一种固定、移动宽带融合接入网架构

摘要

本发明公开了一种固定、移动宽带融合接入网架构，包括中心局、多个波分复用环路和PON接入模块；其中，中心局包括若干上联单元和资源池，每个波分复用环路包括一个环路局端单元和多个环路远端单元；PON接入模块包括ODN和ONU；上联单元与核心网连通，资源池基于NFV技术虚拟OLT、CPE、BAS和BBU功能，每个波分复用环路实现所述PON接入模块以及直连在所述环路远端单元上的基站和大客户与中心局之间的光传输；ONU与固定宽带用户或移动宽带的基站和RRU连接，将其接入网络；环路远端单元和ONU之间通过ODN进行光传输。本发明在网络资源方面实现固定宽带、移动宽带的融合共享，充分发挥PON技术低成本多址接入的优势，实现低成本、大容量、高速率和高生存性的传输。

说明书

技术领域

本发明涉及城域接入领域，具体涉及一种固定、移动宽带融合接入网架构。

背景技术

在互联网、云计算和物联网的持续发展要求下，“宽带中国战略”将固定宽带和移动宽带接入上升到与水、电、气等基础设施的相同地位。随着智能终端的不断普及和功能升级，以及运营商的全业务经营，使得固网和移动协同才能更好满足用户的需求，提升使用体验。

长期以来，固定宽带和移动宽带相互独立，两个网络各自形成“烟囱式”架构(图1所示)。目前虽然在用户业务层面通过“套餐”等方式实现了固定宽带、移动宽带业务融合，但在深层次的网络层面两者仍然是分离的，而这种网络分割直接导致了运营商网络建维成本的提高，用户业务体验的受限。

PON(Passive Optical Network，无源光网络)是光纤接入技术，是固定宽带接入的最主要手段，具有带宽效率高、低成本的特性，但一定程度上牺牲了传输性能和生存性能。

移动宽带具有接入便利的特点，但资费较高，速率较低。移动宽带的MBH和MFH主要采用光纤通信技术，其中，MBH一般为PTN(Packet Transport Network，分组传送网)、IP RAN(IP Radio Access Network，IP化无线接入网)；MFH一般采用暗光纤。随着移动通信向4G、5G发展，必须高密度部署大量小基站，小基站部署的最主要方式为C-RAN(如图2所示)，它由BBU(基带处理单元)和RRU(射频拉远模块)构成，高密度的部署大量小基站必定提高运营成本，因此运营商迫切需要低成本、高速率的MFH解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了适应固定、移动宽带融合的发展趋势，改变现有固定、移动宽带接入分离的局面，构建一种有效的固定、移动融合接入网架构的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种固定、移动宽带融合接入网架构，包括中心局、多个波分复用环路和PON接入模块；其中，所述中心局包括若干上联单元和资源池，每个所述波分复用环路包括设在中心局的一个环路局端单元和多个环路远端单元；所述PON接入模块包括ODN和ONU；

所述上联单元与核心网连通；所述资源池基于NFV技术虚拟OLT、CPE、BAS和BBU功能；每个所述波分复用环路实现所述PON接入模块以及直连在所述环路远端单元上的基站和大客户与中心局之间的光传输；

所述ONU与固定宽带用户和移动宽带的基站或RRU连接，将其接入网络；所述环路远端单元和所述ONU之间通过所述ODN进行光传输。

在上述方案中，所述资源池包括交换机、服务器和存储器。

在上述方案中，对于固定宽带用户，通过所述ONU采用FTTx技术接入网络。

在上述方案中，所述固定宽带用户与所述ONU连接的方式包括光纤、铜线和以太网。

在上述方案中，对于移动宽带，分为以下两种情况接入网络：

基站部署为C-RAN架构时，C-RAN架构的RRU通过与ONU连接接入网络，从而实现移动前传；

基站部署为非C-RAN架构时，基站通过与ONU连接接入网络，从而实现移动回传。

在上述方案中，所述C-RAN架构中的BBU在所述中心局中基于NFV技术以虚拟BBU的方式实现。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)将波分复用环路和PON结合以满足固定宽带和移动宽带的接入需求，不仅保持PON技术的简单，充分发挥其低成本多址接入的优势，而且不会因传输距离和容量的高要求而在色散补偿、器件性能、波长可调、调制格式、DSP处理等方面引起PON技术复杂化，从而避免成本上升；

(2)将波分复用环路和PON结合，充分利用了波分复用环路的传输优势，实现大容量、高速率和高生存性的传输，以及良好的OAM能力，并根据接入域的距离、速率、容量等需求进行适度简化以降低成本；

(3)采用NFV技术构建固定带宽、移动带宽融合接入网的CO节点，实现固定带宽、移动带宽在处理资源上的融合共享，既降低硬件成本和使用效率，又提升网络处理能力的动态性和对新业务的适应性；

