IPRAN技术及规划方法

Text:14pt.Times New Roman with 70 percent Wingdings square bullet,Second level,Third level,Fourth level,Major(24 Pt.)or Minor(18 Pt.)Times Bold,Title Case,*,Text:14pt.Times New Roman with 70 percent Wingdings square bullet,Second level,Third level,Fourth level,Major(24 Pt.)or Minor(18 Pt.)Times Bold,Title Case,*,Text:14pt.Times New Roman with 70 percent Wingdings square bullet,Second level,Third level,Fourth level,Major(24 Pt.)or Minor(18 Pt.)Times Bold,Title Case,*,*,IP RAN,规划建设培训,2013,年,5,月,提纲,无线网络需求分析,3G,承载需求分析,LTE,承载需求分析,IP RAN,技术及设备,规划方法,CDMA,CS,域,PS,域,AN-AAA,AAA,PDSN,1xBSC/PCF,DoBSC/PCF,DoBTS,Abis,A1/A2 or A1p/A2p,A10/A11(R-P),PSTN,Internet,IP RAN,网络范畴,CDMA,核心网分,CS,（电路交换）域和,PS,（数据交换）域，前者主要承载话音，后者主要承载数据,3G,以后，伴随着,CS,域和,PS,域的内核,IP,化，,BSC/PCF,与,CS,域和,PS,域的接口已经从,TDM,接口向,IP,接口转变,BTS,和,BSC/PCF,间的网络在国外叫,MBH,（,mobile backhaul,）即移动回程网络，在,2G,和,3G,初期以,TDM,方式（,SDH/MSTP,）承载，目前正逐步以,IP,方式承载为主，即形成,IP RAN,A10/A11(R-P),Abis,3G,业务承载需求,大流量转发：,如果按每个,BSC,接入,1000,个基站，,BSC,需要接入带宽,=,（,8M26M,）,*1000=8G26G,当数据业务流量超过整个网络承载业务流量的,70%,以上时，采用,MSTP,建设传送网成本上就不再有优势。,EV-DO,数据业务具有突发、动态和高峰均比等特点，需要支持分组的统计复用,高可靠性需求：支持电信级,OAM,和保护机制，以提供可靠的,RAN,连接传送,全网的频率同步和时间同步,3G,（,CDMA2000,）,业务模型,本地网,BTS,本地网,BSC,省会,PDSN,互联网,关键网元,无线,BTS+BSC/PCF,核心网,MGW+MSC+PDSN,带宽,2040Mbps,时延,4060,毫秒,抖动,1520,毫秒,丢包率,10,-4,同步,时间同步和频率同步,LTE,标准进展,LTE:,即,Long Term Evolution,长期演进，是,3GPP,主导的无线通信技术的演进,。,LTE,标准主要版本有,R8,:R8,是,LTE,的最早版本，于,2008,年底完成,-,带宽为,100M,R9,:R9,版本于,2009,年完成，对,R8,的改动不大，被认为是,LTE,的过渡版本,-,带宽为,100M,R10,:,代表,4G,技术的,R10,版本也称为,LTE-Advanced,，其主要技术规范在,2011,年初完成,-,带宽为,1G,LTE,相对,3G,的性能提升,2*1.25 MHz,2*20 MHz,峰值,速率,业务,时延,3.1Mbps,150Mbps,50,倍,EVDO,更宽的频谱,多天线传输技术,更高的调制方式,MIMO,增益：,2,倍,带宽增益：,16,倍,调制增益：,1.5,倍,LTE,：,1.25MHz,20MHz,LTE,：,1T2R,2*2 MIMO,16QAM,64QAM,扁平化网络架构,取消基站控制器,60,毫秒,10,毫秒,6,倍,LTE,网络结构,E-UTRAN,UE,EPC,EPS,LTE:Long Term Evolution,SAE:System Architecture Evolution,EPC:Evolved Packet Core,EPS:Evolved Packet System,PCRF:Policy and Charging Rules Function,网络架构总体叫做,EPS(Evolved Packet System),，主要分为以下三个部分：,UE,（,User Equipment,）：,UE,是移动用户设备，可以通过空中接口发起、接收呼叫。,LTE,（,Long Term Evolution,）：无线接入网部分，又称为,E-UTRAN,，处理所有与无线接入有关的功能。,EPC,（,Evolved Packet Core,）：核心网部分，主要包括,MME,、,S-GW,、,P-GW,、,HSS,等网元，连接,Internet,等外部,PDN,（,Packet Data Network,）。,EPC,网元功能,网络管理实体（,MME,）,MME,主要功能是,NAS,信令及安全，跟踪区域（,Tracking Area,）列表的管理，,P-GW,和,S-GW,的选择，跨,MME,切换时对于,MME,的选择，鉴权，漫游控制以及承载管理，,EPS,接入网络节点之间的移动性管理等。,服务网关（,S-GW,）,S-GW,是面向,eNodeB,终结,S1-U,接口的网关。,S-GW,对基于,GTP,和,PMIP,的,S5/S8,接口可以提供的主要功能有当,eNodeB,间切换时作为本地锚定点并协助完成,eNodeB,的重排序功能，合法侦听以及数据包的路由和前转，根据每个,UE,，,PDN,和,QCI,的上行链路和下行链路的相关计费等。