LTE Small Cell回程新時空GPON接入網承載方案

孫曦光

LTE Small Cell回程新時空GPON接入網承載方案

孫曦光

以前利用GPON網絡承載Small Cell回程的主要挑戰是缺乏對應的ONT產品，隨著上海貝爾不斷擴展GPON ONT產品線，目前已經推出了多款適合Small Cell的ONT產品。

業內預計到2016年，全球無線移動寬帶業務將發展成為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，用來同時提高網絡覆蓋和網絡帶寬，這兩個方面是提高用戶LTE高速無線互聯網寬帶業務體驗最為關鍵的2個因素，但是要想充分發揮Small Cell的優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接入網絡。

無線業務要求高速、可靠、無縫的接入

目前在全球許多國家和地區，移動用戶更為期望高速的、可靠的和無縫的無線互聯網移動寬帶業務，其中包括Internet接入、移動視頻、不斷豐富無線應用平臺。移動網絡技術和商業模式均在積極適應這個發展需求，但同時存在很多可選的方案需要考慮。無線網絡技術研究演進到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）是一個業內非常流行的策略，它可提供一種機制將那些Best effort的數據旁路到有線寬帶網絡中去，節省寶貴的移動網絡資源。無線接入網絡和有線接入網絡通過協同合作可以使運營商更好地集中網絡資源，為用戶提供更好的網絡覆蓋和更高的接入帶寬。Small Cell的出現和大量部署為運營商提供了一種新的網絡部署方式，可針對不論是“熱點”還是“非熱點”區域進行快速和高效的網絡覆蓋和容量提升。

每個移動運營商都會選擇不同的方案來增加網絡覆蓋和提高網絡容量，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基站來提高網絡覆蓋和提升網絡容量。不論選擇哪種網絡技術方案的演進策略都會對3G/4G基站的回程網絡造成重大的影響，移動運營商必須保證在回程網絡上投入足夠的資金來支撐上述策略的選擇和決策。

圖1 運營商增加網絡覆蓋和提高網絡容量的選擇方案

Small Cell GPON回程方案的優勢

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

● GPON FTTx網絡覆蓋區域和LTE Small Cell覆蓋區域高度一致；

● GPON的帶寬和QoS可滿足無線視頻、語音和數據回程要求；

● GPON用于Small Cell回程網絡部署更為快捷，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網絡承載Small Cell回程的主要挑戰是缺乏對應的ONT產品，隨著上海貝爾不斷擴展GPON ONT產品線，目前已經推出了多款適合Small Cell的ONT產品，如SFP ONT，支持PoE+和IEEE 1588v2時間同步等功能的CBU系列產品等。

圖2 無線寬帶接入網和有線寬帶接入用戶覆蓋范圍趨同

圖3 Small Cell對移動回傳網絡的要求

Small Cell GPON回程方案中技術難點

由于Small Cell安裝環境和供電等諸多限制，引入Small Cell基站對回程網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，同步以太網等；

● 需要更多的帶寬，例如上聯接口速率需要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、業務流處理能力。

由于Small Cell市場發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獲得了很好的解決。目前國內三大運營商在GPON產品技術規范中都明確提出了CBU產品的要求，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網絡的快速發展，預計2014年GPON承載LTE Small Cell將為運營商提高網絡覆蓋和提升網絡容量打開一個新的網絡時空。