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FTTx:光接入网的三种建设模式

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全球电信运营商在转型过程中,提供多业务是重要战略之一,多种业务捆绑不仅能提升运营商的业务竞争力、增加ARPU,还能提升用户忠诚度、降低用户离网率。

在多业务提供上,无论是海外的运营商还是国内的运营商,无一例外地将眼光投入到IPTV业务上。而基于现有的编码技术,IPTV业务特别是HDTV需要10Mbps以上带宽,所以宽带提速是运营商必然的战略行动,不提速就无法开展带宽更高的宽带业务、无法实现战略转型的目标。无论采用哪种最新的DSL技术,都必须缩短铜缆长度才能提供更大的带宽,因此全球主流运营商包括国内的固网运营商在内,都在计划或已开始实施DSLAM物理位置下移的战略。

光进铜退

光进铜退即FTTx,是宽带发展的一个必然趋势和选择。FTTx从实现上分为FTTN、FTTB和FTTH,FTTN是光纤延伸到电缆交接箱所在处,一般覆盖200~300用户;FTTB是光纤连接到大楼,小型DSLAM设备布放在分线盒位置上,一般覆盖20~30用户;而FTTH作为FTTx的最终形态,则是光纤直接连接到每个用户家庭。

光进铜退是DSLAM位置下移、进一步靠近用户的形象描述。在这一进程中,通过采用FTTx与ADSL2+/VDSL2结合的方式进行接入网的部署将是长期和重要的工作内容,即利用EPON/GPON技术实现FTTB/FTTH,再通过ADSL2+/VDSL2技术完成短距离双绞线宽带入户,这种方式可以稳步推动向FTTH发展。

一般来说,业界将FTTB和FTTH作为同一类,通称为FTTH,这是因为对运营商来说,从技术上看这两者都需要新敷设一张庞大的光纤分配网络(ODN)。对于选择FTTB/H的运营商来说,普遍的观点是在新建区域建设FTTH,因为原材料铜的价格在上涨而光缆价格在下跌,并且光缆和铜缆的敷设费用相当,尤其是新建住宅也不存在已入住用户不愿意重新敷设线缆的风险。对于已敷设铜缆的用户,则采用FTTB的模式,以规避入户重新铺设光纤的问题。显然,FTTH投资是巨大的。FTTN是带宽与投资的折中,其在满足用户带宽需要的前提下,采用最新的DSL技术,尽量使用长的双绞线,以提高DSLAM节点的用户容量,从而减少节点数量,减少投资和维护成本。

FTTH:实现三网合一

FTTH很好地体现了PON技术的组网优势。其组网方案为:OLT(光传输线路终端)放置在局端或小区中心机房,分光器放置在中心机房或弱电箱,ONU(光网络单元)放在用户家中。OLT和分光器、分光器和ONU之间采用单纤连接。出于运维上的考虑,一般采用一级分光,不超过两级分光。

FTTH应用方式要求PON提供多种业务接口以支持三网合一业务。ONU需要支持以太口、模拟语音接口,并支持可选的CATV(有线电视)接口;OLT需要支持GE(千兆以太网高速光纤通道)和FE(快速以太网)接口,根据语音业务采用PSTN(公共电话交换网)方式或者NGN(下一代网络)方式确定上行是否需要支持V5.2接口。

在FTTH应用模式中,入户段光纤的工程部署和人工成本是影响FTTH大规模部署的重要因素,只有当EPON接入设备技术和光纤工程技术得到突破,CAPEX(单用户网络建设成本)降低到与DSL可比的程度,FTTH才能成为宽带接入的主流建设模式。目前只能在条件许可的情况下,进行局部实验,为未来的大规模部署积累经验。

FTTB:可节省主干

PON也可以用作楼道交换机或DSLAM的汇聚上联手段,实现FTTB应用。基于PON技术的FTTB应用主要包括PON+LAN和PON+DSLAM方式。在这种应用中,OLT放在局端,分光器放在小区边缘或机房,ONU放在小区机房或楼道,LAN交换机或DSLAM通过ONU进行汇聚。

