FTTX建設(shè)工程中主流組網(wǎng)技術(shù)的研究與應(yīng)用

摘 要：網(wǎng)絡(luò)寬帶是國(guó)家信息化發(fā)展建設(shè)的基礎(chǔ)保障，網(wǎng)絡(luò)寬帶的性能對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)促進(jìn)極具戰(zhàn)略意義。網(wǎng)絡(luò)寬帶的進(jìn)步能夠從根本上轉(zhuǎn)變社會(huì)生活方式，也是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。本文在對(duì)比分析了EPON技術(shù)和GPON技術(shù)的特性基礎(chǔ)上，闡述了面向網(wǎng)絡(luò)寬帶提速FTTx組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程，以此進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)寬帶性能。

關(guān)鍵詞：FTTx建設(shè)；組網(wǎng)技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào)：TN929.1

隨著網(wǎng)絡(luò)寬帶業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，IPTV、在線購(gòu)物、視頻會(huì)議等新型網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)運(yùn)而生。人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)寬帶的性能需求越來(lái)越高，由此，本文提出了將FTTx應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)寬帶接入中，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬速度的提高。

1 EPON技術(shù)和GPON技術(shù)的特征比對(duì)

1.1 技術(shù)發(fā)展以標(biāo)準(zhǔn)先行為基礎(chǔ)。EPON技術(shù)采用的是IEEE802.3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，因此，EPON技術(shù)的物理層、協(xié)議控制層和運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)比較成熟，屬于802.3網(wǎng)絡(luò)體系范圍。

1.2 成本控制。影響網(wǎng)絡(luò)寬帶業(yè)務(wù)建設(shè)成本的因素多種多樣，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價(jià)格、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、客戶范圍和管理維護(hù)資金等。EPON技術(shù)的光收發(fā)模塊產(chǎn)業(yè)鏈比較完整，能夠與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展共同進(jìn)步，并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用于歐美和亞太地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)寬帶建設(shè)中，進(jìn)一步降低了其運(yùn)營(yíng)成本；GPON技術(shù)的芯片功能復(fù)雜，光層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛，光器件成本也相對(duì)較高。但是，采用GPON技術(shù)的分光比可以達(dá)到EPON技術(shù)的兩倍以上，如果面臨相同的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求下，采用EPON技術(shù)需要更多的光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。同時(shí)，在相同的建設(shè)成本下，GPON技術(shù)的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，可以節(jié)省一半以上的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。由此可見(jiàn)，EPON技術(shù)和GPON技術(shù)在組網(wǎng)和設(shè)備投資方面各具獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

1.3 多功能和安全性。EPON技術(shù)是以太網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步延伸，因此，在網(wǎng)絡(luò)寬帶業(yè)務(wù)層面，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)的無(wú)縫連接，同時(shí)，對(duì)以以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的IPTV業(yè)務(wù)、VoIP業(yè)務(wù)等具有良好的兼容性。但是，EPON技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)流量控制和QoS問(wèn)題方面仍然有待出臺(tái)解決方案。GPON技術(shù)由于采用了ATM封裝方式，以及相應(yīng)的定時(shí)機(jī)制和幀長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)DM業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)起到良好的支持作用，其綜合業(yè)務(wù)能力也優(yōu)于EPON技術(shù)。但是，GPON技術(shù)在承接以以太網(wǎng)為標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)寬帶業(yè)務(wù)方面并沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)。在網(wǎng)絡(luò)安全性能方面，EPON技術(shù)和GPON技術(shù)采用的均是AES加密方式，沒(méi)有明顯區(qū)別。

2 面向?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)提速的FTTx組網(wǎng)技術(shù)

FTTx光纖接入技術(shù)是以光纖作為網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介，在網(wǎng)絡(luò)傳輸末端以雙絞線作為用戶接入的傳輸介質(zhì)，不同類型的網(wǎng)絡(luò)寬帶承載技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕O(shè)備。光纖接入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)承載能力較強(qiáng)，具有支持寬帶業(yè)務(wù)、窄帶業(yè)務(wù)和未來(lái)新型網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的能力，因此，光纖接入網(wǎng)絡(luò)可以采取網(wǎng)絡(luò)接口管理模式進(jìn)行管理。光纖接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采用的是光纖到FTTCab的網(wǎng)絡(luò)接入模式，在網(wǎng)絡(luò)寬帶機(jī)房?jī)?nèi)的交換箱周圍配置網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，上行通過(guò)GE接口接入網(wǎng)絡(luò)，下行到用戶端則采用雙絞線接入方式，其設(shè)備覆蓋率可以達(dá)到900用戶/個(gè)。根據(jù)不同用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的實(shí)際需求，一般情況下可以采用LAN接入方式、VDSL2接入方式等，對(duì)于部分對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高的用戶來(lái)說(shuō)，可以采用光纖入戶的接入方式。

3 面向?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)提速的FTTx網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過(guò)程

