EPON技术在FTTx接入网中的应用

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1 引言

        随着互联网和多媒体应用的不断发展以及电信服务市场竞争的日益激烈,宽带业务已经逐步成为给运营商带来收入的重点业务之一,各运营商正从纯粹的宽带管道提供商向综合信息服务供应商转变,并希望通过新技术的网络布署向最终用户提供高带宽的全业务,获得更多的业务收入。

        业务的发展尤其是高带宽消耗型业务-视频类业务的逐渐推广,使客户对网络带宽和稳定性要求越来越高,同时也推动了光接入技术应用的发展。而各种新兴业务的部署,接入网络将成为不可忽略的重要部分。

        作为电信网的"最后一公里"的接入网正向着宽带化、数字化、智能化和综合化的方向发展。面对这样的市场背景,运营商将重心更多地放到了发展宽带业务上,“光进铜退”成为接入网建设的共识, EPON凭借其组网灵活、业务提供能力强、技术成熟等优势,成为运营商“光进铜退”建设中的技术首选。基于EPON的FTTx建设模式较多,合理选择建设模式是运营商节约建网成本、提升网络价值的关键。EPON作为目前已具备成熟应用条件的先进光接入技术手段,光纤接入作为下一代网络的重要技术之一,可以有效提高接入层带宽,构建可持续发展的接入层网络。

2 EPON应用场景分析

        EPON技术是目前宽带光接入及FTTx的主要实现方式。综合考虑EPON技术特点、成熟度、投资成本、业务需求、市场竞争等多方面的因素,EPON技术的主要应用可以分为以下几种:FTTH(光纤到户)、FTTD(光纤到桌面)、FTTB(光纤到大楼)、FTTN/V等,四种模式主要表现为光缆末端位置、接入铜缆长度以及单节点所覆盖用户范围的不同,决定FTTx中的x主要是光纤接入点和ONU的位置。通过各种FTTx的部署来实现光纤化,将光纤推进到家庭的FTTH是终极目标,FTTB/FTTN则是现阶段的较经济部署模式。

        EPON以以太网为载体,采用点到多点结构、无源光纤传输方式,下行速率目前可达到10Gbit/s,上行以突发的以太网包方式发送数据流。目前,EPON技术已广泛应用于运营商的各种“光进铜退”建设模式中,而从长期FTTx网络演进看,10G EPON技术的出现也为运营商FTTx网络的平滑升级提供了更好的解决方案。

        FTTx采用光纤作为传输媒质,具有传输容量大、质量高、可靠性高,传输距离长、抗电磁干扰等优点,是宽带接入的发展方向。

(1)FTTH方式

        FTTH即光纤到户方式适用于用户居住比较分散的区域,如别墅区,用户对带宽的要求较高,且开发商有积极性参与网络建设。FTTH实现了“全光接入、全程无铜”,一个节点对应一个用户,用户获得的带宽以及业务能力最强,但建设成本也较高。

(2)FTTD方式

        FTTD方式适用于高档写字楼等用户比较集中且对带宽要求较高的场景,也适用于在密集住宅区发展IPTV等高带宽业务的场景。一般的组网方式为从局端的OLT引出光缆至大楼,在大楼的交接间或楼道内放置光分路器,通过楼内光缆或皮线光缆连至用户桌面。在这种情况下,需要根据用户的密集程度选择将光分路器放置在楼道内还是在大楼的交接间。同时考虑到方便安装,在用户端安装ONU时应尽量采用冷接技术。

(3)FTTB方式

        FTTB方式适用于在单栋商务楼用户相对数量不多、带宽要求不高的场景。FTTB实现了“光纤到楼、铜不出楼”,运营商光缆延伸到大楼,并将接入节点部署在楼道,通过该节点覆盖楼内所有用户的业务需求,用户接入带宽与业务能力仍然很高,是面向新建小区的主流解决方案;

(4)FTTN/V方式

        FTTN/V则基本上是“光纤到小区(村)、铜不出小区(村)”,运营商将光缆部署到小区(村)内,在小区(村)机房或室外柜设置少量甚至唯一节点,实现对整个小区(村)内用户的业务覆盖,其接入带宽与业务能力相对稍弱,是城区改造及农村“光进铜退”的主流解决方案。

不同的组网模式,直接影响ODN的建设、PON系统网元的设置等,应根据实际需求,选择合适的组网模式。可分区域设置供各类客户、各种FTTx组网应用模式共用的FTTx网络平台。

3 EPON在应用中的问题分析

3.1 EPON在工程规划中的要点

        EPON在工程规划中主要考虑4个要素:光缆网的规划、OLT安装位置、光分离器的安装位置、ONU的类型。

         光缆的布放方案、入户方式以及光缆/纤的选择是EPON组网过程中最关键的问题,将直接影响整体投资、光缆利用率、设备利用率和管道利用率。采用PON技术对目前的用户光缆网组网方式提出很高的要求,尤其是在小区内部用户光缆的布放上。如果对每个用户单独布放一条光缆,则小区内需要大量的光缆,将大量消耗小区内的管道资源,导致每用户成本上升。因此需要在建设前期做好用户光缆网络的规划工作,包括主干光缆路由、芯数等方面,尽量避免资源浪费。

        OLT及分离器的布放位置将极大地影响光缆网络的布局以及投资成本。例如,OLT布放在局端会占用部分主干光缆,布放在小区内受到局房资源和配套费用的限制。发展初期建议将OLT布放在局端。在选择各设备布放位置同时应结合小区内用户的分布情况以及不同用户的带宽要求,对于密集型的用户群和分散型用户群分别对待。

        ONU的类型要结合接入区域线缆的布放进行选择,ONU主要有POS+DSL方式、POS+LAN方式,比如,小区内楼宇布线只有双绞线时,ONU将采用POS+DSL方式,语音通过软交换接入,宽带用ADSL/VDSL方式接入;小区内楼宇布线采用五类线布线时,ONU将采用POS+LAN方式的设备,对于写字楼宇、单位、园区有综合布线的ONU将采用具有LAN接口的设备。

        在工程设计时,必须控制ODN中最大的衰减值,建议控制在26dB以内。

3.2 EPON在FTTX组网中的特点

       与传统的接入技术相比,已经日趋成熟的基于EPON的FTTx技术具有以下优点:

        (1)技术简单,成本低,能够高效率地传送IP业务,有利于业务的灵活、快速部署。EPON建设简单,在大厦内布放ODN,在用 户侧布放ONU即可提供各类服务,建设周期短,业务部署方便灵活。

        (2)系统中不需要在中心局和用户驻地间设置传统的有源器件,节省机房建成环节。ODN为无源设备,在大厦内找到ODN的建设位置比较容易,减少了机房建设、租用和维护的成本。

        (3)组网经济、节省网络建设费用。FTTx网络采用点到多点的结构,节约大量的用户主干光纤资源,一根高速光纤能够同时为多个用户服务,显著提高网络建设投资回报率。

        (4)便于维护管理。在局端有EPON的统一网管,能够管理到用户端ONU,比HDSL modem或光modem更便于管理和维护。

4 结束语

        总之,随着国内电信产业改革的进行,各运营商面临越来越严峻的竞争形式。在接入网领域,各运营商只有选择了正确的接入方式才能充分保证运营商的利益,满足不断变化的业务需求。EPON系统是面向未来的新的接入技术, EPON系统都是一个多业务平台,对于向全IP网络过渡是一个很好的选择。EPON能够以相对低廉的成本提供高速、可靠、多业务且可管理的接入服务,对于接入用户和运营商都是价值的充分体现和保证。

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