通過EPON來實現接入網FMC

    運營商重組后，如何實現固定、移動的網絡融合和業務融合，從而降低CAPEX/OPEX，是運營商當前亟需研究的一個課題。

    從固定網絡角度看，按照分層模型，可以把網絡劃分為核心網、匯聚網、接入網。從移動網絡角度看，也可以把網絡劃分為核心網、匯聚網、(無線)接入網。固定和移動的融合將會在網絡的各個層次展開。本文將主要探討接入網的融合，即未來的接入網絡是繼續采用目前固網和移動垂直分離的方式，還是采用統一方式。

    固網接入網的發展趨勢

    近年來，國內固網運營商一直在大力發展寬帶接入業務，對傳統語音業務，采用IP化的方式大力發展固網軟交換網絡建設。同時，2007年后，固網運營商開始進行大規模的“光進銅退”建設，也就是用光接入代替銅線接入推進寬帶、窄帶綜合接入的過程。FTTx建設的大力推進加快了語音業務的IP化進程，推動語音網絡朝接入多樣化、承載IP化、網絡扁平化的方向發展，同時也增加了用戶接入帶寬，為高帶寬業務如IPTV、高清電視等提供了保障。

    電信網絡的IP化、寬帶化、融合化、扁平化的發展目標成為共識，TDM業務在傳輸網絡容量方面所占比例越來越低。寬帶接入網整體架構向網絡扁平化的方向發展，光纖盡可能向用戶端延伸。城市地區新建小區盡量光纖到樓，主要采用基于PON的FTTB+LAN建設模式；高檔住宅區和商務樓開始建設FTTH/O;城市現有區域結合業務需求，開始改造銅纜超長的用戶線路，采用FTTB的改造模式；農村地區將光纜推進到行政村和大的自然村，采用FTTN＋DSL的建設模式。在“光進銅退”的過程中，接入網從建設模式、設備應用、運營管理等方面加快推進向IP化的方向轉變。

    因此，固網接入網的寬帶化、IP化、光纖化成為大勢所趨。

    移動接入網的發展趨勢

    2G/3G的統籌發展是移動運營商關注的重要問題，移動運營商在考慮現有2G網絡發展的同時也關注未來3G網絡建設的需求。

    移動網GSM/UMTS采用相同的體系結構，分為核心網(CN)和接入網(RAN)部分。GSM接入網由基站控制器BSC和基站BTS組成，UMTS接入網由基站控制器RNC和基站NodeB組成。

    無論是2G網絡還是3G網絡，移動用戶對數據業務的需求保持著強勁的增長趨勢，對移動網絡和容量將提出更高的要求。在2G時代，單基站幾個E1就夠用了。但是到了3G時代，單基站的帶寬需求會達到數十Mbit/s，甚至上百Mbit/s。傳統的“最后一公里”基于微波、銅線的移動承載方式已經無法滿足業務發展和成本控制的需要，而基于光纖的移動承載網絡建設開始成為運營商的新一輪建設重點，另一方面，隨著移動網絡業務量的快速增長，在空口能力提升的同時，規劃的蜂窩小區覆蓋半徑也在逐漸變小。這種基站的光纖化移動承載趨勢在歐美國家稱之為FTTM(Fiber To The Mobile)。

    因此，為了更好地滿足用戶的規模發展，移動網將不斷發展和創新，移動網的光纖化成為重要發展趨勢。

    固網、移動接入網的融合發展

    移動接入網和固網接入網未來都走向光纖化，這使得接入層網絡的融合具備了基礎。相比較而言，固網的接入網建設比移動接入網更加超前，固網運營商大力推進的FTTx網絡建設具備承載固網和移動業務的條件。

    FTTx網絡的核心是xPON(無源光網絡)技術。目前包括EPON和GPON兩種技術。由于EPON技術相對成熟，國內原固網運營商已規模應用EPON技術，為公眾用戶提供寬帶接入業務。GPON技術主要停留在商用試點和測試階段。兩種技術均具備承載基站回程的能力，鑒于EPON設備的成熟性，本文僅介紹EPON技術的實現方式。
 
    EPON是基于以太網的技術，單纖雙向傳輸上下行對稱傳輸速率達1.25Gbit/s，最大傳輸距離為一般20km，未來的發展方向是10Gbit/sEPON。EPON承載數據、視頻和VoIP語音具有固有的優勢，但承載基于TDM的業務如PBX、基站并不是以太網技術的特長。然而，目前的基于PWE3的CES技術能夠解決這個問題，TDM業務可以通過偽線的方式在以太網中傳遞，EPON的網絡時鐘同步功能使得ONU與OLT保持時鐘同步。 

    圖1就是EPON用于承載GSM和WCDMA基站回程的示意圖。EPONOLT上行接口可以是E1或者STM-1，OLT可以通過上行接口提取時鐘信號，然后通過EPON的網絡時鐘同步技術，在ONU處恢復時鐘，再傳遞給BTS或者NodeB。E1內的數據在OLT和ONU之間通過PWE3技術封裝在偽線中傳遞。

圖1 EPON承載E1接口的GSM/WCDMA基站回程

 

 

    電信網絡未來將不斷走向IP化，所以當OLT上行接口為IP，ONU下行接口也為IP時，TDM業務數據的傳遞和時鐘的傳遞成為IP網絡必須要解決的關鍵技術。目前基于IP網絡的IEEE1588協議(精準時鐘協議)可以解決在IP網絡中的時鐘同步問題，這一技術已經開始商用。IEEE1588協議應用于EPON網絡后，EPON網絡可以承載基于IP接口的無線基站。如圖2所示，E1業務數據同樣可以采用PWE3技術封裝?；局С?588Slave功能，可以從1588Master處同步時鐘。OLT和ONU必須支持1588時鐘透傳功能。1588Master可以直接作為OLT的時鐘輸入信號，也可以部署在城域網中，由OLT透傳。

圖2 EPON承載IP接口的GSM/WCDMA基站回程

    EPON作為一種在固網中規模應用的技術，一旦其能通過合理規劃帶寬應用比例來彌補在QoS方面(與GPON相比)的不足，從而保證各種業務數據傳輸的質量，EPON必將成為固網和移動在接入層融合的首選技術。下面我們對FTTx建設中的一種典型場景——商業樓宇FMC綜合接入，做一些更深入得分析。

    商業樓宇內的集團客戶從來是運營商的兵家必爭之地。與此同時，商業樓宇內部還普遍存在移動網絡室內覆蓋需要。而且，在很多商業樓宇的樓頂上還有用于室外覆蓋的宏基站。那么運營商針對商業樓宇基于EPON進行FTTO＋FTTM建設，將是一個投資少、見效快的建設模式。在圖3中，固網和移動接入網采用EPON統一承載，ONU可以部署在商務樓宇中，下行提供E1、FE等接口，可以提供移動基站的接入，也可以為商業用戶提供語音、數據、IPTV等業務。OLT上行可以通過各種接口接入到移動網絡、傳統PSTN網絡、軟交換網絡、城域數據網等。

圖3 EPON用于商務樓宇的典型組網圖