浅析4G载波聚合技术引入对分组传输网络的容量及结构改造分析

吴林彬

【摘要】 随着科技的不断深化和其应用范围不断扩大，宽带需求程度和业务承载模式等方面都发生了巨大的变化，在此背景下，本地传输网、接入网等技术应用和整体的信息网络建设都需要得到较大发展和提升.近年随着4G技术应用范围不断扩大，载波聚合技术受到广泛关注，分组传送网的特征发生显著变化，分组传输网络宽带容量和结构改造成为必然的趋势。本文通过对4G业务的基本需求、4G业务承载网技术的分析，对分组传输网改造提出建议，为推动我国信息网络技术发展作出努力。

【关键词】 4G载波聚合技术 分组传输网络 容量及结构改造

一、前言

载波聚合技术作为4G演进技术LTE-A的重要构成，将4G网络和诸多载波捆绑，使网络传输的效率大幅提升，4G载波聚合技术的应用可以使网络上行和下行速率大幅提升，而为保证4G载波聚合技术功能的充分发挥，网络运营商需要对分组传输网络的容量及结构进行针对性的改造。

二、4G业务的基本需求分析

在4G业务的LTE网架结构中，存在相邻基站之间的X2接口和基站与aGW之间的S1接口两种主要连接接口，随着近年来传输宽带需求规模的不断扩大，要实现短期需求每秒钟达到200Mb，均值宽带要实现每秒钟100Mb，在运营商将4G载波聚合技术引入网络建设中后，用户最大接入宽带需要提升至每秒钟220Mb，大部分运营商现有分组传输层接入层将难以满足实际需要，所以需要对分组传输网的容量和结构进行改造[1]。载波聚合，如图1所示，是单用户对峰值速率和系统容量的不断提出新的要求的刺激下，通过增加系统传输带宽的形式男足实际需要的现代技术，将其与4G业务相结合，使传输的效率更加优越，但对现有分层传输设备也提出了新的要求。

三、4G业务承载网技术分析

3.1 IPRAN

IPRAN即无线接入网的承载功能由路由器方案实现的网络信息技术，其以IP/MPLS协议族为主要的工具，其中MPLS以标记的IP路由选择为基础，可实现扩展操作维护管理、网络保护与管理等方面的功能，现阶段互通性。标记成熟度等方面均达到较高的水平，将此技术应用于4G业务承载网中，对实现宽带接入、组播、电路仿真等业务综合载入、承载等方面具有积极的作用，可见要实现针对4G载波聚合技术的改造，需要针对性的合理应用此技术。

3.2 PTN

PTN技术直接以MPLS转发平面作为功能实现的基础，可以实现分组传送不同端点之间的操作维护管理、服务质量管理、保护、类同步数字体系管理等功能，现阶段通常将此技术视为其基础转发平面的升级[2]。

通过上述分析可以发现，4G业务承载网的两种主要技术既有共性又有个性，其虽然在业务功能和体系构架方面具有相似处，但后者的业务层次明显更多，而且以路由器为基础，功能相对更稳定，前者在造价方面占有一定的优势，要实现4G载波聚合技术的要求，两者的容量都需要在现有的基础上升级，达到40/100GE的要求[3]。

四、分组传输网改造建议

通过上述分析可以发现，现代进行分组传输网的改造是满足4G业务需要的必然选择，而且现代已经具备改造分组传输网的技术能力，在实际改造的过程中要充分尊重城域网和农村网络建设的现状，融合SDN技术结合改造的能力合理选择改造方式。

4.1积极升级城域网核心层分组传输设备

要满足4G载波聚合技术的实际需要，需要对城域网核心层分组传输设备进行针对性的升级完善，使其达到40/100GE的标准，在现有10GE汇聚层系统的基础上要结合网络运营商实际业务发展的需要，结合具体的分组传输设备设置情况，进行相应的升级改造，具体的升级方式要结合实际情况，例如实际情况决定可以实现平滑40GE升级，需要在城域网内建设40GPTN系统；当实际情况决定其不能直接实现40GE升级，需要在原网络界谷中进行N×10GE系统的叠加建设[4]。与此同时城域网骨干层分组传射设备的容量、转换功能等也需要结合4G载波聚合技术进行改造，以下挂基站的数量为基础对L2/L3分组传输设备进行改造，并将允许L3功能的大容量分组传输设备以组的形式在改造的核心节点进行安装，以此满足交叉容量和大城市分组传输网容量分别在640G和1T以上，在此基础上，城域核心层L3分组传输系统需要引起足够的重视，并结合实际情况对其加大建设力度，通过对接入环和站址IP覆盖率的优化升级，可以使LTE基站的接入速度得以提升，可见城域网核心层分组传输设备的升级是一项复杂的工程，其以区域实际情况为基础，分层次进行。

4.2分组传输网新建接入环容量

4G载波聚合技术要求环容量可平滑升级到10GE，所以分组传输网中的重点区域在目前网络设备允许10GE接入环建设的情况下应积极建设此类型的接入环，例如4G基站聚集地区、集团客户专线密集区域等，现阶段实际情况决定并不是所有的分组传输网重点区域都满足10GE接入环建设的需要，此时需要实现插板容量扩大或以跳点的形式进行双GE接入环的建设，以此满足4G载波聚合技术的实际需要，通过大量实践证明，接入环的形式不宜过多，单层环、环带短支链结构是较理想的接入环形式，另外，接入接入环的基站站址数量也不应盲目求多常规在6至8个为宜，最多也要在10个以内，现阶段部分乡镇农村受基础设施建设水平的限制，接入基站的数量相对更多，但也要严格的限制在15个以内，超过此数量，正常运行将受到严重影响。

4.3分组传输网积极启用流量统计复用功能

分组传输网保证宽带收敛作用的发挥，需要以业务Qos为基础，积极开展差异化、个性化的服务，例如针对网络内业务电路中保证宽带和峰值宽带的实际组合，在网络阻塞的情况下有意识的对处于两者之间的流量转发操作进行限制，以此提升分组传输的实际效率。

4.4及时清理SDH传输系统离散电路

对传输系统利用效率的提升是保证4G载波聚合技术功能发挥的有效途径，其需要对各分组传输网进行协同规划，对电路资源进行有效的整合配置，同时需要对分组传输网络建设所涉及的机房、业务、节点设备、管道、光缆、送网结构等方面进行针对性的优化，对离散电路进行有效的清理，以此保证承载效率和网络整体的安全性能得到提升。

五、结论

通过上述分析可以发现，现阶段随着网络应用范围的不断扩大，人们对网络传输速度等方面的性能要求不断提升，引入4G载波聚合技术是网络运营商满足人们实际需要的具体体现，但要充分发挥其功能，需要对分组传输网络的容量及结构进行改造，这是网络时代发展的必然要求。

参 考 文 献

[1]叶亚伟.4G载波聚合技术引入对分组传输网络的容量及结构改造分析.通讯世界，2015

[2]张丽娟.LTE-Advanced中机会载波聚合技术的研究.南京：南京邮电大学，2013

[3]刘朝生.OFDM系统中的载波聚合技术研究.电子科技大学，2010

[4]伉沛川.LTE-A载波聚合关键技术研究.北京邮电大学，2013