3.1 FTTCab向FTTB的優(yōu)化

在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)寬帶提速之前，DSLAM網(wǎng)元設(shè)備主要配置在中心機(jī)房?jī)?nèi)，其單點(diǎn)接入的信道容量大，一般情況下，DSLAM網(wǎng)元與PSTN交換機(jī)接入的AG放置于同一位置，導(dǎo)致用戶在接入寬帶時(shí)距離過(guò)長(zhǎng)，進(jìn)而帶來(lái)了較大的局限性。在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)寬帶提速之后，DSLAM網(wǎng)元設(shè)備的接入點(diǎn)改變成為了與用戶接入點(diǎn)距離較近的位置，同時(shí)根據(jù)實(shí)際的用戶接入情況需求，采用FTTCab和FTTB的接入模式，DSLAM網(wǎng)元內(nèi)部配置了xPON上行接口，放置在社區(qū)的固定位置，例如中心機(jī)房、室外機(jī)柜、傳達(dá)室等。針對(duì)“光銅結(jié)合”的網(wǎng)絡(luò)寬帶建設(shè)發(fā)展，對(duì)于銅線接入網(wǎng)絡(luò)用戶末端的方式進(jìn)行保留，DSLAM網(wǎng)元設(shè)備的容量可以達(dá)到幾百線路，進(jìn)而對(duì)銅線接入網(wǎng)絡(luò)距離的優(yōu)化減小，進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬速率。對(duì)于1km以內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)接入距離，ADSL2+可以提供的下行網(wǎng)絡(luò)帶寬基本保持在10 Mbit/s以上，VDSL2可以提供的下行網(wǎng)絡(luò)帶寬則在20 Mbit/s以上，由此，上行網(wǎng)絡(luò)帶寬速度得到了明顯提高。

在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)寬帶提速之后，中心機(jī)房的PSTN交換機(jī)、AG語(yǔ)音銅線鏈路等都能夠保留原始語(yǔ)音業(yè)務(wù)承載能力。并且在樓宇的傳達(dá)室、小區(qū)機(jī)房和室外機(jī)柜等位置實(shí)現(xiàn)與DSLAM網(wǎng)元設(shè)備的配線。由此可見(jiàn)，提出了網(wǎng)絡(luò)寬帶速率提升的方法后，不但降低了單點(diǎn)接入的容量，更增加了單點(diǎn)接入的線路數(shù)量，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也可以轉(zhuǎn)換成室外設(shè)備，進(jìn)而降低了網(wǎng)絡(luò)組建成本，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)寬帶機(jī)房建設(shè)資金成本。對(duì)于部分需要對(duì)骨干電纜線路進(jìn)行改造的區(qū)域來(lái)說(shuō)，由于網(wǎng)絡(luò)接入?yún)^(qū)域與中心機(jī)房之前沒(méi)有主干銅線鏈路，無(wú)法實(shí)現(xiàn)DSLAM網(wǎng)元設(shè)備在樓宇傳達(dá)室、小區(qū)機(jī)房和室外機(jī)柜的銅線鏈路連接，不能為用戶提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)。在這種情況下，需要在單點(diǎn)接入的位置配置MASG媒體網(wǎng)關(guān)，以此代替原始的DSLAM網(wǎng)元設(shè)備，MSAG媒體網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接口和EPON技術(shù)接口的上行鏈路，為網(wǎng)絡(luò)寬帶用戶提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)和接入業(yè)務(wù)，同時(shí)對(duì)MSAG媒體網(wǎng)關(guān)和xPON進(jìn)行融合網(wǎng)絡(luò)組建，為網(wǎng)絡(luò)寬帶用戶提供視頻業(yè)務(wù)、語(yǔ)音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一接入，節(jié)約銅線鏈路的資源。對(duì)于部分以交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)寬帶覆蓋的區(qū)域來(lái)說(shuō)，應(yīng)該采用LAN和xPON共同結(jié)合解決語(yǔ)音業(yè)務(wù)接入的建設(shè)方案，在交換機(jī)內(nèi)部配置EPON上行接口，下行采用雙絞線接入模式，以內(nèi)置和外置的IAD模塊實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的接入。這種方式不需要重新規(guī)劃主干電纜，僅僅通過(guò)樓宇內(nèi)部的綜合布線即可實(shí)現(xiàn)，有效降低了組網(wǎng)成本，節(jié)約了光纖網(wǎng)絡(luò)資源，更有利于后期的維護(hù)和管理。

3.2 FTTB向FTTH/O的優(yōu)化

隨著FTTCab向FTTB的優(yōu)化改造，網(wǎng)絡(luò)寬帶接入能力有了明顯提高，可以為網(wǎng)絡(luò)用戶提供更多的業(yè)務(wù)服務(wù)。但是，隨著用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬業(yè)務(wù)需求的進(jìn)一步提高，F(xiàn)TTCab向FTTB的優(yōu)化改造也不能完全滿足新型網(wǎng)絡(luò)寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展。為了促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)帶寬性能的提高，要進(jìn)一步下移有源光纖接入點(diǎn)，從樓宇傳達(dá)室、小區(qū)機(jī)房和室外機(jī)柜將有源光纖接入點(diǎn)連接到每個(gè)網(wǎng)絡(luò)寬帶用戶家庭中，實(shí)現(xiàn)FTTH全光纖接入組網(wǎng)。綜合考慮家庭接入光纖網(wǎng)絡(luò)的便捷性因素，在xPON的接入端配置IAD，同時(shí)考慮到網(wǎng)絡(luò)寬帶用戶家庭對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的需求，提供無(wú)線數(shù)據(jù)接口，以及有線電視接口、分組網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)接口、語(yǔ)音業(yè)務(wù)接口等。

FTTCab向FTTB的優(yōu)化改造只需要以光纖線路覆蓋小區(qū)機(jī)房、室外機(jī)柜和樓宇傳達(dá)室，當(dāng)將有源光纖接入點(diǎn)下移后，可以通過(guò)無(wú)源光纖分光器代替原始的有源接入，將光纖線路直接鋪設(shè)到用戶家庭中。這種組網(wǎng)方式科學(xué)合理，不需要針對(duì)主干光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新改造，只要用光纖線路代替原始的銅線接入線路即可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。

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作者簡(jiǎn)介：江兵（1981.11-），男，江蘇宿遷人，韶關(guān)分公司業(yè)務(wù)部，助理工程師，本科，研究方向：通信工程。

作者單位：中睿通信規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，廣東韶關(guān) 512026