摘要：本文首先分析了LTE时代相较3G时代的变化特点，从中提炼出承载网需要进行哪些方面的改变。同时介绍烽火通信LTE解决方案特色。
关键词：LTE；PTN ；IPRAN
3G网络已经逐步进入人们生活的各个领域，人们对于移动终端上的种类繁多的数据业务运用得越来越得心应手，但是随之而来的移动业务带宽不够、网络稳定率不高等问题也应运而生，在这样的情况下，LTE的建设呼声也越来越高。作为下一代移动技术的标准，LTE已经被国内运营商提上日程。LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进，最早是在2004年3GPP的多伦多会议上被提出。LTE通俗的被称为3.9G，被视作从3G向4G演进的主流技术。
一、LTE的组网模型及主要技术特征
LTE最主要的特点是改进了3G的空中接入技术，使其能够提供更大的上下行速率：在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率，改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。下面就具体分析LTE技术的主要特点：
LTERAN主要组网模型
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）。网络结构变化如下图所示：
LTE RAN的主要技术特征
从上述组网模型中可以看出，LTE时代的网络架构的变化主要体现在下述三点：
1、网络结构全IP化
在LTE组网方案中，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），灵活支持VoIP及基于IMS多媒体业务。
2、网络架构扁平化
取消了之前定义的RNC，eNB直接接入EPC,从而降低用户可感知的时延，大幅提升用户的移动通信体验。eNB除了具有原来NodeB功能外，还承担了RNC的大部分功能，如无线资源控制、调度、无线准入、无线承载控制、移动性管理和小区间无线资源管理等。eNB之间可采用网格（Mesh）方式直接互连并引入X2接口，这是相对原有3GPP接入网结构的重大变化之一。
3、引入了X2和S1两个接口
X2是相邻eNB间的分布式接口，主要用于用户移动性管理；定义X2接口的主要目的是当用户移动时，可以在相邻节点间直接进行分组转发，而不需要通过核心节点，从而提高网络效率，降低丢包率。因此X2主要用于移动性管理（切换）和相邻小区干扰抑制，只在终端从一个eNB移动到另一个相邻eNB时使用。
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。另一个重要变化是支持S1接口的灵活组网方式，即所谓S1-flex功能。
二、LTE的承载需求
由于组网模型和主要技术特征发生了改变，对于承载网的需求也发生了较大变化，下文就对LTE时代的承载网需求进行进一步的分析，特点主要体现这几个方面：
网络结构
在3GPP R4中，核心网延续传统树形结构，任一网元发生故障，其所管理的RNC即无法正常工作。后期引入POOL Area概念，每个eNB均可受控于所有POOL中MSC节点，实现资源共享。那么对于承载网来说由于在网络架构中取消RNC，LTE网络结构扁平化和IP化，对核心层网络有影响，汇聚接入层结构变化不大。
接口连接
S1-Flex和X2均是基于IP寻址，多点之间连接需引入L2 VPN或L3 VPN技术。
S1-Flex要求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。X2接口应用在基站和基站之间，需要在接入层形成MESH的网络。
在LTE时代，由于基站（eNB）多归属SGW，S1-flex的切换，把无线业务控制的要求下放到承载网，就要求承载网必须支持L3功能。同时由于X2接口的流量仅仅占到基站3%以内的流量，同时数量庞大数以千记，在相邻的基站中绝大部分没有直连的物理路由，所以X2业务可以到带业务接入控制功能的承载网设备迂回。
故S1和X2接口的引入要求承载网必须具备三层功能，但是从目前来看在承载网的核心、汇聚层加载三层功能是最实际也最合适的解决方案。
时延指标
为了使用户获得“Always Online”的体验，LTE时延具体要求为：
- 用户业务单向传输时延（UE→eNB）小于5ms（同时也受E-UTRAN传输带宽影响）
