孫曦光

LTE Small Cell回程新時空GPON接入網(wǎng)承載方案

孫曦光

以前利用GPON網(wǎng)絡承載Small Cell回程的主要挑戰(zhàn)是缺乏對應的ONT產(chǎn)品，隨著上海貝爾不斷擴展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)內預計到2016年，全球無線移動寬帶業(yè)務將發(fā)展成為1.3萬億美元的巨大市場，但同時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，移動運營商們必需要提供卓越用戶體驗的無線寬帶業(yè)務；為了保證收益，移動運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)成為移動運營商最具成本效益的技術方案，用來同時提高網(wǎng)絡覆蓋和網(wǎng)絡帶寬，這兩個方面是提高用戶LTE高速無線互聯(lián)網(wǎng)寬帶業(yè)務體驗最為關鍵的2個因素，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。

無線業(yè)務要求高速、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，其中包括Internet接入、移動視頻、不斷豐富無線應用平臺。移動網(wǎng)絡技術和商業(yè)模式均在積極適應這個發(fā)展需求，但同時存在很多可選的方案需要考慮。無線網(wǎng)絡技術研究演進到3G、4G/LTE，更為有效地利用了無線頻譜資源，提高了每個用戶的上行和下行帶寬。Wi-Fi Offload（旁路）是一個業(yè)內非常流行的策略，它可提供一種機制將那些Best effort的數(shù)據(jù)旁路到有線寬帶網(wǎng)絡中去，節(jié)省寶貴的移動網(wǎng)絡資源。無線接入網(wǎng)絡和有線接入網(wǎng)絡通過協(xié)同合作可以使運營商更好地集中網(wǎng)絡資源，為用戶提供更好的網(wǎng)絡覆蓋和更高的接入帶寬。Small Cell的出現(xiàn)和大量部署為運營商提供了一種新的網(wǎng)絡部署方式，可針對不論是“熱點”還是“非熱點”區(qū)域進行快速和高效的網(wǎng)絡覆蓋和容量提升。

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

圖1 運營商增加網(wǎng)絡覆蓋和提高網(wǎng)絡容量的選擇方案

Small Cell GPON回程方案的優(yōu)勢

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

● GPON FTTx網(wǎng)絡覆蓋區(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)絡部署更為快捷，成本更為高效；

● GPON未來向XG PON1, TWDM PON演進有技術保證，可支持未來更新的無線寬帶接入技術。以前利用GPON網(wǎng)絡承載Small Cell回程的主要挑戰(zhàn)是缺乏對應的ONT產(chǎn)品，隨著上海貝爾不斷擴展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)絡的要求

Small Cell GPON回程方案中技術難點

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)絡提出了很多新的技術要求。

● 需要靈活的供電方式，例如通過PoE/PoE+方式遠程供電；

● 需要支持時間同步，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同時部署，例如要支持多個GE接口；

● 需要快速故障定位，例如支持MPLS等多種新技術；

● 需要較高QoS能力，例如需要較高的時延、業(yè)務流處理能力。

由于Small Cell市場發(fā)展的巨大拉動作用和良好的市場預期，上述技術問題都已經(jīng)獲得了很好的解決。目前國內三大運營商在GPON產(chǎn)品技術規(guī)范中都明確提出了CBU產(chǎn)品的要求，在BMT測試中對時間、時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)絡的快速發(fā)展，預計2014年GPON承載LTE Small Cell將為運營商提高網(wǎng)絡覆蓋和提升網(wǎng)絡容量打開一個新的網(wǎng)絡時空。