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铜线、光纤、微波三种传输技能在移动宽带网络的差异

固定/移动网络汇流将提升电信营运商竞争优势。在移动网络数据量暴增之下,电信商透过固网和移动网络无缝串连的设计模式,可将宽带网络无缝延伸至任何地方,并有助加速布建时程及缩减维护成本,进一步提升市场竞争力

固定/移动网络汇流将提高电信营运商竞赛优势。在移动网络数据量暴增之下,电信商透过固网和移动网络无缝串连的规划形式,可将宽带网络无缝延伸至任何当地,并有助加快布建时程及减缩保护本钱,进一步提高商场竞赛力。

跟着智能型手机与平板计算机的兴起,越来越多的用户透过移动设备全年无休地与网络坚持联机,手机不再仅仅讲电话的东西,顾客运用手机所接取的服务已从传统的语音和简讯转向文娱、交际、网络互动等数据服务,顾客对移动网络的依靠继续加深,现代数字化日子逐渐成形。Any Content、Any Where、Any Device成为普罗群众的日子形状(图1)。

Any Content、Any Where、Any Device新网络日子型

图1 Any Content、Any Where、Any Device新网络日子型

若以移动设备的运用率来看,全球智能型手机运用者年生长率为42%,总运用人数已超越11亿人,但此数字仅占全球手机运用者17%,在未来仍有相当大的生长空间。因而面临移动数据服务需求暴增,以及移动设备遍及率快速生长,全球电信运营商无不加快脚步,活跃改进其无线网络根底建造,以因应移动宽带网络年代的降临。

怎么建构下一代的移动通讯网络以满意快速生长的带宽需求,是电信运营商未来几年最火急的营运要点。为供给移动通讯设备高带宽与高质量的网络服务,无线移动网络正朝向下一代第四代移动通讯(4G)网络技能演进,近年来,4G长程演进计划(LTE)已成为电信运营商挑选布置无线网络的干流技能。

固定/移动网络汇流势不可当

移动网络朝向4G LTE开展,未来移动网络基地台将以小型蜂巢式基地台(Small Cell)为主。依据Informa Telecoms Media发布的商场陈述显现,98%的移动电信业者以为Small Cell在未来的移动网络是不可或缺的,并预估在2015年Small Cell存取点(Access Point)将到达六千万台。

跟着4G LTE Small Cell基地台的扩建,衍生了另一个重要议题:怎么将巨大的宽带数据流量从LTE基地台回程(Backhaul)到电信机房中心(Central Office)?因而移动通讯回程网络(Mobile Backhaul)的宽带网络建造成为下一代移动网络开展的要害要点。

当Small Cell很多布置时,有必要选用有线宽带网络当Backhaul传输,依据Infonetics商场分析预估,2016年移动网络Backhaul宽带传输设备商机将高达97亿美元,约有新台币3,000亿元商场规划。无线4G LTE与有线(光纤铜线)宽带网络结合的固定/移动网络汇流(Fixed Mobile Convergence, FMC),可望成为未来10年网络建造的新式干流计划。

拣选移动宽带网络回程计划

固定/移动网络汇流年代降临,布建微型基地台(Picocell)能够处理无线信号欠安的盲点或用户数量过多之热门带宽缺乏的问题,可是涣散在外的Picocell基地台与电信机房的衔接却是另一项扎手的问题。

Mobile Backhaul传输网络的线路铺设、设备建置、网络保护等,都远比布置Picocell更困难,且投入资金更大。Mobile Backhaul传输网络最常见的处理计划有下列几种(图2):

1.以数字用户回路(DSL)铜线传输技能,合作下一代同步数字阶级(SDH)或10Gigabit IP或被迫光纤网络(PON)等FTTx(Fiber To The x)光纤网络,衔接Picocell与电信机房。

2.以彻底的光纤网络架构(Fiber All The Way)当作Backhaul网络。

3.以微波(Microwave)通讯体系当作Backhaul网络。

Mobile Backhaul传输网络常见处理计划

图2 Mobile Backhaul传输网络常见处理计划

对电信营运商而言,以有线宽带网络当作移动网络Backhaul传输是大势所趋,固网与移动通讯网络间的藩篱逐渐消失,网络汇流及技能的演进,代表新式服务的无限或许性。

不论是以铜线为传输介质的数字用户线存取多任务器(DSLAM),或许光纤(Fiber)传输的PON和Active Ethernet,未来电信运营商在Backhaul的传输网络建造都将消耗很多的本钱开销(Capital Expenditures, CAPEX)与营运本钱(Operation Expenditures, OPEX),怎么能提高服务的带宽与质量,一起又能有用下降CAPEX和OPEX,是各国移动运营商竞赛力的要害。 Mobile Backhaul技能探析

现在宽带网络最常运用的传输前言以铜线、光纤、微波三种最为遍及。以下将别离针对三种传输前言的技能演进进程概要阐明。

铜线遍及度最高

铜线是现在电信运营商最遍及的传输前言,怎么对铜线做最有用率的运用,一直是运营商尽力的方针。

从超高速数字用户回路(VDSL)绑定(Bonding)、向量运算处理(Vectoring)到幻象形式(Phantom Mode),第二代超高速数字用户回路(VDSL2)各项新技能的继续开展,使得传输速度不断提高,不光满意带宽需求,也能够让电信业者重复运用既有铜线,关于Backhaul设备会因流量负载(Traffic Loading)情况做动态调整的特性,遍及性高的铜线在供装上仍是具有相对的优势。

