PON應(yīng)用及運(yùn)營(yíng)考慮

一、xPON接入技術(shù)介紹

無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)是一種點(diǎn)到多點(diǎn)的光纖接入技術(shù)，它由局側(cè)的OLT（光線路終端）、用戶側(cè)的ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）以及ODN（光分配網(wǎng)絡(luò)）組成。一般，其下行采用TDM廣播方式、上行采用TDMA方式，而且可以靈活組成樹(shù)型、星型、總線型等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所謂“無(wú)源”指ODN中不含有任何有源電子器件。因此，采用PON技術(shù)具有高速率，可實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)接入、節(jié)省光纖、易于升級(jí)擴(kuò)容、便于維護(hù)管理等優(yōu)點(diǎn)，它是較為理想的寬帶接入技術(shù)。PON技術(shù)可以分為兩大類，一類是由ITU定義的APON(G.983)、GPON(G.984)標(biāo)準(zhǔn)，另外一類是由IEEE定義的EPON（IEEE802.3ah）標(biāo)準(zhǔn)。APON基于ATM技術(shù),支持上下行對(duì)稱的155Mbit/s速率和非對(duì)稱的155/622Mbit/s速率，最大傳輸距離為20km。APON利用了ATM的多業(yè)務(wù)支持能力和QoS機(jī)制，可提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等多種業(yè)務(wù)接入，具有完善的OAM功能。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和以太網(wǎng)技術(shù)的廣泛使用，基于ATM技術(shù)的APON由于標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜，設(shè)備成本較高，傳送IP業(yè)務(wù)效率較低，致使其推廣應(yīng)用受阻，新出現(xiàn)的EPON和GPON技術(shù)將成為PON接入領(lǐng)域的主流技術(shù)。

EPON標(biāo)準(zhǔn)由IEEE的EFM工作組制定，是基于以太網(wǎng)的PON技術(shù)，采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、無(wú)源光纖傳輸方式，是幾種最佳的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)合。EPON支持分路比為1:32或1:64，可提供上下行對(duì)稱的1.25Gbit/s傳輸速率，支持最大傳輸距離為20km。EPON標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有對(duì)承載TDM業(yè)務(wù)做出明確規(guī)范，同時(shí)在動(dòng)態(tài)帶寬分配、OAM、QoS等方面具有高度的開(kāi)放性和可擴(kuò)展性，從而導(dǎo)致廠家紛紛利用私有協(xié)議實(shí)現(xiàn)各自的系統(tǒng)功能，不同廠家設(shè)備的互通難以實(shí)現(xiàn)。由于EPON采用以太網(wǎng)幀的封裝方式，非常適于承載IP業(yè)務(wù)，傳輸速率高，可擴(kuò)展性強(qiáng)，適應(yīng)寬帶接入的IP化發(fā)展潮流，在寬帶業(yè)務(wù)接入市場(chǎng)上具有廣闊的應(yīng)用前景。

EPON適用于解決企業(yè)/事業(yè)用戶的綜合業(yè)務(wù)接入及高檔小區(qū)的寬帶接入。EPON標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備都已比較成熟，在國(guó)內(nèi)已進(jìn)入試用階段，隨著其成本的進(jìn)一步下降，EPON將獲得更為廣泛的應(yīng)用。

GPON技術(shù)是FSAN/ITU繼APON以后正在制定的又一寬帶PON標(biāo)準(zhǔn)，支持上下行對(duì)稱或非對(duì)稱多種速率等級(jí)，下行速率最高為2.5Gbit/s，支持分路比為1:64或1:128，傳輸距離為20km。GPON標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在TC(傳輸匯聚層)可采用ATM和GEM兩種封裝方式，GEM類似于通用成幀規(guī)程GFP，是一種靈活的幀封裝結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)為包括語(yǔ)音、IP在內(nèi)的現(xiàn)有各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供通用映射，同時(shí)可以適配未來(lái)可能出現(xiàn)的各種新業(yè)務(wù)，過(guò)程簡(jiǎn)單，封裝效率高。GPON能對(duì)接入的各種業(yè)務(wù)提供多種服務(wù)等級(jí)、實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的QoS保證，并且具有強(qiáng)大的OAM功能。GPON適用于為高端用戶提供數(shù)據(jù)、語(yǔ)音等綜合業(yè)務(wù)接入或?yàn)榇罂蛻籼峁�專線接入。GPON是運(yùn)營(yíng)商驅(qū)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)，具有更周到的運(yùn)營(yíng)利益考慮，相對(duì)EPON而言在綜合業(yè)務(wù)支持、傳輸速率和效率及OAM功能等方面具有優(yōu)勢(shì)。

