GPON技术接入LTE基站的实现分析

    赵彩云

    

    

    

    摘要：文章给出了GPON接ALTE基站的技术方案，从接口及组网结构上讨论方案可行性，给出了详细的数据参数配置以及现场测试结果验证。

    关键词：GPON； OLT； LTE基站；回传

    GPON （Gigabit-Capable Passive Optical Network，吉比特无源光网络）是最新一代宽带无源光综合接入技术，具有高带宽、高效率、覆盖范围广、用户接口丰富等众多优点，是全业务承载的一种重要方式。理论上GPON网络可以实现互联网业务、语音业务、专网业务、IPTV （Internet

    Prot ocolTelevision，交互式网络电视）业务和基站业务的承载，可以用一张网络在相同地点实现多种业务的接入。GPON网络接入互联网业务、专网业务和IPTV业务，通过上层不同的服务器即可实现，对于接入LTE （Long Term Evolution，长期演进）基站业务，同样能满足数据传输可靠要求高、数据颗粒大等要求。对于接入LTE基站业务，一般来说采用PTN （Packet TransportNetwork，分组传送网）等技术进行业务的承载回传，这是目前普遍采用的LTE主流回传技术。而对于GPON技术承载LTE基站是可行的，虽然较少应用，近年来也慢慢被接受，可以作为LTE基站回传技术的补充。在适当的情景下，比如小区家庭客户、部分集团客户、室内分布等特殊场景或环境下，不能满足PTN回传的情形时，采用GPON技术作为LTE基站的回传技术，可快速解决难点、热点地区的投诉，提升客户感知。

    1 GPON接入LTE基站技术方案

    随着GPON网络的普及，ONU （Optical Network Unit，光网络单元）设备具有接口丰富、支持大数据流等特点，而对于LTE无线移动数据业务对大数据流量和大带宽产生迫切的需求，利用GPON实现LTE基站业务接入成为了可能。GPON技术可以满足LTE基站回程的技术要求。首先，GPON技术能够在物理层传递参考时钟；其次，GPON可以满足传递实时流量对时延和抖动的要求，这主要得益于GPON光纤宽带接入网对于QoS的灵活部署能力，较低的时延和大数据业务流处理能力等。同时，GPON可以支持ODN （Optical DistributionNetwork，光配线网络）网络多种类型光纤保护倒换机制，而且倒换时间满足小于50ms的技术要求。所以采用GPON技术承载LTE基站回传是完全可行的，特别适用于特殊场景下室内分布网络覆盖的LTE基站回传。

    首先需要考虑的是接口方面。LTE室分基站的UMPT

    （Universal Main Processing& Transmission Unit，主控传输板）接口速率为GE电口。目前GPON网络现网使用的有千兆专线业务，在光网络终端设备上也都配置有GE电接口。因此LTE设备与光网络终端可以通过GE电口进行互联，只需要关注端口工作模式。

    其次需要考虑的是组网结构。从组网上看可以采用纯GPON回传，也可以采用GPON+PTN方式回传。考虑到大部分光线路终端OLT （Optical Line Terminal，光线路终端）与接入层或汇聚层PTN共站址，OLT可上联到PTN，通过PTN回传到L2/L3PTN。这里GPON只实现LTE基站接入，接入后转至PTN网络进行承载，业务得到可靠的网络保护。通过GPON+PTN的LTE基站回传方式，既实现了业务接入的灵活多样，又最大限度地满足了高可靠的保障。

    综上，通过GE电口实现LTE基站通过GPON网络中ONU设备接入，采用GPON+PTN方式传送到上层网络，实现LTE基站的回传。

    GPON作为综合业务接入网技术，现网主要应用于写字楼、园区或住宅小区的带宽接入。对于在写字楼顶、园区等附近新规划的LTE室分基站，可以考虑利用现有的GPON接入网进行传输回传，而无需重复建设PTN接入网。当要考虑区域高端用户的宽带接入，同时又要部署新的LTE室分基站时，可以考虑通过GPON技术承载室分基站的解决方案。

    2 GPON接入LTE基站的实现

    按照技术方案搭建实验环境，需要用到LTE实验站、ONU设备、分光器、光线路终端、PTN设备。连接好2个接口。一个是LTE实验站与ONU设备之间的接口，LTE站和ONU设备间接口为GE电口时，要设置为IOOOM全双工。一个是光线路终端与同机房的汇聚层PTN设备之间的接口，端口模式要设置一致。各互联接口测试均满足需求。

    按照表1中的数据规划，分别对PTN网络和GPON网络进行数据配置。在ONU设备和OLT设备上配置LTE基站业务，在PTN设备（L2/L3）和汇聚层PTN配置相关数据。GPON网管和LTE网管中网元都正常，且无异常告警。LTE基站与网管连接正常。为更好地呈现GPON+PTN承载的效果，下面进行数据下载业务对比测试。首先针对PTN承载LTE基站的情况进行数据下载测试，以此下载速度为参考，然后进行GPON承载LTE基站下载测试，验证数据业务下载速率是否正常。PTN和GPON承载LTE基站都是利用同-ftp服务器和测试软件测试。通过下载速率对比测试显示：在PTN接入方式，下载速率为88Mbps；在GPON+PTN接入方式下载速率为80Mbps，下载速率基本相当。具体如图1-4所示。

    通过2种接入方式的测试结果对比，验证了利用GPON承载LTE基站业务的技术方案是可行的。此次测试针对GPON承载LTE基站业务这种接入方式进行了实践验证，提供了第一手的数据配置资料和测试数据，为后续LTE基站接入方式的拓展提供了技术支撑。

    在特殊场景下，如某写字楼里已经有GPON覆盖，又需要新开LTE基站时，可采用这种方式。LTE网络建设中，可采用PTN方式回传，也可通过PTN+GPON来承载LTE基站。GPON+PTN作为PTN承载LTE基站的有益补充，可缓解LTE基站大带宽对PTN接入环容量带来的冲击。

    3 结语

    通过以上技术论证和实际环境中的测试，GPON网络承载LTE基站是完全可行的。把业务小区的宽带传输和基站传输进行一体化整合，成本大概可减低90%，并大大缩短建设周期。通过GPON一张网络实现宽带、集客语音、基站业务的统一承载，提高了单台GPON设备承载业务的种类、数量，增强了单台设备及资源的利用效率，节省了宝贵的网络资源。本文中列举的GPON+PTN回传LTE基站的业务接入方式，在现网中可以满足多样化的业务接入需求，其数据配置方法可以直接被中兴设备借鉴使用。