铜线传输以DSL技能为主,HDSL/HDSL2能够供给相当于传统T1/E1接口上下行1.544Mbit/s及2Mbit/s的速度,面临更高速的带宽需求,SHDSL可供给5.7Mbit/s的速度。而第二代加强型非对称性数字用户回路(ADSL2+)则可到达28Mbit/s。

至于更先进的VDSL2加上Bonding和Vectoring技能,运用多对铜线与串音消除(Crosstalk Cancellation)技能,可在既有的铜在线完结高达400M?500Mbit/s的传输速率,满意高速封包存取(HSPA)及LTE Backhaul的带宽需求。

因而VDSL Bonding和Vectoring技能将延伸铜线的生命周期,并扩展铜线的运用率,是现在Backhaul传输技能中,最具经济效益及未来开展潜力的处理计划。

光纤为下一代回程网络布建首选

光纤是我们公认终究也是最佳的处理计划。高带宽及不受电波搅扰的安稳传输特性,使光纤成为移动基地台聚合(Cell Site Aggregation)以及移动中心网络最佳的传输媒体,并且光纤能够供给超越1Gbit/s的传输带宽。到2015年,三个基地台同享Backhaul的带宽需求或许高达3Gbit/s,光纤是仅有可到达pre-Aggregation 10Gbit/s带宽需求的传输前言。

光纤网络能够供给自动(Active)及被迫(Passive)两种不同的传输形式。被迫式光纤传输一方面能够满意带宽共享的经济形式,也能够供给高安全性需求的保密传输形式。在现在日渐趋于合理的供装本钱下,光纤是布置下一代Backhaul宽带网络的首选,也是回程聚合(Backhaul Aggregation)及中心网络的首要传输技能。

依据不同的光纤传输技能,能够选用xPON(APON/BPON/GEPON/GPON)和P2P Active Ethernet两种不同的处理计划,用来建造下一代Mobile Backhaul宽带网络。

关于高带宽需求的Cell Sites,P2P Active Ethernet对称式带宽能满意高质量(High Quality)的上行带宽。从网络安全问题的视点衡量,xPON技能自身是共享媒体(Shared Media),尽管用在一般开放式存取网络(Access Network)比较有安全上的顾忌,但用作Mobile Backhaul的封闭性专属网络,则比较无安全上的顾忌。

至于P2P Active Ethernet能够供给非共享式的高带宽服务,更适用于Backhaul和Aggregation网络。

微波技能布置弹性高

微波技能有着简易快速供装的长处,跟着移动技能的演进,微波Backhaul也不断有新技能推出来提高带宽。

举例来说,业界已开端评论运用新的频谱,进一步添加频道带宽的方法;或选用异步及多重输入多重输出(MIMO)技能来因应高带宽的需求;混合型无线电(Hybrid Radio)的传输形式则满意从分时多任务(TDM)服务(Service)逐渐迈向以封包为根底的服务(Packet Based Service)的转化需求。

有些区域运营商不会布建大型的基地台,转而布建Small Cell,因而添加Backhaul链接(Link)的网络需求。

一方面固网的链接密度一般不会太高,无法在最佳的Small Cell布建地址找到专线(Fixed Line)的衔接点,也不或许献身Small Cell的覆盖率来迁就固网衔接点,若要铺设新的光纤又不敷本钱,因而微波的弹性布置成了电信业者的最佳挑选。

由于微波Backhaul设备需求具有两个天线间的直视道路(Line of Sight, LOS),这在建筑物树立的都会区是一大难题。然而在市郊或村庄,Small Cell一般需求装设在非电信业者的财物上(如电线杆或房子外墙),这些当地很难有光纤或铜线的布线,但却比较简略具有直视道路的条件,合适Backhual微波的布置。现在最常见的微波技能有下列三种:

1.微波PTP

微波PTP是点对点传输,当间隔太远或是无法直视道路时,需求多一组跳动点(HOP)来完结联机,一般运用树状分支(Tree-and-Branch)及环形(Ring)的网络架构,来添加Backhaul的功率、传输间隔及牢靠度。

2.E-band PTP

E-band PTP是点对点对称式带宽的传输技能。E-band PTP运用70G~80GHz频段,由于是高频,可达通讯间隔变短,并且较简略受天候的影响,但频谱获得的本钱较低。

3.微波PMP

答应点对多点的衔接方法,因而不需求对称式带宽衔接,或许会有某些无线电占用较大Backhaul带宽的现象产生,但只需一个频谱频道(Channel)就能够共享给多个基地台,处理这个问题。

FMC提高电信业者竞赛优势

清楚明了,新型态的固定/移动网络汇流规划,将使固网和移动网络得以无缝(Seamless)衔接,以发挥更强壮的功用打破网络界限,将宽带网络无缝延伸至任何当地。

根据上述的规划优势,固定/移动网络汇流将成为下一代全球无线、移动、宽带网络开展的新趋势。全球电信营运商也期望藉由布置快速、保护本钱低、简略有用率的下一代网络,然后完结各种能够获利的立异服务,以扩展营运规划。

除此之外,对电信运营商而言,固定/移动网络汇流还可发明更多元的营收机会与服务型态,进一步提高电信业者竞赛优势。

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