小型基站Small cell實現(xiàn)光纖資源利益最大化
時間:2014-08-20 08:49:18 來源：
隨著移動互聯(lián)應用、智能終端的日益普及，網(wǎng)絡熱點和盲點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，基站設備的小型化、低功耗、可控性和智能化已成為主流趨勢。隨著移動互聯(lián)應用、智能終端的日益普及，網(wǎng)絡熱點和盲點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，基站設備的小型化、低功耗、可控性和智能化已成為主流趨勢。OPGW光纜
對此，產(chǎn)業(yè)鏈不約而同地推出了一系列小型化基站設備和技術。小型基站包括Femtocell，Picocell，Metrocell和Microcell，而這些技術我們可統(tǒng)稱為：Small Cell。Small Cell源于最初為家庭場景設計的Femtocell(俗稱的“家庭基站”)，Small Cell的“小”是相對于傳統(tǒng)的宏基站(Macrocell)而言的，其特點體現(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及蜂窩技術在內的多種技術回傳；而且還具備自動鄰區(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，應用于室內公共場所如機場、火車站、購物中心等；第三種稱為MicroCell，用于受限于占地無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)熱點區(qū)域來降低容量瓶頸或農(nóng)村?，F(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)務回傳，則需要將光纜和承載設備延伸到比現(xiàn)有宏基站密度高達十多倍的節(jié)點上，建設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，但這樣做的缺點是成本較高。PON技術采用點到多點的組網(wǎng)方式，節(jié)省資源，且整個ODN為無源網(wǎng)絡，因此減少了故障節(jié)點，節(jié)省了有源節(jié)點的電費成本，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)絡的諸多優(yōu)勢，建議在家庭、企業(yè)、公共區(qū)域的室內部署場景建議采用G/EPON進行回傳；在公共區(qū)域室外場景、農(nóng)村偏遠地區(qū)可以采用10G PON結合VDSL2進行small cell承載，主要基于運營商在這些地方光纖鋪設較少，銅線改造進程慢，甚至沒有改造計劃，在進行Small cell承載時，可以就近采用銅線資源。此外，國內運營商都是全業(yè)務運營，在運營移動網(wǎng)絡的同時，也擁有一張固定寬帶接入網(wǎng)。從運營商目前的反饋來看，固定接入網(wǎng)的投資高昂，回報率卻不樂觀，主要的因素是實際連接率較低，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)濟和快速的承載方式，這為解決Smallcell承載提出了一個新的建設思路，固移融合：將移動回傳和固定接入網(wǎng)絡有效結合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流量的有效分流和提升用戶體驗。
采用PON網(wǎng)絡承載Small cell，技術上需要適應其特點，從而保證業(yè)務能夠高效的承載傳送。下面分別從時間同步、業(yè)務保護、層次化QoS、以及高效運維幾個方面對PON網(wǎng)絡承載Small cell進行介紹。在Smallcell的技術規(guī)范中，規(guī)定了三種同步方式：空口、IP(IEEE1588v2或NTP)和GPS等外時鐘同步。相對宏基站，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，若給每個Small cell配置GPS，都會導致成本成倍增加；而空口同步對其他站點依賴性更強，有可能出現(xiàn)大面積連鎖失效等故障；而IP同步為網(wǎng)絡提供了更可靠的時間同步方式。在IP時間同步中，NTP時鐘精度略差，1588v2成為較為可靠的同步方案，只需要和運營商協(xié)商1588v2的封裝格式就可以實現(xiàn)面向更復雜安裝環(huán)境下的網(wǎng)絡時間同步。網(wǎng)絡保護一直是對PON承載移動回傳的最大挑戰(zhàn)。隨著技術的不斷完善，PON同樣可以提供豐富的保護機制。在對光纖網(wǎng)絡的保護方式中，分別有Tpye B，Type C和Type D，在這些方式中，Type B早已實現(xiàn)，其保護機制主要是對主干光纜和OLT上光接口的冗余保護，這種保護主要面向解決普通熱點覆蓋；而Type C保護方式則不僅保護了主干和OLT上PON口，甚至對分支光纖以及ONU進行了保護，可以說是一種全保護方式，提供了端到端的全線路保護，這種保護主要考慮重要區(qū)域的Smallcell節(jié)點、甚至宏站BBU等廣覆蓋功能的移動基站等。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。當前，運營商正在尋求Small cell和WiFi熱點的結合，以便更好地覆蓋戶外場所和人口稠密區(qū)域。在運營商制定的Small cell回傳規(guī)范中已考慮引入IPSec來保證其安全性，同時還需要健全的業(yè)務轉發(fā)機制來保障不同等級業(yè)務的帶寬分配。4芯鎧裝光纜
在現(xiàn)有網(wǎng)絡架構中，很多業(yè)務層面的感知和功能被集中在匯聚/核心層，作為接入節(jié)點。通過對最后一公里用戶帶寬的感知優(yōu)勢，PON網(wǎng)絡可支持多層次的業(yè)務調度能力，來確保蜂窩網(wǎng)絡業(yè)務在多種業(yè)務承載時的質量，從而采用更靈活的組網(wǎng)方式降低成本，保障時延敏感業(yè)務的優(yōu)先轉發(fā)以提高用戶體驗度。因此就需要在PON端口、ONU、用戶接口上提供靈活豐富的調度機制，層次化QoS正是解決這個需求的機制。隨著網(wǎng)絡部署、特別是光纖網(wǎng)絡部署更加密集，提高網(wǎng)絡健壯性、快速故障解決和業(yè)務開通是日常網(wǎng)絡維護的重要需求。這包括線路定位故障和日常巡檢、遠程仿真測試、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)絡平臺資源緊密聯(lián)系。利用低成本、廣覆蓋的PON網(wǎng)絡承載Small cell，在技術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)絡承載Small cell成本上更加經(jīng)濟，而且具有部署周期短、投資回報快的規(guī)模優(yōu)勢。利用現(xiàn)有PON網(wǎng)絡資源實現(xiàn)Small cell的回傳，不僅改善了FTTx網(wǎng)絡利用率低的現(xiàn)狀，同時優(yōu)化了投入產(chǎn)出比，減少了網(wǎng)絡投資回報周期，真正實現(xiàn)了固移融合，最大程度上挖掘了固定資源潛力，實現(xiàn)了固定網(wǎng)和移動網(wǎng)的良好互補。烽火通信新一代PON產(chǎn)品和相關的運維管理體系，可以更好地應對Small cell網(wǎng)絡中新需求的承載，通過打造一個更具備彈性的網(wǎng)絡，為未來網(wǎng)絡演進提供堅實的基礎。
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