自2009年全球首个LTE网络商用以来，LTE在全球市场取得了快速发展。据GSA统计，截至2013年8月，全球76个国家已经部署200张LTE网络。GSA主席艾伦海登说：“106张LTE网络在过去的12个月投入商业运行，代表了112%的年增长率。”LTE是一种主流的移动宽带技术，是发展最快的移动通信系统技术。
在用户数量上，根据统计，在2013年内，LTE覆盖人口达到全球人口的22%，其发展速度远高于3G网络部署之初。
2013年12月4日，工业和信息化部将TDD-LTE牌照分配给三家电信运营商：中国移动、中国电信以及中国联通。此前，中国联通就要求各分组本地网要为LTE的引入做好传输储备，在获取LTE牌照后的三个月要具备商用能力，并在浙江、广东等地开始建设FDD LTE 4G试验网络。这也就意味着，300多张分组本地网都面临着从3G承载到3G、LTE统一承载的转变。如何在现有分组本地网上承载LTE业务是我们亟须关注和解决的问题。
LTE对承载技术的要求
3GPP将LTE的无线接入网定义为EUTRAN(演进的无线接入网)，将核心网定义为EPC(演进的分组核心网)。
EPC主要由移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)、服务网关(Serving Gateway，SGW)、分组数据网关(Packet Date Network Gateway，PGW)等几个主要的功能实体组成。
EPC架构秉承了控制与承载分离的理念，将2G/3G分组域中SGSN的移动性管理、信令控制功能和媒体转发功能分离出来，分别由两个网元来完成。其中MME负责移动性管理、信令处理等功能，S-GW负责媒体流处理及转发等功能，P-GW则仍承担GGSN的职能。
与2G/3G网络相比，LTE网络最显著的新变化主要有：
●网络结构全IP化：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。
●网络架构扁平化：取消了之前定义的RNC，eNB(演进的基站)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。
●引入了两个接口：X2是相邻eNB间的分布式接口，主要用于用户移动性管理；S1是从eNB到EPC的动态接口。
其中，网络结构全IP化，意味着核心网内、核心网与无线网之间的接口均可基于IP承载。
网络结构扁平化，意味着要建立eNB到MME和SGW之间的IP连通性。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，且每个eNB可定义多达32个X2接口，实际部署时相邻基站数量由覆盖情况决定。S1接口具备灵活组网方式，即所谓S1-flex功能。S1-flex允许一个eNB连接到多个MME/SGW POOL(池)，主要目的是实现负载均衡和网络冗余，且每个eNB支持最多16个S1接口。上述分析表明，无论S1还是X2都存在着点对多点的流量。
分组本地网面临的挑战
当前，分组本地网采用MPLS L3VPN对IP化的3G PS报文进行可靠封装，基于路由信息进行选路，从而建立解决点多点通信模型。当RNC与基站之间的归属关系调整时，承载网不会感知，从而为运维实现了真正意义上的无线和承载的解耦合。
对于LTE业务，存在着两种业务流向，一种是端到端的、向上汇聚的S1业务，一种是本地交换的X2业务。
在LTE初期，MME/SGW都部署在省会的核心机房。对于省会城市，基站的S1业务与3G基站的PS业务的模型相同，可采用“接入层PWE3+汇聚层以上L3VPN”或“接入层L3VPN+汇聚层以上L3VPN”的方式承载。两种方案均能满足3GPP对3G/LTE的时延要求。
分组网不仅要承载流向固定、集中式的LTE S1业务，还要面临流向不确定、分布式的LTE X2业务。同一接入环、跨接入环、跨汇聚节点的基站之间都存在X2通信的可能，X2连接具有N的平方的特点。由于汇聚节点之间都需要形成MP-BGP邻居，配置端到端的RSVP-TE隧道，并对LSP隧道和上下话PE节点提供保护，因此BGP、RSVP-TE隧道及保护的配置也会有N的平方的问题，这给网络的规划、开通都来了不小的难题。
IP RAN分层VPN解决方案
为了兼容两种业务，同时在不改变网络架构的基础上简化业务配置，烽火通信以为客户提供最合适解决方案为出发点，提出了对LTE业务在汇聚层以上统一采用分层VPN的承载方案。
分层部署L3VPN，即核心落地接点作为普通的PE节点，核心节点作为一级SPE节点，区域汇聚节点作为二级SPE和一级的UPE，汇聚节点作为二级UPE。普通PE和SPE、UPE和其位于同一个环的SPE建立MP-iBGP邻居，UPE通告私网路由到SPE，SPE下发缺省路由到UPE。通过本地有优先级的设置影响BGP路由的选择，从而确定主备用节点；在PE、SPE或UPE节点失效时，采用VPN FRR或BGP ECMP的方式加快路由收敛。
分组本地网作为路由型网络，在大规模组网所带来的路由收敛性、管理复杂、工程开通和维护难度大也会成为运营商困扰的问题。上述方案在解决LTE的S1和X2流量调度的同时，规划清晰，能有效降低网络的协议配置复杂度和工作量，从而保障LTE基站的开通进度，便于后期维护过程中的故障排查。随着LTE基站覆盖范围和密度的增大，汇聚以上采用分层VPN方案所带来的优势将更加明显。
目前全球已有50余个本地网使用烽火解决方案承载LTE，具备丰富的业务承载经验，在不断深挖网络价值、不改变网络架构、不影响现有3G业务、满足3GPP LTE时延指标的基础上提出上述方案，完美满足运营商对于3G本地网承载LTE业务的诉求，充分保护运营商投资。
(审核编辑: 小王子)
