PTN+PTN6900 LTE承载解决方案研究

王胜

（江苏省邮电规划设计院有限责任公司 江苏 南京 260001）

在XX移动现有网络中，主要采用PTN系列设备910/950/960/3900，通过建设端到端L2 VPN支持 2G、3G移动承载。

随着LTE大规模的部署，PTN核心层需要L3能力更强，设备容量更大、10GE端口密度更高的PTN系列以构建更完善、更低成本的移动承载网络[1]。

与原有PTN3900相比PTN6900的容量更大，10GE端口密度更高，PTN6900-16有16个业务槽位，可以支持40Gbps、100 Gbps和200Gbps 3种平台，设备的交换容量分别为2.56 Tbps、6.4 Tbps和12.58 Tbps，更适合做 LTE核心层网络设备。

1 部署方案

1.1 当前网络现状

在PTN现网组网中，XX移动主要采用华为的PTN3900、PTN1900、PTN950、PTN910系列设备，构建端到端静态的L2移动承载网，如图1所示。

接入节点接入来自基站侧的2G/3G业务，通过L2VPN承载，业务在汇聚核心节点，送往RNC、BSC，实现无线业务的回传和落地。

图1 PTN当前网络现状图Fig.1 The PTN of current network status map

1.2 LTE目标网络方案

移动承载网采用三层网络结构，包括接入层、汇聚层、核心层。使用PTN950/960作为接入设备，PTN3900/6900-8作为汇聚设备，PTN6900-16作为核心设备。

接入汇聚层使用 L2VPN，可同时承载2G、3G、LTE业务；2G、3G业务，在汇聚核心节点落地后，直接接入BSC/RNC；LTE业务，在汇聚核心节点L2落地后，接入L3。

目标方案分本地市部署SGW/MME以及异地部署SGW/MME两种情况。

1.2.1 SGW/MME本地市部署方案

在网络建设初期，或对于小型城市，整个城市可仅部署一对PTN6900，直连或跨城域连接 SGW/MME，方案如图2所示。

图2 核心PTN节点直连SGW/MMEFig.2 The core of PTN nodes directly connected SGW/MME

注：SGW：Signaling GateWay--信令网关，连接NO.7信令网与IP网的设备，主要完成传统的PATN/ISDN/PLMN侧的七号信令与3GPPR4网络侧IP信令的传输层信令转换。

MME：Mobile Managenment Entity--移动管理实体，是3GPP协议LTE接入网络的关键控制节点，它负责空闲模式的UE（User Equipment）的定位，传呼过程，包括中继。

LTE基站使用GE接口接入PTN接入设备；接入PTN设备采用 L2以太专线方式传送至汇聚核心PTN设备；汇聚核心PTN节点终结L2以太专线报文，再通过L3方式转发SGW/MME。

随着LTE网络的建设，城域可能部署多对核心PTN，SGW/MME通常仅与其中的一对或两对进行连接。此时，需要核心PTN间组成互连组成L3VPN网络，支持S1接口的灵活调度及X2流量[2-3]。组网方案如图3所示。

图3 跨核心PTN节点连接SGW/MMEFig.3 Cross core PTN node connected to SGW/MME

LTE的报文在PTN接入汇聚层，使用以太专线业务；在核心节点上，以太专线业务终结在L2VE接口上，再通过L3VE接口进入L3VPN转发；核心节点间，通过L3VPN转发[4]。

1.2.2 SGW/MME异地部署方案

若SGW/MME部署在异地，则需要通过一个跨城域的分组传送网接入SGW/MME；在LTE的建设中，出于规模及集中考虑，核心网网元（SGW/MME）不一定会部署到每一个城市及机房。此时eNodeB就需要跨城域/机房访问SGW/MME。汇聚核心PTN节点与外地SGW/MME连接。

对于一些大中型城市，需要部署多对PTN6900组成L3VPN。对于小型城市，可以仅部署一对PTN6900，所有eNodeB通过L2直接连接到PTN6900上，再通过一小段L3支持X2流量[5]。组网方案如图4，5所示。

图4 部署多对L3节点Fig.4 The deployment of multiple L3 nodes

图5 部署一对L3节点Fig.5 The deployment of a pair of L3 node

1.2.3 SGW对接方案

SGW通过主备静态路由方式双归接入到核心PTN节点，可以分为非负载分担和负载分担两种方式，但建议与基站接入汇聚核心（L2入L3节点）节点的方式保持一致。即如果采用基于单板的负载分担方式接入基站，那么SGW也需要采用负载分担方式接入。SGW非负载分担对接方案图如图6所示：

