Mobile Backhaul技術探析

　　目前寬帶網絡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演進過程概要說明。

　　銅線普及度最高

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

　　從超高速數字用戶回路（VDSL）綁定（Bonding）、向量運算處理（Vectoring）到幻象模式（Phantom Mode），第二代超高速數字用戶回路（VDSL2）各項新技術的持續發展，使得傳輸速度不斷提高，不但滿足帶寬需求，也可以讓電信業者重復利用既有銅線，對于Backhaul設備會因流量負載（Traffic Loading）狀況做動態調整的特性，普及性高的銅線在供裝上還是具有相對的優勢。

　　銅線傳輸以DSL技術為主，HDSL/HDSL2可以提供相當于傳統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。而第二代加強型非對稱性數字用戶回路（ADSL2+）則可達到28Mbit/s。

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

　　因此VDSL Bonding和Vectoring技術將延長銅線的生命周期，并擴大銅線的使用率，是目前Backhaul傳輸技術中，最具經濟效益及未來發展潛力的解決方案。

　　光纖為下一代回程網絡布建首選

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

　　光纖網絡可以提供主動（Active）及被動（Passive）兩種不同的傳輸模式。被動式光纖傳輸一方面可以滿足帶寬分享的經濟模式，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寬帶網絡的首選，也是回程聚合（Backhaul Aggregation）及核心網絡的主要傳輸技術。

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

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

　　微波技術部署彈性高

　　微波技術有著簡易快速供裝的優點，隨著移動技術的演進，微波Backhaul也不斷有新技術推出來提升帶寬。

　　舉例來說，業界已開始討論使用新的頻譜，進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）技術來因應高帶寬的需求；混合型無線電（Hybrid Radio）的傳輸模式則滿足從分時多任務（TDM）服務（Service）逐步邁向以封包為基礎的服務（Packet Based Service）的轉換需求。

　　有些區域運營商不會布建大型的基地臺，轉而布建Small Cell，因此增加Backhaul鏈接（Link）的網絡需求。

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

　　由于微波Backhaul設備須要具備兩個天線間的直視路線（Line of Sight， LOS），這在建筑物林立的都會區是一大難題。然而在郊區或鄉村，Small Cell通常須要裝設在非電信業者的資產上（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有下列三種：

　　1.微波PTP

　　微波PTP是點對點傳輸，當距離太遠或是無法直視路線時，需要多一組跳躍點（HOP）來完成聯機，通常使用樹狀分支（Tree-and-Branch）及環形（Ring）的網絡架構，來增加Backhaul的效率、傳輸距離及可靠度。

　　2.E-band PTP

　　E-band PTP是點對點對稱式帶寬的傳輸技術。E-band PTP使用70G～80GHz頻段，因為是高頻，可達通訊距離變短，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

　　允許點對多點的連結方式，因此不需要對稱式帶寬連結，可能會有某些無線電占用較大Backhaul帶寬的現象發生，但只要一個頻譜頻道（Channel）就可以分享給多個基地臺，解決這個問題。

　　FMC提升電信業者競爭優勢

　　顯而易見，新型態的固定/移動網絡匯流設計，將使固網和移動網絡得以無縫（Seamless）連接，以發揮更強大的功能突破網絡界線，將寬帶網絡無縫延伸至任何地方。

　　基于上述的設計優勢，固定/移動網絡匯流將成為下一代全球無線、移動、寬帶網絡發展的新趨勢。全球電信營運商也希望藉由部署快速、維護成本低、簡單有效率的下一代網絡，從而實現各種可以獲利的創新服務，以擴大營運規模。

　　除此之外，對電信運營商而言，固定/移動網絡匯流還可創造更多元的營收機會與服務型態，進一步提升電信業者競爭優勢。