PON已完全具備承載Small Cell回傳能力

　　ICCSZ訊 隨著LTE的快速部署，小基站的應(yīng)用得到進(jìn)一步的推廣。由于小基站體積小、造價(jià)低，裝機(jī)條件簡(jiǎn)易，傳統(tǒng)基站接入采用的SDH/PTN/IP RAN等設(shè)備體積大，裝機(jī)條件和建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本都較高，往往不合適，因此如何安全可靠低成本地解決小基站的回傳就成為一個(gè)值得研究的問(wèn)題。與此同時(shí)，為滿足家庭寬帶、小型集團(tuán)客戶的互聯(lián)網(wǎng)接入需求，各大運(yùn)營(yíng)商都已經(jīng)或正在建設(shè)覆蓋各個(gè)城市乃至鄉(xiāng)鎮(zhèn)的PON網(wǎng)絡(luò)。

　　PON承載小基站的可行性分析

　　小基站的突出優(yōu)勢(shì)是發(fā)射功率小、對(duì)站址要求低、工程實(shí)施簡(jiǎn)單、設(shè)置靈活、成本低、頻譜利用率高等，要充分發(fā)揮小基站的優(yōu)勢(shì)，使得小基站能夠得到廣泛應(yīng)用，就要求其接入設(shè)備、回傳網(wǎng)絡(luò)也必須適應(yīng)小基站的這些突出特點(diǎn)。因而，小基站對(duì)于傳輸接入具有特定的要求。

　　第一，接入設(shè)備必須符合小型化、低成本、簡(jiǎn)易裝機(jī)的要求;

　　第二，為滿足3G、LTE小基站用戶的高速數(shù)據(jù)傳輸需求，小基站的傳輸接入也要求具有高速率，當(dāng)然，由于覆蓋用戶相對(duì)較少，接入速率可以比相應(yīng)宏基站適當(dāng)降低;

　　第三，小基站往往不安裝專門的同步設(shè)備，要求傳輸接入網(wǎng)提供同步信號(hào)，根據(jù)3GPP標(biāo)準(zhǔn)，時(shí)間同步的精度要優(yōu)于±3µs，因此基站與基準(zhǔn)時(shí)鐘時(shí)間同步的精度要優(yōu)于±1.5µs;

　　第四，作為運(yùn)營(yíng)級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)的一部分，小基站的傳輸回傳必須是安全可靠的;

　　第五，為滿足小基站較大范圍內(nèi)的應(yīng)用推廣，小基站的傳輸接入應(yīng)采用常見、易實(shí)現(xiàn)、可廣泛應(yīng)用的方式。

　　下面根據(jù)PON網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)針對(duì)小基站接入的各項(xiàng)要求進(jìn)行分析。

　　1.裝機(jī)條件：小型ONU的體積、功耗和取電要求與家用路由器差不多，裝機(jī)條件要求很低，因此在具備小基站裝機(jī)條件的場(chǎng)所均可以安裝ONU實(shí)現(xiàn)PON網(wǎng)絡(luò)接入。

　　2.成本：PON網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本包括OLT、ODN和ONU的費(fèi)用，由于各大運(yùn)營(yíng)商的PON網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋城區(qū)絕大部分區(qū)域，通常只需要針對(duì)小基站增加小段引接光纜和4口以下的小型ONU即可，而一個(gè)小型ONU只有幾百元，整體建設(shè)和維護(hù)成本相當(dāng)?shù)汀?/p>

　　3.速率：ONU下行提供FE接口，支持最高速率可達(dá)100Mbit/s。單個(gè)ONU平均傳輸速率可達(dá)28Mbit/s，啟用QoS功能后，可提供數(shù)十乃至百兆的速率，滿足小基站的承載需求。另外，如果考慮即將商用的10G PON技術(shù)，單個(gè)ONU傳輸速率可提升至百兆以上，完全可以滿足LTE小基站甚至是宏基站的承載速率要求。

　　4.同步：PON網(wǎng)絡(luò)支持線路時(shí)鐘、自適應(yīng)時(shí)鐘、IEEE 1588v2報(bào)文恢復(fù)時(shí)鐘等多種時(shí)鐘同步方式及NTP，可以提供高精確度的時(shí)鐘、時(shí)間同步。