设计原则如下：

图6 SGW非负载分担对接方案图Fig.6 The SGWnon load sharing docking program diagram

1）SGW通过主备静态路由方式双归接入PTN；2）PTN上需要配置IP、VPN混合FRR，保护与SGW相连链路故障；3）需要配置BFD for端口检测链路故障。4）考虑到后续的端口扩容，需要在SGW上配置10GE以太链路聚合组分别与两PTN对接，最小可用链路数配置为以太链路数。若配置了负载分担，最小链路可用数可适当放宽[6]。

1.2.4 MME对接方案

MME可以采用主备静态路由的方式双归接入PTN网络，分为非负载分担方式或负载分担方式，但建议与基站接入汇聚核心（L2入L3节点）节点的方式保持一致。即如果采用基于单板的负载分担方式接入基站，那么MME也需要采用负载分担方式接入。如果基站接入采用非负载分担，那么MME也采用非负载分担方式接入。

MME也可以采用主备端口方式接入PTN网络，PTN核心节点上配置VLANIF VRRP。

MME主备端口方式对接方案如图7所示。

图7 MME主备端口方式对接方案图Fig.7 MME prepared by the main port docking program diagram

设计原则如下：

1）MME双归接入PTN：MME通过主备端口方双归接入PTN；2）PTN 上需要配置 VRRP（over VLANif）作为 MME 的网关；3）通过GE端口自协商功能检测物理层故障，ARP探测检测逻辑故障。

2 业务承载方式

原PTN承载网络通过新增PTN6900构建静态L3核心网，与传统PTN设备的L2承载接入/汇聚环共同组成E2E承载网络，或者新建独立的PTN L2承载网络。

PTN6900引入扩展了网络核心层的容量和L3能力，支持LTE业务的承载现网2G，3G业务通过传统PTN的L2VPN业务，直接转发给BSC/RNC。

S1业务，通过L2VPN转发到汇聚核心节点，在汇聚核心节点上通过L2VE/L3VE进入3层，在通过L3VPN转发到直连SGW/MME的核心节点PTN6900，并通过核心节点转发SGW/MME。

X2业务，通过L2VPN转发到汇聚核心节点，在汇聚核心节点上通过L2VE/L3VE进入3层，在通过L3VPN转发目的基站归属的汇聚核心节点，再通过L2VPN转发给目的基站所连接的接入侧PTN设备，并通过接入侧PTN设备转发给目的基站。

LTE承载方式如图8所示。

3 结束语

图8 LTE网络承载拓扑图Fig.8 LTE network bearer topology

本文是在移动大力发展LTE基础上，对PTN+PTN6900承载LTE业务方案进行详细分析，提出了几种可行的网络部署，并详细合理分析了业务是如何承载的；对后期LTE组网具有非常有意义的参考价值。

[1]杜娟.PTN承载网业务规划[J].通信技术，2013（8）:108-109.DU Juan.Business planning of PTN bearer network[J].Communications Technology，2013（8）:108-109.

[2]吴晓峰.PTN的规划和组网分析[J].通信世界，2009（33）：B17-B18.WU Xiao-feng.PTN network planning and analysis[J].Communications World，2009（33）：B17-B18.

[3]李学敏.PTN承载网络的规划及性能提升探讨[J]．通信世界，2013（10）:B23-B25.LI Xue-mei.PTN bearer network planning and performan-ce improvementinvestigate[J].Communications World，2013（10）:B23-B25.

[4]黄煜.PTN技术在传输网的研究与应用[D].广州：华南理工大学，2012:12-16.

[5]李学敏.面向移动业务的PTN组网架构及部署策略分析[J].通信世界，2009（40）：B18-B19.LI Xue-mei.Analysis for mobile services in PTN network architecture and deployment strategy[J].Communica-tions World，2009（40）：B18-B19.

[6]陈孟奇.PTN L3组网承载TD—LTE业务的可靠性规划探讨[J].移动通信，2011（21）:19-21.CHEN Meng-qi.Discussion on L3 network reliability planning PTN carrying TD LTE business[J].Mobile communication，2011（21）:19-21.