小型基站Small cell實(shí)現(xiàn)光纖資源利益最大化
時(shí)間:2014-08-20 08:49:18 來源：
隨著移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用、智能終端的日益普及，網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)和盲點(diǎn)亟須靈活的部署方案來完善覆蓋。鑒于基站選址和工程施工越來越難，施工成本越來越高，基站設(shè)備的小型化、低功耗、可控性和智能化已成為主流趨勢(shì)。隨著移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用、智能終端的日益普及，網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)和盲點(diǎn)亟須靈活的部署方案來完善覆蓋。鑒于基站選址和工程施工越來越難，施工成本越來越高，基站設(shè)備的小型化、低功耗、可控性和智能化已成為主流趨勢(shì)。OPGW光纜
對(duì)此，產(chǎn)業(yè)鏈不約而同地推出了一系列小型化基站設(shè)備和技術(shù)。小型基站包括Femtocell，Picocell，Metrocell和Microcell，而這些技術(shù)我們可統(tǒng)稱為：Small Cell。Small Cell源于最初為家庭場景設(shè)計(jì)的Femtocell(俗稱的“家庭基站”)，Small Cell的“小”是相對(duì)于傳統(tǒng)的宏基站(Macrocell)而言的，其特點(diǎn)體現(xiàn)在：小型化、低發(fā)射功率、可控性好、智能化和組網(wǎng)靈活。從發(fā)射功率看，典型發(fā)射功率在100mW到5W之間；從重量看，普遍重量在2到10kg之間；從組網(wǎng)方式看，支持包括DSL/光纖/WLAN及蜂窩技術(shù)在內(nèi)的多種技術(shù)回傳；而且還具備自動(dòng)鄰區(qū)發(fā)現(xiàn)、自配置等SON功能。具有四類產(chǎn)品形態(tài)：第一種稱為FemtoCell，主要用于家庭和企業(yè)環(huán)境中；第二種稱為PicoCell，應(yīng)用于室內(nèi)公共場所如機(jī)場、火車站、購物中心等；第三種稱為MicroCell，用于受限于占地?zé)o法部署宏基站的市區(qū)或農(nóng)村；最后一種稱為MetroCell，主要用于市區(qū)熱點(diǎn)區(qū)域來降低容量瓶頸或農(nóng)村。現(xiàn)有的宏站回傳往往采用PTN/IP RAN等承載方式，只是覆蓋到2G/3G宏基站層面，如果要考慮Small cell的業(yè)務(wù)回傳，則需要將光纜和承載設(shè)備延伸到比現(xiàn)有宏基站密度高達(dá)十多倍的節(jié)點(diǎn)上，建設(shè)難度和投資成本都將很大。
在光纖充足、分組承載資源豐富的情況下，可采用PTN承載small cell，但這樣做的缺點(diǎn)是成本較高。PON技術(shù)采用點(diǎn)到多點(diǎn)的組網(wǎng)方式，節(jié)省資源，且整個(gè)ODN為無源網(wǎng)絡(luò)，因此減少了故障節(jié)點(diǎn)，節(jié)省了有源節(jié)點(diǎn)的電費(fèi)成本，相較而言，PON承載Small cell在成本上要比其他方式低廉；基于PON網(wǎng)絡(luò)的諸多優(yōu)勢(shì)，建議在家庭、企業(yè)、公共區(qū)域的室內(nèi)部署場景建議采用G/EPON進(jìn)行回傳；在公共區(qū)域室外場景、農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)可以采用10G PON結(jié)合VDSL2進(jìn)行small cell承載，主要基于運(yùn)營商在這些地方光纖鋪設(shè)較少，銅線改造進(jìn)程慢，甚至沒有改造計(jì)劃，在進(jìn)行Small cell承載時(shí)，可以就近采用銅線資源。此外，國內(nèi)運(yùn)營商都是全業(yè)務(wù)運(yùn)營，在運(yùn)營移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，也擁有一張固定寬帶接入網(wǎng)。從運(yùn)營商目前的反饋來看，固定接入網(wǎng)的投資高昂，回報(bào)率卻不樂觀，主要的因素是實(shí)際連接率較低，而這張覆蓋廣、帶寬高且未充分利用的固定寬帶接入網(wǎng)，恰好為Smallcell的大規(guī)模部署提供了更為經(jīng)濟(jì)和快速的承載方式，這為解決Smallcell承載提出了一個(gè)新的建設(shè)思路，固移融合：將移動(dòng)回傳和固定接入網(wǎng)絡(luò)有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流量的有效分流和提升用戶體驗(yàn)。
