Mobile Backhaul技術(shù)探析

　　目前寬帶網(wǎng)絡(luò)最常使用的傳輸媒介以銅線、光纖、微波三種最為普遍。以下將分別針對三種傳輸媒介的技術(shù)演進(jìn)過程概要說明。

　　銅線普及度最高

　　銅線是目前電信運(yùn)營商最普及的傳輸媒介，如何對銅線做最有效率的利用，一直是運(yùn)營商努力的目標(biāo)。

　　從超高速數(shù)字用戶回路（VDSL）綁定（Bonding）、向量運(yùn)算處理（Vectoring）到幻象模式（Phantom Mode），第二代超高速數(shù)字用戶回路（VDSL2）各項(xiàng)新技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，使得傳輸速度不斷提高，不但滿足帶寬需求，也可以讓電信業(yè)者重復(fù)利用既有銅線，對于Backhaul設(shè)備會(huì)因流量負(fù)載（Traffic Loading）狀況做動(dòng)態(tài)調(diào)整的特性，普及性高的銅線在供裝上還是具有相對的優(yōu)勢。

　　銅線傳輸以DSL技術(shù)為主，HDSL/HDSL2可以提供相當(dāng)于傳統(tǒng)T1/E1接口上下行1.544Mbit/s及2Mbit/s的速度，面對更高速的帶寬需求，SHDSL可提供5.7Mbit/s的速度。而第二代加強(qiáng)型非對稱性數(shù)字用戶回路（ADSL2+）則可達(dá)到28Mbit/s。

　　至于更先進(jìn)的VDSL2加上Bonding和Vectoring技術(shù)，利用多對銅線與串音消除（Crosstalk Cancellation）技術(shù)，可在既有的銅在線實(shí)現(xiàn)高達(dá)400M？500Mbit/s的傳輸速率，滿足高速封包存?。℉SPA）及LTE Backhaul的帶寬需求。

　　因此VDSL Bonding和Vectoring技術(shù)將延長銅線的生命周期，并擴(kuò)大銅線的使用率，是目前Backhaul傳輸技術(shù)中，最具經(jīng)濟(jì)效益及未來發(fā)展?jié)摿Φ慕鉀Q方案。

　　光纖為下一代回程網(wǎng)絡(luò)布建首選

　　光纖是大家公認(rèn)最終也是最佳的解決方案。高帶寬及不受電波干擾的穩(wěn)定傳輸特性，使光纖成為移動(dòng)基地臺聚合（Cell Site Aggregation）以及移動(dòng)核心網(wǎng)絡(luò)最佳的傳輸媒體，而且光纖可以提供超過1Gbit/s的傳輸帶寬。到2015年，三個(gè)基地臺共享Backhaul的帶寬需求可能高達(dá)3Gbit/s，光纖是唯一可達(dá)到pre-Aggregation 10Gbit/s帶寬需求的傳輸媒介。

　　光纖網(wǎng)絡(luò)可以提供主動(dòng)（Active）及被動(dòng)（Passive）兩種不同的傳輸模式。被動(dòng)式光纖傳輸一方面可以滿足帶寬分享的經(jīng)濟(jì)模式，也可以提供高安全性需求的保密傳輸模式。在目前日漸趨于合理的供裝成本下，光纖是部署下一代Backhaul寬帶網(wǎng)絡(luò)的首選，也是回程聚合（Backhaul Aggregation）及核心網(wǎng)絡(luò)的主要傳輸技術(shù)。

　　根據(jù)不同的光纖傳輸技術(shù)，可以采用xPON（APON/BPON/GEPON/GPON）和P2P Active Ethernet兩種不同的解決方案，用來建設(shè)下一代Mobile Backhaul寬帶網(wǎng)絡(luò)。

　　對于高帶寬需求的Cell Sites，P2P Active Ethernet對稱式帶寬能滿足高質(zhì)量（High Quality）的上行帶寬。從網(wǎng)絡(luò)安全問題的角度衡量，xPON技術(shù)本身是分享媒體（Shared Media），雖然用在一般開放式存取網(wǎng)絡(luò)（Access Network）比較有安全上的顧慮，但用作Mobile Backhaul的封閉性專屬網(wǎng)絡(luò)，則比較無安全上的顧慮。

