隨著移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的發(fā)展演進，3G移動通信系統(tǒng)已不再是一個遙不可及的夢想。在中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、三大運營商加大3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模力度的同時，一個新的名詞進入我們的眼簾，它就是LTE。本文將著重介紹3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的區(qū)別，并在此基礎(chǔ)上探討LTE面向傳送網(wǎng)的解決方案。

LTE帶來的變化

LTE是英文Long Term Evolution的縮寫。LTE也被通俗地稱為3.9G，具有100Mbps的數(shù)據(jù)下載能力，被視作從3G向4G演進的主流技術(shù)。

2G/3G向LTE演進歷程

業(yè)務(wù)從2G/3G向LTE演進的過程中，先后經(jīng)歷了以下階段：

2G/3G階段：語音業(yè)務(wù)是主要收入來源，寬帶和分組域網(wǎng)絡(luò)不斷引入新的增值業(yè)務(wù)，寬帶業(yè)務(wù)收入呈現(xiàn)上升趨勢;

業(yè)務(wù)IP化階段：固定網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)，都通過網(wǎng)絡(luò)智能化和軟交換的部署進行電路域網(wǎng)絡(luò)向IP承載的改造和升級;

固定業(yè)務(wù)、移動業(yè)務(wù)融合階段：固定、移動用戶的帶寬和速率都將大幅提升，固定和移動的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可以進行多方面的融合;

增值業(yè)務(wù)引入階段：在業(yè)務(wù)層通過引入IMS，為固定和移動的寬帶用戶提供增值業(yè)務(wù)，F(xiàn)emto(家庭基站)的部署則實現(xiàn)終端融合;

綜合業(yè)務(wù)運營階段：隨著IMS不斷發(fā)展擴大，網(wǎng)絡(luò)演進為基于IP的寬帶全分組網(wǎng)絡(luò)，提供包括語音、數(shù)據(jù)、視頻和流媒體融合的業(yè)務(wù);

LTE階段：固定網(wǎng)絡(luò)向三網(wǎng)融合發(fā)展，移動網(wǎng)絡(luò)的無線部分全面部署LTE，核心部分則演進到EPC網(wǎng)絡(luò)。

3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對比

NodeB：由控制子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、射頻子系統(tǒng)、中頻/基帶子系統(tǒng)、天饋子系統(tǒng)等部分組成，即3G無線通信基站;

RNC：Radio Network Controller(無線網(wǎng)絡(luò)控制器)，用于提供NodeB移動性管理、呼叫處理、鏈接管理和切換機制，即3G基站控制器;

Iub：Iub接口是RNC和NodeB之間的邏輯接口，完成RNC和NodeB之間的用戶數(shù)據(jù)傳送、用戶數(shù)據(jù)及信令的處理;

CS：Circuit Switch(電路交換)，屬于電路域，用于TDM語音業(yè)務(wù);

PS：Packet Switch(分組交換)，屬于分組域，用于IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);

MGW：Media GateWay(媒體網(wǎng)關(guān))，主要功能是提供承載控制和傳輸資源;

MSC：Mobile Switching Center(移動交換中心)，MSC是2G通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)元之一。是在電話和數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間提供呼叫轉(zhuǎn)換服務(wù)和呼叫控制的地方。MSC轉(zhuǎn)換所有的在移動電話和PSTN和其他移動電話之間的呼叫;

SGSN：Serving GPRS SUPPORT NODE GPRS(服務(wù)支持節(jié)點)，SGSN作為GPRS/TD-SCDMA/WCDMA核心網(wǎng)分組域設(shè)備重要組成部分，主要完成分組數(shù)據(jù)包的路由轉(zhuǎn)發(fā)、移動性管理、會話管理、邏輯鏈路管理、鑒權(quán)和加密、話單產(chǎn)生和輸出等功能;