FTTB要求PON系统提供多种汇聚接口以支持LAN交换机和DSLAM的上联。ONU和OLT需要支持GE和FE接口。FTTB与传统方案相比,优势在于可以有效节省主干光纤资源,延续和利用已有的LAN接入资源,提高网络的可管理能力。

在传统的FTTB+LAN解决方案中,光缆到达小区中心机房,在中心机房放置汇聚以太网交换机,楼道交换机通过光纤收发器连接到汇聚交换机。这种方案由于存在众多的光纤收发器,因此增加了故障点,提高了网管难度。采用PON后,可以取消小区机房。具体方法是,在POP点配置一台中高端以太网交换机,在小区放置分光器,通过PON直接汇聚楼道交换机。PON具有的运营管理能力不仅带来维护上的便利,而且也为下一步的FTTH打下了基础。将来只要延伸光缆或者增加分光器,就可以简单实现光纤入户。FTTB比较适合采用EPON技术。EPON技术简单,成本低,足以满足数据业务汇聚的要求。

FTTN:应用GPON

目前,运营商主要采用MSTP+LAN方式构建商业楼宇宽带接入网,辅以PDH接入TDM业务。这种方案可以满足现有业务的接入需求,但存在不少问题:1.需在大楼设置机房并配置MSTP设备,业务接入和维护成本较高;2.MSTP在环状拓扑下工作良好,但在拓扑呈树型/链型的情况下,中间设备掉电或死机会造成所有下挂设备的业务失效;3.加入新的MSTP节点需要破环割接,否则,只能以支路方式接入现有MSTP设备,网络部署不灵活;4.在业务量较小的楼宇设置机房和MSTP设备,经济性差。

FTTN可支持现有的各种电信业务,包括数据、语音、专线等业务,因此需要PON设备提供各种接口。对于企业客户,由于业务的可靠性要求很高,所以还要提供一定的线路保护功能,能实现干路光纤和支路光纤的双纤保护倒换。

GPON技术具有全业务、高带宽等特性,因此能够对FTTN应用模式提供良好支持。而EPON在小区用户的FTTH应用方面表现突出。可以看到,针对高端住宅客户,适合部署FTTH解决方案,提供电话、宽带、IPTV等多种业务组合;对于普通住宅用户可以部署基于EPON的FTTB解决方案,节约光纤资源,简化运维流程;对于业务量不大的商业楼宇可以部署GPON或EPON解决方案,节省投资,提高网络可靠性。

FTTH面临的挑战

光接入网的发展还处在市场培育和起步阶段,还面临多方面的挑战。

业务需求目前能提供每秒数兆位下行带宽的ADSL可以满足现阶段绝大部分宽带业务的需求,而必须依赖光接入的高宽带业务还有待发展。另外高带宽业务未必给运营商带来高收益也在一定程度上挫伤了运营商的积极性,可持续发展的良性宽带商业模式还有待探索和建立。

投资回报电信行业开始进入微利阶段,运营商对固定资产投资的控制越来越严格,对投资回报的要求越来越高,也更注重短期利益,这样一来对光接入这类带有战略意义的投资就显得更为谨慎。

成本偏高FTTH平均每线的综合成本(包括设备、布线施工等)约为2000~4000元,还难以与DSL竞争。另外,我国降低运维成本的动力也不如发达国家强。

政策不力我国的IPTV、三网融合发展相对缓慢,不利于宽带视频业务的发展。另外,我国的用户驻地网市场还不能充分开放,还没有为经营光接入的用户驻地运营商提供发展的环境。

技术标准虽然从技术成熟度和实际应用效果看,PON技术已经基本具备了单网络组网提供宽带业务接入的能力,但是从大规模应用的角度看,PON设备的互通操作受到了一定制约,现阶段多厂商环境下的组网难以实施。网管接口不统一使得无法进行端到端业务和网络的配置。

由于EPON在支持TDM业务时采用不同的解决方案,现阶段不同厂家OLT和ONU之间的E1业务互通也较难实现。从工程实施的角度看,基于PON技术实现FTTH对于综合布线的要求很高,而目前针对FTTH工程施工尚没有成型的标准。

作者:中国计算机报 马云飞   来源:赛迪网

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