　　5.安全可靠性：PON網(wǎng)絡(luò)能夠提供諸如數(shù)據(jù)加密、基于IP地址/端口/協(xié)議類型/MAC地址/源路由選型的多種類型報(bào)文過(guò)濾、基于ACL的允許/禁止訪問(wèn)控制、MAC地址靜態(tài)綁定、防DoS攻擊、防IP攻擊、防ICMP攻擊、防火墻和IP黑名單等多種系統(tǒng)級(jí)安全保障措施和諸如對(duì)用戶的二層隔離和受控互訪、支持全局和VLAN控制的PITP等用戶級(jí)安全保障措施。

　　PON在小基站回傳網(wǎng)絡(luò)中的組網(wǎng)

　　從上面的分析可以看出，PON網(wǎng)絡(luò)非常適用于小基站的接入，下面對(duì)PON網(wǎng)絡(luò)在2/3G/LTE小基站回傳中具體如何組網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)承載進(jìn)行研究。

　　PON在2/3G小基站回傳網(wǎng)絡(luò)中的組網(wǎng)

　　對(duì)于基站回傳網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，2G、3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、業(yè)務(wù)流向類似，均為從基站到交換側(cè)的匯聚型業(yè)務(wù)，不同之處在于：

　　1.基站側(cè)接口不同，2G基站通常采用E1接口，3G基站通常采用FE接口;

　　2.交換側(cè)連接設(shè)備不同，2G基站連接BSC設(shè)備，3G基站連接RNC設(shè)備。

　　根據(jù)基站業(yè)務(wù)從何處匯入城域傳輸網(wǎng)絡(luò)，PON網(wǎng)絡(luò)用于基站回傳時(shí)存在如下三種組網(wǎng)模式。

　　模式一：OLT新增上聯(lián)城域傳輸網(wǎng)匯聚層鏈路，基站業(yè)務(wù)從OLT上聯(lián)接口匯入城域傳輸網(wǎng)，經(jīng)現(xiàn)有城域傳輸網(wǎng)匯聚層、骨干層、核心層進(jìn)入交換網(wǎng)絡(luò);

　　模式二：城域數(shù)據(jù)網(wǎng)新增連接城域傳輸網(wǎng)核心層設(shè)備鏈路，所有基站業(yè)務(wù)經(jīng)城域數(shù)據(jù)網(wǎng)匯聚后通過(guò)城域傳輸網(wǎng)核心設(shè)備進(jìn)入交換網(wǎng)絡(luò)，需增加網(wǎng)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)小基站業(yè)務(wù)的匯聚及城域數(shù)據(jù)網(wǎng)和城域傳輸網(wǎng)的安全隔離;

　　模式三：城域數(shù)據(jù)網(wǎng)核心設(shè)備直接連接交換側(cè)設(shè)備，要求交換設(shè)備新增與城域數(shù)據(jù)網(wǎng)核心設(shè)備連接端口，并且對(duì)交換側(cè)網(wǎng)絡(luò)安全影響較大，考慮這兩個(gè)重大缺點(diǎn)，這種模式不具現(xiàn)實(shí)意義，因此不進(jìn)行討論。

　　至于基站同步信號(hào)，ONU可以利用PON網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘和時(shí)間同步機(jī)制通過(guò)1pps+TOD接口或1588v2信息為基站提供符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)要求的時(shí)鐘和時(shí)間同步信息。

　　PON在LTE小基站回傳中的組網(wǎng)

　　LTE網(wǎng)絡(luò)由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的扁平化，消除了BSC/RNC設(shè)備，除了S1接口基站到核心網(wǎng)的匯聚型業(yè)務(wù)外，還新增了X2接口實(shí)現(xiàn)鄰近基站之間的連接。由于OLT可以直接支持三層路由功能，同一OLT下掛的小基站可以直接在OLT實(shí)現(xiàn)互通，無(wú)需進(jìn)入城域數(shù)據(jù)網(wǎng)或城域傳輸網(wǎng)，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)及業(yè)務(wù)流向如圖1所示。

　　PON 網(wǎng)絡(luò)不僅可用于2/3G小基站的回傳，也可以用于LTE基站的回傳，當(dāng)然還可用于同一站點(diǎn)同時(shí)存在的2/3G/LTE小基站的回傳，并且基站業(yè)務(wù)回傳到交換網(wǎng)絡(luò)存在兩種可行的模式。當(dāng)基站業(yè)務(wù)帶寬保障和安全性要求較高、下掛基站的OLT數(shù)量較少時(shí)，適宜采用模式一;在下掛基站的OLT數(shù)量較多并且城域數(shù)據(jù)網(wǎng)負(fù)荷不高、QoS和安全防范措施較好的情況下采用模式二更適合。