GGSN：Gateway GPRS Support Node(網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點)，起網(wǎng)關(guān)作用，它可以和多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，可以把GSM網(wǎng)中的GPRS分組數(shù)據(jù)包進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠端的TCP/IP或X.25網(wǎng)絡(luò);

eNodeB：演進型NodeB，LTE中基站，相比現(xiàn)有3G中的NodeB，集成了部分RNC的功能，減少了通信時協(xié)議的層次;

MME：Mobility Management Entity(移動性管理設(shè)備)，負責移動性管理、信令處理等功能;

S-GW：Signal Gateway(信令網(wǎng)關(guān))，連接NO.7信令網(wǎng)與IP網(wǎng)的設(shè)備，主要完成傳輸層信令轉(zhuǎn)換，負責媒體流處理及轉(zhuǎn)發(fā)等功能;

PDN GW：是連接外部數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，UE(用戶設(shè)備，如手機)可以通過連接到不同的PDN Gateway訪問不同的外部數(shù)據(jù)網(wǎng)。

LTE相較于3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變化

實現(xiàn)了控制與承載的分離，MME負責移動性管理、信令處理等功能，S-GW負責媒體流處理及轉(zhuǎn)發(fā)等功能;

核心網(wǎng)取消了CS(電路域)，全IP的EPC(Evolved Packet Core，移動核心網(wǎng)演進)支持各類技術(shù)統(tǒng)一接入，實現(xiàn)固網(wǎng)和移動融合(FMC)，靈活支持VoIP及基于IMS多媒體業(yè)務(wù)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)全IP化;

取消了RNC，原來RNC功能被分散到了eNodeB和網(wǎng)關(guān)(GW)中，eNodeB直接接入EPC，LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加扁平化，降低了用戶可感知的時延，大幅提升用戶的移動通信體驗;

接口連接方面，引入S1-Flex和X2接口，移動承載需實現(xiàn)多點到多點的連接，X2是相鄰eNB間的分布式接口，主要用于用戶移動性管理;S1-Flex是從eNB到EPC的動態(tài)接口，主要用于提高網(wǎng)絡(luò)冗余性以及實現(xiàn)負載均衡;

傳輸帶寬方面：較3G基站的傳輸帶寬需求增加10倍，初期200-300Mb/s，后期將達到1Gb/s。

烽火通信LTE移動回傳技術(shù)

LTE移動回傳對傳送網(wǎng)提出了2點必須要求：

傳送網(wǎng)內(nèi)核必須IP化，即傳輸顆粒必須是packet;

傳送網(wǎng)必須引入L3路由功能，可以實現(xiàn)S1和X2接口動態(tài)建立。

為了實現(xiàn)傳送網(wǎng)絡(luò)由3G向LTE的平滑演進，烽火通信公司傳送網(wǎng)解決方案為靜態(tài)L2(PW)+L3VPN：

如下圖，在網(wǎng)絡(luò)匯聚、接入層沿用現(xiàn)有L2 VPN分組轉(zhuǎn)發(fā)功能，為基站提供到核心層節(jié)點的二層傳輸管道PW，匯聚、接入層設(shè)備使用烽火通信PTN產(chǎn)品，如CiTRANS 660/640。

在網(wǎng)絡(luò)核心層(含業(yè)務(wù)落地的設(shè)備)，支持L2到L3的橋接功能和靜態(tài)L3 VPN功能，滿足LTE基站接入中本地的S1和X2業(yè)務(wù)承載，并提供OAM和網(wǎng)絡(luò)保護，核心層設(shè)備使用烽火通信IP RAN產(chǎn)品，如CiTRANS 865/860。

移動網(wǎng)絡(luò)已邁入LTE時代，作為面向LTE傳送網(wǎng)建設(shè)的先行者，烽火通信長期以來致力于對于精品傳送網(wǎng)的追求，在LTE即將呼之欲出的大背景下，烽火通信必將繼續(xù)發(fā)揮自己的特長，為中國的通信事業(yè)貢獻自己應(yīng)有的力量。

作者：代謝寅 章小軍