孫曦光

LTE Small Cell回程新時(shí)空GPON接入網(wǎng)承載方案

孫曦光

以前利用GPON網(wǎng)絡(luò)承載Small Cell回程的主要挑戰(zhàn)是缺乏對應(yīng)的ONT產(chǎn)品，隨著上海貝爾不斷擴(kuò)展GPON ONT產(chǎn)品線，目前已經(jīng)推出了多款適合Small Cell的ONT產(chǎn)品。

業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)到2016年，全球無線移動寬帶業(yè)務(wù)將發(fā)展成為1.3萬億美元的巨大市場，但同時(shí)也是充滿了苛刻用戶和高度市場化競爭的市場。為了吸引住用戶，保證市場占有率，移動運(yùn)營商們必需要提供卓越用戶體驗(yàn)的無線寬帶業(yè)務(wù)；為了保證收益，移動運(yùn)營商必需要保持最低可能的綜合擁有成本。

近期Small Cell已經(jīng)成為移動運(yùn)營商最具成本效益的技術(shù)方案，用來同時(shí)提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)帶寬，這兩個(gè)方面是提高用戶LTE高速無線互聯(lián)網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)體驗(yàn)最為關(guān)鍵的2個(gè)因素，但是要想充分發(fā)揮Small Cell的優(yōu)勢卻存在一些困難需要克服，其中最為明顯的困難是如何給Small Cell提高可靠的、靈活的移動回程方案將Small Cell接入網(wǎng)絡(luò)。

無線業(yè)務(wù)要求高速、可靠、無縫的接入

目前在全球許多國家和地區(qū)，移動用戶更為期望高速的、可靠的和無縫的無線互聯(lián)網(wǎng)移動寬帶業(yè)務(wù)，其中包括Internet接入、移動視頻、不斷豐富無線應(yīng)用平臺。移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和商業(yè)模式均在積極適應(yīng)這個(gè)發(fā)展需求，但同時(shí)存在很多可選的方案需要考慮。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究演進(jìn)到3G、4G/LTE，更為有效地利用了無線頻譜資源，提高了每個(gè)用戶的上行和下行帶寬。Wi-Fi Offload（旁路）是一個(gè)業(yè)內(nèi)非常流行的策略，它可提供一種機(jī)制將那些Best effort的數(shù)據(jù)旁路到有線寬帶網(wǎng)絡(luò)中去，節(jié)省寶貴的移動網(wǎng)絡(luò)資源。無線接入網(wǎng)絡(luò)和有線接入網(wǎng)絡(luò)通過協(xié)同合作可以使運(yùn)營商更好地集中網(wǎng)絡(luò)資源，為用戶提供更好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和更高的接入帶寬。Small Cell的出現(xiàn)和大量部署為運(yùn)營商提供了一種新的網(wǎng)絡(luò)部署方式，可針對不論是“熱點(diǎn)”還是“非熱點(diǎn)”區(qū)域進(jìn)行快速和高效的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量提升。

每個(gè)移動運(yùn)營商都會選擇不同的方案來增加網(wǎng)絡(luò)覆蓋和提高網(wǎng)絡(luò)容量，從圖1可以看出，有些運(yùn)營商會選擇Wi-Fi Offloading方案，有些會選擇提高無線頻譜使用效率，有些會選擇將技術(shù)演進(jìn)到LTE，有些會選擇LTE Small Cell基站來提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋和提升網(wǎng)絡(luò)容量。不論選擇哪種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案的演進(jìn)策略都會對3G/4G基站的回程網(wǎng)絡(luò)造成重大的影響，移動運(yùn)營商必須保證在回程網(wǎng)絡(luò)上投入足夠的資金來支撐上述策略的選擇和決策。

圖1 運(yùn)營商增加網(wǎng)絡(luò)覆蓋和提高網(wǎng)絡(luò)容量的選擇方案

Small Cell GPON回程方案的優(yōu)勢

GPON固定寬帶接入網(wǎng)絡(luò)非常適合用于LTE Small Cell的回程，主要優(yōu)勢在于以下幾點(diǎn)。

● GPON FTTx網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域和LTE Small Cell覆蓋區(qū)域高度一致；

● GPON的帶寬和QoS可滿足無線視頻、語音和數(shù)據(jù)回程要求；

● GPON用于Small Cell回程網(wǎng)絡(luò)部署更為快捷，成本更為高效；

● GPON未來向XG PON1, TWDM PON演進(jìn)有技術(shù)保證，可支持未來更新的無線寬帶接入技術(shù)。以前利用GPON網(wǎng)絡(luò)承載Small Cell回程的主要挑戰(zhàn)是缺乏對應(yīng)的ONT產(chǎn)品，隨著上海貝爾不斷擴(kuò)展GPON ONT產(chǎn)品線，目前已經(jīng)推出了多款適合Small Cell的ONT產(chǎn)品，如SFP ONT，支持PoE+和IEEE 1588v2時(shí)間同步等功能的CBU系列產(chǎn)品等。

圖2 無線寬帶接入網(wǎng)和有線寬帶接入用戶覆蓋范圍趨同

圖3 Small Cell對移動回傳網(wǎng)絡(luò)的要求

Small Cell GPON回程方案中技術(shù)難點(diǎn)

由于Small Cell安裝環(huán)境和供電等諸多限制，引入Small Cell基站對回程網(wǎng)絡(luò)提出了很多新的技術(shù)要求。

● 需要靈活的供電方式，例如通過PoE/PoE+方式遠(yuǎn)程供電；

● 需要支持時(shí)間同步，例如IEEE 1588v2 BC mode，同步以太網(wǎng)等；

● 需要更多的帶寬，例如上聯(lián)接口速率需要GE接口等；

● 需要滿足3G、4G FDDTDD LTE多種制式Small Cell的回程；

● 需要滿足LTE和Wi-Fi同時(shí)部署，例如要支持多個(gè)GE接口；

● 需要快速故障定位，例如支持MPLS等多種新技術(shù)；

● 需要較高QoS能力，例如需要較高的時(shí)延、業(yè)務(wù)流處理能力。

由于Small Cell市場發(fā)展的巨大拉動作用和良好的市場預(yù)期，上述技術(shù)問題都已經(jīng)獲得了很好的解決。目前國內(nèi)三大運(yùn)營商在GPON產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范中都明確提出了CBU產(chǎn)品的要求，在BMT測試中對時(shí)間、時(shí)鐘和頻譜同步的要求都基本符合TD-LTE/WCDMA/CDMA不同制式Small Cell部署的要求。

隨著中國市場4G LTE網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，預(yù)計(jì)2014年GPON承載LTE Small Cell將為運(yùn)營商提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋和提升網(wǎng)絡(luò)容量打開一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)時(shí)空。