　　至于P2P Active Ethernet可以提供非分享式的高帶寬服務(wù)，更適用于Backhaul和Aggregation網(wǎng)絡(luò)。

　　微波技術(shù)部署彈性高

　　微波技術(shù)有著簡易快速供裝的優(yōu)點(diǎn)，隨著移動(dòng)技術(shù)的演進(jìn)，微波Backhaul也不斷有新技術(shù)推出來提升帶寬。

　　舉例來說，業(yè)界已開始討論使用新的頻譜，進(jìn)一步增加頻道帶寬的方式；或采用異步及多重輸入多重輸出（MIMO）技術(shù)來因應(yīng)高帶寬的需求；混合型無線電（Hybrid Radio）的傳輸模式則滿足從分時(shí)多任務(wù)（TDM）服務(wù)（Service）逐步邁向以封包為基礎(chǔ)的服務(wù)（Packet Based Service）的轉(zhuǎn)換需求。

　　有些區(qū)域運(yùn)營商不會(huì)布建大型的基地臺，轉(zhuǎn)而布建Small Cell，因此增加Backhaul鏈接（Link）的網(wǎng)絡(luò)需求。

　　一方面固網(wǎng)的鏈接密度通常不會(huì)太高，無法在最佳的Small Cell布建地點(diǎn)找到專線（Fixed Line）的連接點(diǎn)，也不可能犧牲Small Cell的覆蓋率來將就固網(wǎng)連接點(diǎn)，若要鋪設(shè)新的光纖又不敷成本，因此微波的彈性部署成了電信業(yè)者的最佳選擇。

　　由于微波Backhaul設(shè)備須要具備兩個(gè)天線間的直視路線（Line of Sight， LOS），這在建筑物林立的都會(huì)區(qū)是一大難題。然而在郊區(qū)或鄉(xiāng)村，Small Cell通常須要裝設(shè)在非電信業(yè)者的資產(chǎn)上（如電線桿或房屋外墻），這些地方很難有光纖或銅線的布線，但卻比較容易具備直視路線的條件，適合Backhual微波的部署。目前最常見的微波技術(shù)有下列三種：

　　1.微波PTP

　　微波PTP是點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，當(dāng)距離太遠(yuǎn)或是無法直視路線時(shí)，需要多一組跳躍點(diǎn)（HOP）來完成聯(lián)機(jī)，通常使用樹狀分支（Tree-and-Branch）及環(huán)形（Ring）的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，來增加Backhaul的效率、傳輸距離及可靠度。

　　2.E-band PTP

　　E-band PTP是點(diǎn)對點(diǎn)對稱式帶寬的傳輸技術(shù)。E-band PTP使用70G～80GHz頻段，因?yàn)槭歉哳l，可達(dá)通訊距離變短，而且較容易受天候的影響，但頻譜取得的成本較低。

　　3.微波PMP

　　允許點(diǎn)對多點(diǎn)的連結(jié)方式，因此不需要對稱式帶寬連結(jié)，可能會(huì)有某些無線電占用較大Backhaul帶寬的現(xiàn)象發(fā)生，但只要一個(gè)頻譜頻道（Channel）就可以分享給多個(gè)基地臺，解決這個(gè)問題。

　　FMC提升電信業(yè)者競爭優(yōu)勢

　　顯而易見，新型態(tài)的固定/移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)匯流設(shè)計(jì)，將使固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)得以無縫（Seamless）連接，以發(fā)揮更強(qiáng)大的功能突破網(wǎng)絡(luò)界線，將寬帶網(wǎng)絡(luò)無縫延伸至任何地方。

　　基于上述的設(shè)計(jì)優(yōu)勢，固定/移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)匯流將成為下一代全球無線、移動(dòng)、寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新趨勢。全球電信營運(yùn)商也希望藉由部署快速、維護(hù)成本低、簡單有效率的下一代網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)各種可以獲利的創(chuàng)新服務(wù)，以擴(kuò)大營運(yùn)規(guī)模。

　　除此之外，對電信運(yùn)營商而言，固定/移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)匯流還可創(chuàng)造更多元的營收機(jī)會(huì)與服務(wù)型態(tài)，進(jìn)一步提升電信業(yè)者競爭優(yōu)勢。