5G時代的固移融合接入創(chuàng)新和實踐

  5G時代，固移融合發(fā)展是大勢所趨。中國移動5G發(fā)展規(guī)劃中明確提出將加快實施“雙千兆”引領(lǐng)策略，面向用戶提供“無縫”千兆體驗，實現(xiàn)“用5G套餐，享千兆寬帶”，加速推動家庭網(wǎng)絡(luò)邁進(jìn)千兆時代。并提出“1+1+N”的5G終端體系，包括1部5G手機(jī)、1條千兆寬帶和包括VR、Wi-Fi 6等在內(nèi)的N個泛智能終端。為達(dá)成上述戰(zhàn)略規(guī)劃，5G和10G PON FTTH網(wǎng)絡(luò)必須實現(xiàn)同覆蓋，才能為用戶提供雙千兆接入能力。

  5G網(wǎng)絡(luò)使用的頻譜更高，網(wǎng)絡(luò)覆蓋更密集，業(yè)務(wù)性能和用戶要求更高，而且將有越來越多的流量發(fā)生在室內(nèi)，室內(nèi)流量占比預(yù)計會從現(xiàn)階段的50%增長至70%。因此5G室內(nèi)覆蓋問題將更加突出，亟需創(chuàng)新室分深度覆蓋的部署方式，找準(zhǔn)高需求、高價值點，快速實施精準(zhǔn)信號覆蓋。

  FTTH/O有線光網(wǎng)絡(luò)成為5G室內(nèi)覆蓋新選擇

  經(jīng)過這幾年密集投入和超常發(fā)展，中國移動已經(jīng)建成最大規(guī)模的FTTH/O有線光纖網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對家庭和商企的完善覆蓋，目前正在加速推進(jìn)GPON向10G PON的升級換代。2020年城區(qū)OLT設(shè)備將100%具備千兆接入能力，千兆覆蓋家庭達(dá)到5000萬。FTTH/O光纖網(wǎng)絡(luò)是高帶寬、廣覆蓋、輕載可復(fù)用的優(yōu)質(zhì)資源，是5G室內(nèi)覆蓋新選擇。首先，F(xiàn)TTH/O光纖網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)普遍支持10G帶寬，未來可靈活向25G、50G單波速率及波長和帶寬演進(jìn)能力，完全可滿足5G帶寬需求;其次，F(xiàn)TTH/O點到多點的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫耆ヅ湟苿邮覂?nèi)組網(wǎng)需求，可通過一根主干光纖實現(xiàn)多點接入，移動室內(nèi)分布覆蓋和園區(qū)樓宇辦公室的POL可融合組網(wǎng)。此外，F(xiàn)TTH/O ODN的無源性具有易部署、易維護(hù)、省成本、安全可靠性高、靈活性和環(huán)境適應(yīng)性高的優(yōu)勢。

  創(chuàng)新的低時延PON承接移動室內(nèi)基站方案

  蘇州移動聯(lián)合中興通訊開展4G/5G+FTTH/O融合組網(wǎng)和PON承接移動室內(nèi)基站的創(chuàng)新課題研究。

  在組網(wǎng)上，選擇新型的分布式室內(nèi)分布系統(tǒng)部署模式和新型分布式小基站設(shè)備形態(tài)。將原來部署于園區(qū)和樓宇內(nèi)機(jī)房位置的BBU/DU設(shè)備上移集中部署于運營商接入機(jī)房。RRU可直接按需布放在用戶房間內(nèi)合適的位置。BBU/DU和RRU之間采用PON組網(wǎng)，完全借助現(xiàn)有家庭和企業(yè)寬帶接入的FTTH/O網(wǎng)絡(luò)資源(見圖1)。

圖1 4G/5G+FTTH/O融合接入組網(wǎng)圖

  OLT部署于運營商自己的接入機(jī)房，ONU直接入戶，無需租用外部機(jī)房空間，從而節(jié)省巨大的租金、電費等支出。完全復(fù)用已部署的FTTH/O ODN網(wǎng)絡(luò)和已入戶光纖，節(jié)省巨大的線路工程成本和施工時間，原來需與居民和物業(yè)協(xié)調(diào)的難題也迎刃而解。

  OLT所在接入機(jī)房可與CRAN DU/BBU同址。OLT現(xiàn)網(wǎng)已廣泛部署，具有先天優(yōu)勢。OLT規(guī)劃了空余槽位資源，可省去新增其他類型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備面臨的安裝空間、功耗供電等問題。實現(xiàn)固移融合和綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)集約化部署，提升設(shè)備利用率，讓運營商的投資價值和經(jīng)濟(jì)效益最大化。

  分布式移動室內(nèi)基站系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)帶寬、時延、抖動、同步有很高要求。普通PON不能完全滿足移動網(wǎng)絡(luò)性能和穩(wěn)定可靠性要求，需要進(jìn)行技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新。

  中興通訊低時延PON方案，綜合運用DBA短周期調(diào)度、FBA固定帶寬分配、帶外開窗、密集突發(fā)等降低時延技術(shù)，可將PON部分的上行最大時延(20km光纖距離時)從原標(biāo)準(zhǔn)要求的1.5ms降低至穩(wěn)定的250μs，降幅大于80%。而現(xiàn)網(wǎng)實際部署距離大部分小于5km，則時延可進(jìn)一步降低。低時延PON方案可以滿足新型4G/5G室內(nèi)分布式小基站承接要求，還可應(yīng)用于VR、工業(yè)互聯(lián)、企業(yè)專線等時延敏感業(yè)務(wù)場景，拓展了PON網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用空間和價值。

  此外，PON系統(tǒng)還具備高精度時鐘/時間同步和傳遞能力，OLT和ONU配合支持IEEE1588V2協(xié)議。PON系統(tǒng)能為移動業(yè)務(wù)提供高優(yōu)先級QoS保障，并優(yōu)化抖動指標(biāo)，還可提供光纖線路冗余備份能力。

  現(xiàn)網(wǎng)成功試點

  2020年初，蘇州移動采用中興通訊PON承接移動小基站方案和低時延PON系統(tǒng)產(chǎn)品在蘇州工業(yè)園區(qū)成功進(jìn)行了現(xiàn)網(wǎng)試點驗證。實測數(shù)據(jù)顯示，采用低時延PON方案后的無線系統(tǒng)端到端Ping平均時延降低了60%。所承接的新型移動室分系統(tǒng)各項業(yè)務(wù)功能和性能正常，實現(xiàn)同一根光纖同時接入現(xiàn)網(wǎng)無線業(yè)務(wù)和家寬業(yè)務(wù)，并發(fā)測速互不影響。

  未來，中國移動將繼續(xù)關(guān)注和推動5G室內(nèi)基站的發(fā)展，攜手中興通訊在5G+FTTH/O雙千兆領(lǐng)域持續(xù)開展創(chuàng)新合作和應(yīng)用實踐。

  作者：蘇州移動 何亮亮，孫智敏