此被称为LTE-Advanced/LTE-A,也就是所谓4G技术。目前,R10正在制定中。

  LTE将是今后全球最主要的广域宽带移动通信系统,未来所有的2G/3G/3.5G技术都将殊途同归,统一演进到LTE/LTE-A阶段。但由于各国运营商2G/3G网络发展情况不同,对于LTE的演进路线是不同的,目前有如下4种LTE演进路线:

  (1)最传统方式演进。即从2G到3G,再向LTE长期演进发展的思路。如Orange是这种稳健策略的典型代表,其主要思路是坚定2G/3G发展战略,LTE则作为长期演进目标。

  (2)跳跃式演进。即从2G直接演进到LTE阶段。T-Mobile是这种思路的典型代表,其主要发展策略是限制对3G/HSPA的投资,跳过HSPA+,2010年直接上LTE。

  (3)不同体制间(3GPP/3GPP2)切换演进。如Verizon从2010年开始启动从cdma2000/EV-DO到LTE的商用进程。

  (4)从TD-SCDMA向LTE演进。这是中国移动特定的演进思路,目前其已明确了要积极推动TD-LTE产业发展的大思路。

  2010年国外电信运营商已开始启动首轮商用,北美(Verizon)、欧洲(TMO)、日本(DoCoMo)等运营商均已开始进行商用网的部署;欧洲的 FT,Telefonica,VDF也已宣布2011年将启动第二轮商用。相对而言,我国的LTE尚处于技术启动阶段,离百万用户以上的大规模商用还需5 年左右。特别是近两年在3G方面投资巨大,故短时间内再次发放LTE牌照的可能性不大。因此,这两年将主要以测试、试验网及试商用网建设为主。

  2? LTE对承载网络的要求

  2.1? LTE网络的新变化

  LTE的无线接入网命名为演进型UMTS陆地无线接入网(E-UTRAN),核心网则为演进型分组核心网(EPC)。与2G/3G网络相比,LTE网络最显著的新变化主要有:

  (1)网络结构全IP化。核心网取消了CS(电路域),全IP的EPC支持3GPP,非3GPP各类技术统一接入,实现固网和移动融合(FMC)。EPC主要由MME(移动管理实体),SGW(服务网关),PGW(分组数据网关)等几个主要的功能实体组成。其中,MME主要负责用户及会话管理的所有控制功能,相当于2G/3G的SGSN控制平面。SGW主要负责用户平面的数据传送、转发以及路由切换等,相当于2G/3G的SGSN用户平面;PGW是所有外部数据网络接入的锚点,类似2G/3G的GGSN功能。

  (2)网络架构扁平化。传统的3GPP接入网由Node B和RNC两层节点构成,而LTE中省去了RNC这一层,eNB(演进型NodeB)直接接入EPC设备,因此E-UTRAN主要由eNB构成,采用这种扁平化结构的目的在于简化网络结构、减小网络延迟。

  (3)引入了两个新的接口。一是支持S1接口的灵活组网方式,即所谓S1-flex功能。S1是eNB和MME/SGW之间的接口,2G/3G网络中RNC只能和一个核心网元连接,但S1-flex允许一个eNB连接到多个MME/SGW POOL(池),实现负载均衡、冗灾等。每个eNB支持最多16个S1接口;另一个重要变化是X2接口,即相邻eNB间的分布式接口,主要用于移动性管理(切换)和相邻小区干扰抑制,每个eNB可定义32个X2接口,实际部署时相邻基站数量由覆盖情况决定。

  2.2? LTE对承载网的要求

  (1)传输带宽。LTE基站的接入带宽相对3G网络有了非常显著的提高。根据经验估算,以TD-LTE S111站型为例,eNB的传输带宽至少在440~590M左右。如果采用S222站型,传输带宽将加倍,即880~1180M左右,这几乎是3G基站带宽的10~20倍。


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LTE? 回传网? 承载网?

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