- 控制平面激活时延小于100ms（用于基站间X2接口和高速移动中UE的切换）
- GPP建议S1/X2单向时延为2-15ms，其中：
- S1<5ms
- X2信令平面10－20ms，业务面50－100ms
所以可以看出S1承载时延要求更加严格，如果可以满足S1的性能需求，自然可以满足X2的需求。对于承载网来说，必须能够达到电信级的承载水平。
网络同步
LTE对于同步的精度要求较高，为4us/1us，只有GPS和1588V2能满足LTE同步需求。
同时LTE由于受频点影响，在覆盖能力上小于2G/3G，意味着将来需要更多的基站来补充覆盖；地面同步相比GPS，全网采用1588v2技术可以使投资更低，并可作为GPS失效时的同步保护方案。所以未来的承载网必须具备良好的地面同步信息传送能力。
三、烽火通信LTE承载方案介绍
在LTE时代，烽火通信推出了下列两种解决方案供用户选择使用：
PTN解决方案
PTN技术已经成熟起来，并且有了较大规模的实际应用。在面向LTE的承载网的建设中，PTN设备以其全IP的交换核心、良好的QOS功能、强大的OAM能力、精准的时间同步方案完全契合LTE的承载网需要。现网部署的PTN网络可以朝下述方面进行升级以适应LTE承载网的需求：
1、核心层部署40GE。大带宽的需要导致现有的GE接入速率在LTE时代必然不能满足需求。接入层速率升级到10GE以后，在PTN网络的核心汇聚层，40GE的速率是比较合适的选择。目前烽火通信的PTN解决方案全面支持40GE速率，为LTE承载打下良好的基础。
2、三层扩展能力。目前现网部署的PTN网络还是主要以静态二层为主，在LTE时代，PTN的核心汇聚设备需要进行三层业务处理。烽火通信PTN设备支持平滑升级三层能力，已经在多次测试中完美体现。
通过对现网PTN的上述能力的升级，在LTE承载时代，现有的PTN网络完全可以满足应用的需要。
IPRAN解决方案
在目前还未部署PTN网络的地区，可以考虑建设IPRAN网络。IPRAN技术以路由架构为基础，添加了电信级网络要求的包括强大OAM能力、多重保护方案、时间同步等功能。对数据业务能够进行三层处理。基于分组的承载技术以其自身对于分组业务的天然适配、组建大规模电信级网络的能力，和可平滑演进支撑全扁平化LTE移动网络架构的特点成为一些运营商建设综合承载网络的主流选择。
烽火从2007年起致力于分组传送设备的研制和产业化，已形成IP RAN、PTN两大完整的产品系列，并继续投入大量研发资源打造低成本、强功能、高稳定的精品化分组产品。面向ALL IP时代，烽火通信推出以分组交换为核心的新一代多业务传送平台——CiTRANS R800 IPRAN系列产品。该系列产品全面支持端到端三层解决方案。
烽火通信IPRAN解决方案具备下列特色：
- 系列化的产品，覆盖不同应用场景的需求
全系列产品给客户提供完整的分组传送网络解决方案，烽火IPRAN产品系列齐全，支持端到端L3组网，满足全网三层应用要求。支持多种应用场景和节点需要，可有效降低成本和管理难度。
- 结构紧凑，槽位丰富，插卡灵活，更省空间
烽火分组传送产品槽位丰富，配置灵活，可以满足各类不同场景下应用模型需求，槽位冗余度更高，方便后期扩容；全部采用300mm深机柜，同时核心、汇聚层设备支持对TDM业务的大量终结能力，无需配置扩展子框、节省机房空间。
- 强大硬件平台，平滑支持LTE演进
烽火核心、汇聚层产品支持强大的三层功能，轻松应对S1-flex和X2接口需求。
- 网络保护功能业界领先
硬件实现OAM，检测速度快，多种故障情况下业务快速恢复，提供类SDH网络安全性。
- 具备端到端的时间同步解决方案
支持IEEE 1588v2时间同步的全部模式。性能稳定的时间/频率同步方案，支持外时钟、线路、支路、自振荡等，支持同步以太频率同步，支持1PPS＋TOD外时钟接口，满足对不支持1588v2无线基站的同步解决方案。
- 开通简单、维护高效，降低客户运维成本
设备加电后，网管可自动发现，提升开通速度；功能模版化配置，业务端到端批量配置，运维人员上手快。
- 绿色环保设计，功耗低、体积小
烽火通信积极响应国家节能减排的号召，在产品设计方面充分考虑了能耗的降低，选用高集成度的芯片和光电器件，并在芯片开发上加大力度，提供更多自主研发核心芯片降低单盘功耗。从上游芯片、器件、材料供应方面贯彻“绿色行动”纲要，开发IP RAN绿色产品。烽火PTN、IP RAN系列设备在历次测试中的功耗均最低。
