LTE网中网企业覆盖方案

发布时间:2013-08-01 作者:王印(中兴通讯)

     随着移动互联网和云计算技术的迅速普及,同时为了适应以协同设计和协同制造为主要特征的第三次工业革命浪潮需求,大型企业需要建设一个高效畅通的企业宽带信息网络,提高企业效率和运营水平。LTE具有高频谱带宽和OFDM、MIMO等天然技术优势,是无线宽带企业覆盖网络的首选。LTE的企业宽带信息覆盖网络除了具备信息畅通和业务性能稳定的基本特征,还具备立体协同、无缝移动等特征,比有线接入方式更方便,比WLAN网络效率更高。Cloud Radio、Small Cell和AAS(自适应天线系统)等技术的出现,使得建设一个高质量的LTE企业覆盖网更加现实。本文分析了LTE网中网的企业覆盖的传输延迟等关键指标、网络所支持的业务种类、方案涉及的业务流程等,同时介绍了LTE企业覆盖网中网的运维管理模式、用户体验和应用场景等。本文最后提供了一个LTE企业覆盖的参考案例。


企业无线宽带覆盖网的需求

    当今世界大企业之间的竞争日益加剧,因此企业要努力降低运营成本,提高内部沟通和管理水平。建设一个高效的4G企业信息化覆盖网络,可以满足这些需求。企业信息化宽带网络的需求包括企业内部会议、协同设计、协同生产、资料和信息共享、人员管理等企业内的云服务。使用LTE技术建设企业信息化覆盖网络,具有与有线宽带媲美的网络性能,但是成本更低廉、运维更简单。

    企业一般没有专用的LTE频谱资源,需要借助运营商的频谱资源,在运营商网络基础上,委托运营商建设一个针对企业的重点覆盖的网中网。运营商可以把LTE企业覆盖网络租用给企业。
  

企业覆盖网中网的结构和功能

    LTE企业覆盖网的架构形式如图1所示。



    在该网络拓扑中,运营商网络与企业覆盖网络是“网中网”的关系,使用同样的频点,企业覆盖的小网处于运营商的大网覆盖范围之内,两者之间可以实现漫游。当企业用户在企业网覆盖范围内时,使用企业内网的资源,直接接入企业的云服务平台,当企业用户离开企业网络覆盖范围之外时,接入到运营商的大的覆盖网络,使用远程VPN方式接入企业的云服务平台。

    LTE企业网使用ZXUN iEPC,单个物理节点集成全套EPC网元,包括MME、SGW、PGW和HSS。iEPC是企业LTE网络融合度最高的EPC解决方案,快速部署,便捷维护。

    ZXUN iEPC采用5U高度的中兴通讯E2040插箱,提供电信级业务功能,完全满足企业网通信需求,功能包括移动性管理、安全管理、用户签约数据管理、会话管理、基于IMSI段的区域限制、基于IMSI段的EPLMN列表、IP路由、LTE用户IP地址管理、APN管理、基于APN的QoS管理。


企业覆盖网的网络设计

    企业覆盖网络范围包含对企业所属建筑物的覆盖,例如办公室和生产厂房。在企业网的覆盖范围内,企业用户的业务种类多、接入频繁、业务密度高,要求LTE网络信号质量好,覆盖均匀。采用基于HetNet的方式达到此要求(见图2)。该覆盖方案比传统的宏蜂窝覆盖方案的业务容量密度提高280%。

    我们知道,LTE 4G网是2层的扁平化架构,无线接入网只有基站,与3G比较,这样的网络架构变得简单了,但是新网络架构也带来了新的问题。首先所有用户的接入业务全部要流到EPC,核心网成为整个网络的瓶颈,特别是4G时代的永远在线的业务特征引起的信令风暴问题,让核心网不堪重荷。新架构引起的另外一个问题是业务延迟大,即使是物理位置接近的用户之间的通信业务,也要绕道到唯一的集中点—核心网,产生不必要的迂回延迟。

    4G网络架构的这些问题在LTE应用于企业覆盖时更加突出,因此我们无法使用运营商的4G大网来满足企业覆盖要求,而采用网中网的方式。网中网的架构是分层网,在普遍覆盖的运营商大网基础上,叠加了企业增强覆盖的小网。企业用户可以优先接入到企业内部覆盖网络,此时可以直接接入企业内网的云服务平台,企业内部用户之间的业务不必经过运营商网络的xGW进行迂回,降低了业务传输延迟。企业用户访问Internet时,可以直接使用企业外网关,大大节省了传输的租用费用和网关流量费用。

    这种网中网的架构中,运营商的大网和企业的内网之间互相提供容灾备份,可以提高企业用户的业务稳定性,保证了企业正常运营。

    企业覆盖网络可以有独立的Mini OSS平台,可以独立进行计费和运营。

    LTE的网中网的企业覆盖方案既保证了企业覆盖的服务质量,也降低了运营费用,有助于提高企业运营效率。
                                   
应用案例

    在某运营商LTE项目中,中兴通讯提出了iEPC+Cloud Radio来覆盖其工业园的综合方案,该方案获得运营商好评。

    在该设计方案中,采用了HetNet的立体综合覆盖方式,园区内除了6个宏站的第一层的广泛覆盖之外,对特殊地点,例如食堂和会议室等,使用Micro站和Pico站进行深层覆盖(见图3)。 


    工业园的用户优先选择接入Small Cell,业务经过企业的防火墙直接接入Internet。这种方式比传统方式(也就是通过外部LTE大网经过城域网传输到统一核心网,经过统一PGW网关再到Internet的方式)延迟更小,平均传输延迟从18ms减少到12ms。
              
    使用无线宽带实现企业覆盖,覆盖范围更广,涵盖企业的各个部门,如管理部门、行政部门、研发部门、生产物流部门等。由于LTE支持移动性,部署更灵活,这一点对企业的安全和物流管理有不言而喻的特殊意义。LTE的网中网企业网更支持多种接入方式,满足现代企业协同办公的全方位需