EPON助力接入网转型——当前国内EPON应用热点问题探讨

烽火通信  吴江

    从2005年开始，以EPON主的光纤无源光网络技术开始在国内得到应用。中国电信率先在北京、武汉、上海、广州四城市进行EPON应用的试点，2007年的中国电信互通性测试和中国电信集团集中采购大大加快了整个产业链的形成，EPON的应用也从零星试点迅速转变为全国性的大规模建设。中国电信、中国网通等主要固网运营商开始全面规划接入网的整体转型，计划在3－5年的时间内将现有的宽带接入带宽从1－2M提升到15－18M的水平。EPON技术以其高带宽、低成本、易运维的优势将在接入网带宽提升的过程中发挥重要作用。本文对当前国内EPON应用过程中的热点问题及解决方案做了初步探讨。

   一、 应用模式。

   EPON的最初设计目标是实现光纤到户（FTTH），即每个用户使用一台光网络终端设备，实现1000M的接入带宽，满足几乎所有的业务应用的需要，实现接入网发展的终极目标。从2005年开始，武汉、北京等地陆续开通了许多FTTH的商用工程，但每线高达5000－6000元的建设成本让这种终极应用方式在中国现有国情下还暂时无法普及。为降低建设成本，以烽火通信为代表的国内EPON厂商提出了多种建设方案，FTTB+LAN，FTTB+DSL,FTTN+DSL等多种建设方案大幅度降低了建设成本，得到了电信运营商的认可，开始大规模得到应用。
  
   FTTH组网方案。

   目前国内FTTH组网方式的主要应用在高端住宅、写字楼和重要商业用户。开展语音、数据、视频等三网合一的业务或E1专业业务。为每用户配备一台终端设备，终端设备提供语音、数据、CATV或E1接口。组网示意图如下：
 

   FTTB+LAN组网方案。
  
   为大幅降低每用户的建设成本，烽火通信在国内率先开发了提供多路FE和多路POTS接口的用户端ONU设备，在多个用户共用一个ONU的情况下，每用户的平均建设成本大幅降低，基本接近目前铜线接入的成本，具备了大规模开展的条件。ONU通常安装来楼道或大楼弱电井内，通过一段数十米长的五类线接入用户，提供语音＋数据＋IPTV的服务。ONU端口数量一般控制在8－24个之间，每用户可开通4－10M的带宽，基本满足未来各种业务的运营要求。并可通过降低PON系统光分路比的方式实现带宽的提升。FTTB+LAN组网模式在新建住宅用户的接入中将发挥重要作用。

 
   FTTB+DSL组网方案。

   由于FTTB+LAN方案需要在大楼内铺设五类线，为利用目前业已存在的大量楼内用户铜线资源，国内EPON领先厂商烽火通信创造性的将DSLAM、IAD等设备内置到EPON ONU设备内，每个ONU提供数十到数百不等的ADSL2+接口和POTS接口，可满足一个单元/楼层，甚至一栋大楼的数据和语音接入的需求。由于这种方式ONU放置在大楼内，末端户线长度仅数十米，ADSL2+技术在这样的距离内可提供最大15－18M的带宽，因此在不变更用户接入方式的情况就实现了接入网的提速改造。这种方式在已有用户的接入带宽提速改造场合下成本最低、对网络的改动最小，接入网的主干铜缆部分还可回收再利用，因此的到了国内固网运营商的广泛认可和大力推广。

 

   FTTN+DSL组网方案。

   随着我国经济的持续发展，农村地区对宽带通信的需求日益迫切。现有的铜线接入方式在农村用户的接入中暴露了不少问题，接入网机房的选址问题，乡村和城乡接合部的铜缆被频繁盗割的损失问题等最为困扰运营商。在中国电信和烽火通信的积极合作之下，共同提出了FTTN+DSL这种新型组网方案成功的克服了农村信息化难题。

 
   这种方案采用了大容量、可实现灵活配比的DSL和POTS接口的ONU设备，非常符合农村语音用户多，宽带用户少的特点，并适应宽窄带接口比例的不断变化。ONU采用室外一体化机柜安装放置在室外，克服了机房选址的问题；采用EPON系统的光缆替代原来的主干铜缆，将铜缆被盗的损失降到了最低。FTTN+DSL是一种非常适合农村信息化建设的组网方案。

   二、配套设施。
  
   EPON光纤接入网在国内的应用还遇到了通信介质变化引起的通信建设方式变化的问题。电信运营商、设计单位、施工单位对铜缆接入网的设计和施工技术非常熟悉，但光纤以往只应用于主干网络，在接入网中应用非常少，大规模的光纤接入网建设对方案设计、施工工艺、配套设施等都提出了新的要求。在这种情况下，最早在国内推广EPON系统的厂商烽火通信在进行EPON系统设备研发和生产的同时，还主动承担起了线路设计经验摸索、施工工艺研究、配套设施研发的多重任务。经过多年的实践，积累了大量设计、施工经验，并开发了种类齐全了系列配套设备，”8”字室内布线光缆、专用楼内垂直布线光缆、光缆掏接施工工艺等新的线缆和施工工艺的引入，大大提高了光纤接入系统的施工效率、线路成本。并率先在国内引入光纤冷接子技术，大大提高了工程施工的速度。目前烽火通信正在承担国家光纤接入网施工规范的起草工作。统一的施工规范和施工工艺将大大提高光纤接入网的建设成本和建设规模。

   三、语音问题。

   EPON系统承载语音是将语音信号转换为VOIP信号，通过分组传输到OLT，再直接上联到NGN平台。目前，并非所有地市级电信运营商都具备可使用软交换平台，因此语音业务通过V5接口上联到PSTN交换机可以很好与现有语音交换平台兼容，实现交换平台的平滑过渡。烽火通信正式考虑到这些情况，率先在OLT设备同时提供V5上联和NGN上联，满足了网络平滑过渡的要求。
传统语音电话通过铜缆远端馈电，在用户停电的情况下，也能实现电话的正常使用。但EPON系统采用光纤传输，无法实现远端馈电，用户停电时，电话将不能使用，为了保持用户的一贯使用体验，必须对安装在用户侧的ONU设备提供电源保护，采用后备电池为ONU供电是目前广泛使用的技术。但由于现有常规蓄电池为铅酸电池，为大量使用的ONU设备配备后备铅酸电池会带了维护困难，成本过高的问题。在此情况下，烽火通信一该以往的做法，将锂电池引入通信系统，为ONU提供后备电源，锂电池具备容量大、体积小、充放电次数多、无记忆性的优点，适合长期处于浮充状态下使用。锂电池的引入解决了后备电池维护困难的问题，并且用户可自行购买使用。

   四、 运维和管理。
  
   光纤接入技术新的接入网技术，给电信运营商的运维网管提出了新的要求。由于EPON将多种业务融入统一接入平台，与电信运营商现有的运维体制不同，因此需要运营商在管理维护体制进行改革。目前绝大多数的EPON工程采用手工工单方式受理业务，效率低下，成本高，因此急需将EPON的网管与电信运营商的电子工单系统，资源管理系统互通，纳入运营商的统一电子管理平台。目前，EPON网管系统与资源管理系统、电信97系统、运营商BOSS系统对接的设想已由烽火通信变为现实，EPON的规模应用的瓶颈逐步被克服，大规模应用的时代即将到来。

   (编辑:xiaoyao)