,PDN,网关（,P-GW,）,P-GW,是面向,PDN,终结于,SGi,接口的网关。如果,UE,访问多个,PDN,，,UE,将对应一个或多个,P-GW,。,P-GW,对基于,GTP,和,PMIP,的,S5/S8,提供的主要功能有基于用户的包过滤，合法侦听，,UE,的,IP,地址分配，在上行链路中进行数据包传送级标记，上下行服务等级计费以及服务水平门限的控制，基于业务的上下行速率的控制。,P-GW,还提供仅基于,GTP,的,S5/S8,接口的主要功能有上下行链路承载绑定，上行链路绑定校验等。,LTE,的承载需求（,1,）,LTE,组网对承载网提出的需求主要包括：,E-UTRAN,：包括,eNodeB,和,EPC,之间的互连需求（,S1-MME,和,S1-U,接口），以及,eNodeB,之间的互连需求（,X2,接口）。,核心网：指,EPC,网元之间的互连需求，包括,MME,、,S-GW,和,P-GW,等。,PS,域,LTE,承载需求（,2,）,LTE,业务模型,本地网,eNodeB,省会,EPC,互联网,关键网元,无线,eNodB,核心网,SGW+PGW+MME,带宽,150200M,时延,510,毫秒,抖动,24,毫秒,丢包率,10,-6,同步,频率同步,/,时间同步,MME,SGW/PGW,EPC,CN2,163,LTE,阶段承载网的变化,网络扁平化，承载域变大,3G,流量流向为：基站,BSC PDSN,；以,BSC,为分界，分为本地网承载段和省内长途承载段,LTE,流量流向为：本地网,eNodeB,省会,EPC,互联网；取消了,BSC,且初期,EPC,省集中部署，需事先跨本地网的承载,接入环,3G,基站,B,LTE,基站,大客户,本地网,1,接入环,3G,基站,大客户,LTE,基站,本地网,2,ER,A,ER,B,BSC/PCF,PDSN,承载带宽变大：,每个,eNodeB,流量均值为,150200M,，是,3G,带宽的,10,倍,承载范围,承载范围,EPC PE,现网基站回传功能与性能测试,带宽,武汉现网测试,单基站承载网峰值为,422M,，,UE,峰值为,363.9M,多用户均匀分布时，承载网带宽需求为,232M,，,UE,带宽为,189.3M,单扇区,多扇区,UE,测试结果,承载测试结果,UE,测试结果,承载测试结果,多用户定点分布的下行传输带宽需求测试,近点：,6,个,UE,的总的流量带宽需求在,110Mbps,左右。中点：,6,个,UE,的总的流量带宽需求在,55Mbps,左右。远点：总体,6,个,UE,的总的流量带宽需求在,30Mbps,左右。,S1,接口下行带宽需求不超过,140M,近点：,6,个,UE,的总的流量带宽需求在,363.9Mbps,左右。中点：,6,个,UE,的总的流量带宽需求在,180.2Mbps,左右。远点：总体,6,个,UE,的总的流量带宽需求在,89.55Mbps,左右。,S1,接口带宽需求：,6,个,UE,在近点：,381M422M,6,个,UE,在中点：,207190M6,个,UE,在远点：,90150M,多用户均匀分布的下行传输带宽需求测试,每个,UE,的下行平均值在,5M-16M,之间，总体,6,个,UE,的总的流量带宽需求在,100Mbps,以内,S1,接口下行带宽需求不超过,140M,6,个,UE,的总的流量带宽需求在,189.3Mbps,带宽需求为,194232M,广州现网测试：单站带宽需求能达到平均,120M150M,左右,单站,2,个,UE,定点附着，,S1,接口平均速率达到,150M,；,单站,6,个,UE,定点附着，,S1,接口平均速率达到,120M,；,单站,6,个,UE,均匀分布，,S1,接口平均速率达到,73M,；,现网基站回传功能与性能测试,-,时延,VOIP,测试工具（测试环境中无,IMS,网元）：,PC,上装载的,VOIP,模拟软件（,Ixchariot,）发送,VOIP,模拟数据并统计,MOS,值、时延、抖动等值,测试结果,测试结论：,结论：时延和抖动对,FTP,业务影响不大,结论：时延、抖动会对,VoIP,质量产生影响，但是不是很敏感，加载时延、抖动在,100ms,以内时，,VoIP,质量仍然在正常范围内（有可能是因为,PC,的,BUFFER,太大，可缓存大量数据报文）,BE,业务时延抖动需求测试,未添加时延和抖动时，速率为,145M,；,添加时延（最大增加到,125ms,）后，速率为,124.3M,，下降不明显。添加抖动（最大增加到,122ms,）后，速率为,130M,，下降不明显。,VOIP,业务时延抖动需求测试,无时延时，,MOS,为,4.3,.,添加时延后，,MOS,一定程度下降，最大,100ms,时延时，,MOS,约等于,3.8,。添加抖动后，,MOS,一定程度下降，最大,110ms,抖动时，,MOS,约等于,3.8,。,3GPP,针对各类业务端到端时延,（,UEPGW,）定义,备注,1,中说明,eNodeB,到,PGW,之间平均时延,20ms,摘自,3GPP TS 23.203,的章节,MEF,论坛针对移动回传网传输时延要求（,1,）,将业务分为,4,种等级（,H+/H/M/L,），分别定义相应的质量要求，其中,H+,业务仅包括同步业务,摘自,Mobile Backhaul Implementation Agreement,章节,针对,4,种等级（,H+/H/M/L,）的业务，分别定义了不同的时延等质量要求，其中,H+,业务明确要求时延,=10ms,，其他业务的时延要求在,MEF 23.1,中定义,摘自,Mobile Backhaul Implementation Agreement,章节,MEF,论坛针对移动回传网传输时延要求（,2,）,针对,H/M/L,业务，城域内时延,=10ms,针对,H/M/L,业务，区域（省）内时延,=2,单向可配置端口容量,4GE+4GE/FE（自适应）