(4)使运营商固定宽带、移动宽带业务融合不再仅停留在“套餐”等表面形式，而是在网络资源方面实现真正融合；

(5)符合网络扁平化的大容量、少局所趋势，将复杂处理功能集中到少量CO节点，实现网络边缘的DC化，并通过波分复用技术提升CO节点的覆盖范围。

附图说明

图1为固定宽带、移动宽带各自形成的“烟囱式”架构示意图；

图2为C-RAN架构示意图；

图3为本发明提供的一种固定、移动宽带融合接入网架构示意图。

具体实施方式

NFV(Network Function Virtualization，网络功能虚拟化)由ETSI(European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标准化协会)提出并规范，旨在尽可能采用通用硬件(服务器、存储器、交换机等)作为网络硬件平台(资源池)，功能尽量由软件实现，从而消除功能对硬件的依赖，使得网络可以虚拟化，最终促使网络建维成本大幅降低，以及网络功能可动态适应不断出现的新业务要求。可见，NFV为固定网路和移动网络融合创造了有利条件，使得在一个通用硬件平台上实现同时满足固定网络和移动网络需求的功能系统成为可能，所以，对于接入网而言，可以借助NFV技术实现固、移接入的融合。

但是，固定、移动宽带客观上存在各自的特点，在成本、传输距离、带宽需求、生存性、OAM(Operation Administration and Maintenance，操作、管理、维护)能力等方面有一定差异，如果无视这些差异进行强行融合，不仅不能降低成本，提高速率，而且可能会失去固定、移动宽带原有的优势。例如，业界一直期望PON能同时承担固宽接入、MBH/MFH，但这将导致PON必须不断增加传输距离、速率、容量方面的性能，从而使得PON技术日益复杂(如色散补偿、复杂调制格式、相干接收等)，成本不断上升，最终使得PON既违背了简单、低成本的初衷，又难以担当移动前传、回传的重任，得不偿失。

因此，本发明充分考虑到覆盖范围、传输质量、链路条件、生存性、处理资源、OAM、实现成本等多个维度的差异，采用NFV技术实现固定、移动宽带处理资源的融合共享，采用波分复用环路和PON结合来平衡固定、移动宽带的接入差异构建有效的固定、移动宽带融合接入网架构。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明做出详细的说明。

如图3所示，本发明所提供的一种固定、移动宽带融合接入网架构，大致分为CO(Central Office，中心局)10、多个波分复用环路20和PON接入模块30三个部分，其中，中心局10包括若干上联单元11和资源池12(如交换机、服务器和存储器等硬件资源)；每个波分复用环路20包括设在中心局10的一个环路局端单元21和多个环路远端单元22；PON接入模块30包括ODN(光分配网络)31和ONU(光网络单元)32；

上联单元11与核心网连通；资源池12基于NFV技术虚拟OLT(optical line terminal，光线路终端、CPE(Customer Premise Equipment，客户终端设备)、PE(Provider Edge，服务商边缘路由器)、BBU(Building Baseband Unit，室内基带处理单元)、BAS(Broadband Access Server，宽带接入服务器)等功能，即vOLT(虚拟OLT)、vCPE(虚拟CPE)、vPE(虚拟PE)、vBBU(虚拟BBU)、vBAS(虚拟BAS)等功能，实现环路远端单元21(vOLT)和ONU23(vCPE)的复杂功能，使固定、移动宽带处理资源可融合共享，以符合大容量、少局所的发展要求；通过每个波分复用环路20进行PON接入模块30、直连在环路远端单元22上的基站和大客户与中心局10之间的光传输，波分复用环路20这种环形拓扑利于根据需要进行光路保护，提高相应生存性能。

每个环路远端单元22仅具备最基本的PON功能，比如PHY(Physical Layer，物理层)层功能(如突发接收等)，这里为光接收、光发送，其它复杂功能都被集中到CO以vOLT方式实现；ONU32只具备基本的接入功能，与固定宽带用户和移动宽带的移动通信基站或RRU连接，将其接入网络，为其提供宽带业务，CPE的复杂功能被集中到CO以vCPE方式实现；环路远端单元22和ONU32之间通过ODN31进行光传输。

在本发明中，对于固定宽带用户，通过ONU32采用FTTx技术接入网络，与ONU32连接的方式包括光纤、铜线、以太网等；

对于移动宽带，分为以下两种情况接入网络：

基站部署为C-RAN架构时，C-RAN架构的RRU通过与ONU32连接接入网络，从而实现移动前传，C-RAN架构中的BBU则在CO中以vBBU(虚拟BBU)的方式实现。

基站部署为非C-RAN架构时，基站通过与ONU32连接接入网络，从而实现移动回传。

另外，根据带宽、位置等实际应用需要，固定宽带的大客户专线、移动宽带的RRU或基站可以直接与对应的环路远端单元22连接，从而接入网络。

在本发明中，每个波分复用环路20可根据传输容量和距离选择密集波分复用或粗波分复用进行光传输，并根据环路传输距离、速率等应用要求进行波分复用环路传输的功能简化(相对于长途干线的波分复用技术)，从而降低成本，实现高质量、大容量和高可靠性的传输。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。