5G時(shí)代的固移融合接入創(chuàng )新和實(shí)踐

  5G時(shí)代，固移融合發(fā)展是大勢所趨。中國移動(dòng)5G發(fā)展規劃中明確提出將加快實(shí)施“雙千兆”引領(lǐng)策略，面向用戶(hù)提供“無(wú)縫”千兆體驗，實(shí)現“用5G套餐，享千兆寬帶”，加速推動(dòng)家庭網(wǎng)絡(luò )邁進(jìn)千兆時(shí)代。并提出“1+1+N”的5G終端體系，包括1部5G手機、1條千兆寬帶和包括VR、Wi-Fi 6等在內的N個(gè)泛智能終端。為達成上述戰略規劃，5G和10G PON FTTH網(wǎng)絡(luò )必須實(shí)現同覆蓋，才能為用戶(hù)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(hù)要求更高，而且將有越來(lái)越多的流量發(fā)生在室內，室內流量占比預計會(huì )從現階段的50%增長(cháng)至70%。因此5G室內覆蓋問(wèn)題將更加突出，亟需創(chuàng )新室分深度覆蓋的部署方式，找準高需求、高價(jià)值點(diǎn)，快速實(shí)施精準信號覆蓋。

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

  經(jīng)過(guò)這幾年密集投入和超常發(fā)展，中國移動(dòng)已經(jīng)建成最大規模的FTTH/O有線(xiàn)光纖網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現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OLT設備將100%具備千兆接入能力，千兆覆蓋家庭達到5000萬(wàn)。FTTH/O光纖網(wǎng)絡(luò )是高帶寬、廣覆蓋、輕載可復用的優(yōu)質(zhì)資源，是5G室內覆蓋新選擇。首先，FTTH/O光纖網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)普遍支持10G帶寬，未來(lái)可靈活向25G、50G單波速率及波長(cháng)和帶寬演進(jìn)能力，完全可滿(mǎn)足5G帶寬需求;其次，FTTH/O點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )拓撲完全匹配移動(dòng)室內組網(wǎng)需求，可通過(guò)一根主干光纖實(shí)現多點(diǎn)接入，移動(dòng)室內分布覆蓋和園區樓宇辦公室的POL可融合組網(wǎng)。此外，FTTH/O ODN的無(wú)源性具有易部署、易維護、省成本、安全可靠性高、靈活性和環(huán)境適應性高的優(yōu)勢。

  創(chuàng )新的低時(shí)延PON承接移動(dòng)室內基站方案

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

  在組網(wǎng)上，選擇新型的分布式室內分布系統部署模式和新型分布式小基站設備形態(tài)。將原來(lái)部署于園區和樓宇內機房位置的BBU/DU設備上移集中部署于運營(yíng)商接入機房。RRU可直接按需布放在用戶(hù)房間內合適的位置。BBU/DU和RRU之間采用PON組網(wǎng)，完全借助現有家庭和企業(yè)寬帶接入的FTTH/O網(wǎng)絡(luò )資源(見(jiàn)圖1)。

圖1 4G/5G+FTTH/O融合接入組網(wǎng)圖

  OLT部署于運營(yíng)商自己的接入機房，ONU直接入戶(hù)，無(wú)需租用外部機房空間，從而節省巨大的租金、電費等支出。完全復用已部署的FTTH/O ODN網(wǎng)絡(luò )和已入戶(hù)光纖，節省巨大的線(xiàn)路工程成本和施工時(shí)間，原來(lái)需與居民和物業(yè)協(xié)調的難題也迎刃而解。

  OLT所在接入機房可與CRAN DU/BBU同址。OLT現網(wǎng)已廣泛部署，具有先天優(yōu)勢。OLT規劃了空余槽位資源，可省去新增其他類(lèi)型網(wǎng)絡(luò )設備面臨的安裝空間、功耗供電等問(wèn)題。實(shí)現固移融合和綜合業(yè)務(wù)接入區集約化部署，提升設備利用率，讓運營(yíng)商的投資價(jià)值和經(jīng)濟效益最大化。

  分布式移動(dòng)室內基站系統對網(wǎng)絡(luò )帶寬、時(shí)延、抖動(dòng)、同步有很高要求。普通PON不能完全滿(mǎn)足移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )性能和穩定可靠性要求，需要進(jìn)行技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng )新。

  中興通訊低時(shí)延PON方案，綜合運用DBA短周期調度、FBA固定帶寬分配、帶外開(kāi)窗、密集突發(fā)等降低時(shí)延技術(shù)，可將PON部分的上行最大時(shí)延(20km光纖距離時(shí))從原標準要求的1.5ms降低至穩定的250μs，降幅大于80%。而現網(wǎng)實(shí)際部署距離大部分小于5km，則時(shí)延可進(jìn)一步降低。低時(shí)延PON方案可以滿(mǎn)足新型4G/5G室內分布式小基站承接要求，還可應用于VR、工業(yè)互聯(lián)、企業(yè)專(zhuān)線(xiàn)等時(shí)延敏感業(yè)務(wù)場(chǎng)景，拓展了PON網(wǎng)絡(luò )的應用空間和價(jià)值。

  此外，PON系統還具備高精度時(shí)鐘/時(shí)間同步和傳遞能力，OLT和ONU配合支持IEEE1588V2協(xié)議。PON系統能為移動(dòng)業(yè)務(wù)提供高優(yōu)先級QoS保障，并優(yōu)化抖動(dòng)指標，還可提供光纖線(xiàn)路冗余備份能力。

  現網(wǎng)成功試點(diǎn)

  2020年初，蘇州移動(dòng)采用中興通訊PON承接移動(dòng)小基站方案和低時(shí)延PON系統產(chǎn)品在蘇州工業(yè)園區成功進(jìn)行了現網(wǎng)試點(diǎn)驗證。實(shí)測數據顯示，采用低時(shí)延PON方案后的無(wú)線(xiàn)系統端到端Ping平均時(shí)延降低了60%。所承接的新型移動(dòng)室分系統各項業(yè)務(wù)功能和性能正常，實(shí)現同一根光纖同時(shí)接入現網(wǎng)無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)和家寬業(yè)務(wù)，并發(fā)測速互不影響。

  未來(lái)，中國移動(dòng)將繼續關(guān)注和推動(dòng)5G室內基站的發(fā)展，攜手中興通訊在5G+FTTH/O雙千兆領(lǐng)域持續開(kāi)展創(chuàng )新合作和應用實(shí)踐。

  作者：蘇州移動(dòng) 何亮亮，孫智敏