PON承載LTE室分回傳技術探討

肖文鵬

（中國鐵塔股份有限公司漢中市分公司 陜西 漢中 723000）

1 引言

隨著信息技術的快速發展，數據總量急劇增長，如何提高數據的傳播效率成為熱門課題，同時人們對數據無線通信的要求也越來越高，PON技術和LTE技術的出現和發展則很好地滿足了時代的發展要求。

經過多年互聯網技術與LTE技術的積累，LTE技術在國際上得到了成熟的應用。目前中國移動、移動聯通以及中國電信已相繼獲得5G牌照，通信技術的快速革新在一定程度上也是大規模的LTE網絡建設的結果。作為移動網絡的重要組成之一，基站回傳網絡的技術水平、網絡模式以及日常運行維護水平對整個移動網絡的管理成本、網絡質量和運行效率有著直接的影響。早期3G網絡與LTE網絡使用的IP RAN技術、PTN技術等可以實現擴大帶寬，強化OMA功能，還能保證較高的網絡服務質量，極大地促進了3G技術與LTE技術的發展。由于各種因素的影響，無線基站的建設存在客觀上的困難，通過室分系統的建設來優化網絡運行質量成為一個具有可行性的方案。PON作為一種純介質網絡技術，能夠在低成本的前提下保證網絡系統的可靠性，并且其網絡搭建周期短，PON技術與LTE技術的融合，對于室分回傳技術的發展和應用具有重要的價值。

2 PON技術與LTE技術概述

2.1 PON技術

PON作為一種純介質網絡，其主要技術基礎是一點指向多點的光纖接入技術，主要包括OLT、ODN以及ONU等。由于該網絡系統中采用的均為光分路器等無源電子器件，因此PON也是一種具有代表性的無源光纖網絡。

與傳統的有源網絡相比，PON憑借其組成中的無源器件能夠隔離外部環境中的電磁干擾，降低雷電的影響，因此可保證較好的可靠性，還可以減少日常運行管理中的資金投入。與有源網絡系統相比，PON在光纜資源利用、帶寬資源共享以及設備安全性方面體現出了明顯的優越性，主要表現在以下幾個方面。

（1）建設與維護成本低，具有良好的擴展性。PON傳輸網絡的建設不需要電子部件和電源，網絡建設和維護容易，長期運行的經濟效益較好。

（2）PON因其純介質網絡的特點，受強電磁干擾與雷電影響很小，可以建設在惡劣的外部環境中。

（3）EPON在上行和下載方面都能夠實現1.25 Gb/s的帶寬，最高可支持10 gGb/s的帶寬，GPON可以提供2.5 Gb/s的帶寬。

（4）PON是一種點到多點的網絡系統，能夠在有限的CO資源條件下通過扇形結構為更多的用戶提供網絡服務。

（5）能夠靈活地分配帶寬，可以有效地提高服務質量。

2.2 LTE技術

LTE技術是由3G技術發展而來的，是當前無線數據通信技術的標準，該技術的應用主要包括TDD模式和FDD模式，FDD-LTE模式在國際上較為通用，TD-LTE模式在我國的應用相對較多。經過不斷創新和實踐積累，LTE通過技術和調制方法的優化顯著地提高了無線數據通信的傳輸質量和傳輸效率，還通過簡化和升級網絡體系的架構，為IP化網絡的建設提供了極大的便利[1]。在早先的3G時代，LTE技術的發展極大地優化了3G的空中接入性能，該技術的無線網絡演進標準是OFDM與MIMO。LTE技術的發展和應用，極大地提高了網絡峰值速率，能夠在20 MHz頻譜帶寬條件下實現100 Mbit/s的下載速率和50 Mbit/s的上傳速率，還可以顯著降低網絡延遲，提升網絡容量。

3 PON承載2G、3G以及LTE室分業務

從網絡安全角度來說，PTN網絡的保護能力要優于PON網絡，中國移動、中國電信以及中國聯通等電信運營商一般是通過建設環形網絡來實現宏站的網絡回傳。與宏站相比，無線室分業務在安全性方面的要求彈性更好，因此PON網絡承載室分業務能夠較好地滿足當前無線通信業務的業務需求和安全性要求。

就室分站點回傳網絡系統而言，2G網絡與3G網絡在業務流向和網絡架構方面相似度較高，都屬于從基站流向交換側的集聚型業務，兩者主要的差別在于：（1）2G基站一般情況下使用的為E1接口，而3G基站使用FE接口更多；（2）2G基站一般與BSC設備相連，而3G基站一般與RNC設備相連。

LTE網絡扁平化的結構不需要BSC設備和RNC設備，S1接口能夠實現基站向核心網的匯聚業務，X2接口能夠與附近基站建立連接。OLT兼容三層路由功能，同時一個OLT下的室分站點可以不經過城域網直接通過OLT完成互通。PON網絡可實現LTE室分站點的回傳，還能實現同一站點內2G網絡、3G網絡以及LTE網絡室分站點的回傳，PON連接結構圖見圖1所示。

圖1 室分站點 PON 連接結構圖

4 PON和PTN承載室分業務的比較

PON承載室分業務與PTN承載室分業務相比，優勢體現在以下幾個方面。

（1）光分配網基礎性設施覆蓋面較廣，現有PON網絡資源與室分站點的分布匹配性較好。

（2）PTN技術采用的是點到點的拓撲結構，PON技術點到多點的網絡結構在分布零散、位置未知的室內站點的回傳應用效果更好。

（3）在光網絡單元的成本方面，PON設備比PTN設備要低，還能減少光纖接入距離。同時，PON設備功耗更低，對外部環境要求更低，便于維護管理工作的開展，因此PON承載LTE小基站回傳網絡維護成本較低。此外，PTN承載室分業務站點較多，會增加接入層光纖網絡冗余度，還會占用更多的系統資源[2-3]。

5 結語

與傳統的宏基站相比，LTE室分站點具有明顯的離散性和不確定性，因而LTE室分站點對回傳技術與回傳網絡的要求具有一定的特殊性。得益于點到多點的網絡結構，PON承載室分站點回傳業務在成本、施工難度、工程建設周期方面均具有明顯的優勢，具有較好的可行性和廣闊的應用前景。