采用PON網(wǎng)絡(luò)承載Small cell，技術(shù)上需要適應(yīng)其特點(diǎn)，從而保證業(yè)務(wù)能夠高效的承載傳送。下面分別從時(shí)間同步、業(yè)務(wù)保護(hù)、層次化QoS、以及高效運(yùn)維幾個(gè)方面對(duì)PON網(wǎng)絡(luò)承載Small cell進(jìn)行介紹。在Smallcell的技術(shù)規(guī)范中，規(guī)定了三種同步方式：空口、IP(IEEE1588v2或NTP)和GPS等外時(shí)鐘同步。相對(duì)宏基站，Smallcell部署數(shù)量更多、環(huán)境更為多樣，很多場合下無法接收到GPS等定位信號(hào)，若給每個(gè)Small cell配置GPS，都會(huì)導(dǎo)致成本成倍增加；而空口同步對(duì)其他站點(diǎn)依賴性更強(qiáng)，有可能出現(xiàn)大面積連鎖失效等故障；而IP同步為網(wǎng)絡(luò)提供了更可靠的時(shí)間同步方式。在IP時(shí)間同步中，NTP時(shí)鐘精度略差，1588v2成為較為可靠的同步方案，只需要和運(yùn)營商協(xié)商1588v2的封裝格式就可以實(shí)現(xiàn)面向更復(fù)雜安裝環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)一直是對(duì)PON承載移動(dòng)回傳的最大挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)的不斷完善，PON同樣可以提供豐富的保護(hù)機(jī)制。在對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方式中，分別有Tpye B，Type C和Type D，在這些方式中，Type B早已實(shí)現(xiàn)，其保護(hù)機(jī)制主要是對(duì)主干光纜和OLT上光接口的冗余保護(hù)，這種保護(hù)主要面向解決普通熱點(diǎn)覆蓋；而Type C保護(hù)方式則不僅保護(hù)了主干和OLT上PON口，甚至對(duì)分支光纖以及ONU進(jìn)行了保護(hù)，可以說是一種全保護(hù)方式，提供了端到端的全線路保護(hù)，這種保護(hù)主要考慮重要區(qū)域的Smallcell節(jié)點(diǎn)、甚至宏站BBU等廣覆蓋功能的移動(dòng)基站等。Small cell所部署的位置，可能和現(xiàn)有寬帶用戶同一位置，也可能和其他無線接入方式共站。當(dāng)前，運(yùn)營商正在尋求Small cell和WiFi熱點(diǎn)的結(jié)合，以便更好地覆蓋戶外場所和人口稠密區(qū)域。在運(yùn)營商制定的Small cell回傳規(guī)范中已考慮引入IPSec來保證其安全性，同時(shí)還需要健全的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制來保障不同等級(jí)業(yè)務(wù)的帶寬分配。4芯鎧裝光纜
在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，很多業(yè)務(wù)層面的感知和功能被集中在匯聚/核心層，作為接入節(jié)點(diǎn)。通過對(duì)最后一公里用戶帶寬的感知優(yōu)勢(shì)，PON網(wǎng)絡(luò)可支持多層次的業(yè)務(wù)調(diào)度能力，來確保蜂窩網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)在多種業(yè)務(wù)承載時(shí)的質(zhì)量，從而采用更靈活的組網(wǎng)方式降低成本，保障時(shí)延敏感業(yè)務(wù)的優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)以提高用戶體驗(yàn)度。因此就需要在PON端口、ONU、用戶接口上提供靈活豐富的調(diào)度機(jī)制，層次化QoS正是解決這個(gè)需求的機(jī)制。隨著網(wǎng)絡(luò)部署、特別是光纖網(wǎng)絡(luò)部署更加密集，提高網(wǎng)絡(luò)健壯性、快速故障解決和業(yè)務(wù)開通是日常網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的重要需求。這包括線路定位故障和日常巡檢、遠(yuǎn)程仿真測(cè)試、末端資源感知等，這些功能如果能夠直接由PON系統(tǒng)提供，不僅節(jié)省總體投資，而且可以和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)資源緊密聯(lián)系。利用低成本、廣覆蓋的PON網(wǎng)絡(luò)承載Small cell，在技術(shù)層面上已不存在問題，和傳統(tǒng)基站承載方式(PTN/IP-RAN)比較，PON網(wǎng)絡(luò)承載Small cell成本上更加經(jīng)濟(jì)，而且具有部署周期短、投資回報(bào)快的規(guī)模優(yōu)勢(shì)。利用現(xiàn)有PON網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)現(xiàn)Small cell的回傳，不僅改善了FTTx網(wǎng)絡(luò)利用率低的現(xiàn)狀，同時(shí)優(yōu)化了投入產(chǎn)出比，減少了網(wǎng)絡(luò)投資回報(bào)周期，真正實(shí)現(xiàn)了固移融合，最大程度上挖掘了固定資源潛力，實(shí)現(xiàn)了固定網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)的良好互補(bǔ)。烽火通信新一代PON產(chǎn)品和相關(guān)的運(yùn)維管理體系，可以更好地應(yīng)對(duì)Small cell網(wǎng)絡(luò)中新需求的承載，通過打造一個(gè)更具備彈性的網(wǎng)絡(luò)，為未來網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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