    　二、PON的典型組網(wǎng)及應(yīng)用

1.PON的典型組網(wǎng)

典型的PON組網(wǎng)如圖1所示，PON組網(wǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn)。

◇節(jié)省大量光纖和光收發(fā)器，建網(wǎng)成本較傳統(tǒng)方案更低。
   　 ◇網(wǎng)絡(luò)中無(wú)有源設(shè)備，可靠性高，維護(hù)費(fèi)用顯著降低。
  　  ◇可提供最高20km的遠(yuǎn)距離高帶寬接入，且?guī)�寬可�?dòng)態(tài)調(diào)整。
  　  ◇每個(gè)用戶上行帶寬獨(dú)享，可提供類似TDM的專線質(zhì)量。
    　◇大容量、廣覆蓋、少局所的建網(wǎng)模型，更符合運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展思路。
    　◇組網(wǎng)模型不受太多限制，可以靈活組建鏈型、樹(shù)型、星型等網(wǎng)絡(luò)。

2.典型應(yīng)用

(1)村通工程

◇每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)部署1臺(tái)OLT，每村部署1臺(tái)ONU，分光器按需配置。
   　 ◇20km超長(zhǎng)距離傳輸，最遠(yuǎn)覆蓋可達(dá)40km。
  　  ◇節(jié)省主干光纖資源，主干只需要一根光纖就可以解決多個(gè)遠(yuǎn)距離用戶的接入。
  　  ◇TDM專線方式的QoS保障。
   　 ◇分光器為無(wú)源設(shè)備，分光器和ONU提供室外機(jī)型，降低組網(wǎng)成本和運(yùn)維成本。
   　 ◇高度集中的運(yùn)營(yíng)管理與維護(hù)。

(2)市政應(yīng)用（如監(jiān)控）

◇沿著道路鋪設(shè)光纖，分光器部署在路口、重要路段或其他重要區(qū)域，局端部署1臺(tái)OLT，視頻監(jiān)視系統(tǒng)按需部署，連接到ONU。
   　 ◇節(jié)省主干光纖資源，只需要沿街鋪設(shè)一條主干光纖，就可以解決多個(gè)攝像頭的接入。
    　◇20km超長(zhǎng)距離傳輸，最遠(yuǎn)覆蓋可達(dá)40km。
    　◇TDM專線方式的QoS保障。
   　 ◇ONU到局端為無(wú)源設(shè)備，分光器和ONU提供室外機(jī)型，降低組網(wǎng)成本和運(yùn)維成本。
   　 ◇高度集中的運(yùn)營(yíng)管理與維護(hù)。

(3)特殊地形的大客戶接入

◇對(duì)于在狹長(zhǎng)地帶分布的多個(gè)大客戶，采用EPON接入可大量節(jié)約光纜，只需要沿街鋪設(shè)一條光纖，就可以解決多個(gè)大客戶的接入。
    　◇綜合業(yè)務(wù)接入：Internet/VPN/VoIP/IPTV。
    　◇按需帶寬分配，滿足用戶帶寬差異化接入需求。
    　◇TDM專線方式的QoS保障。
    　◇用戶到局端之間為無(wú)源設(shè)備，降低運(yùn)維成本。
    　◇高度集中運(yùn)營(yíng)管理與維護(hù)。
    　◇20km超長(zhǎng)距離傳輸，最遠(yuǎn)覆蓋可達(dá)40km。

(4)FTTB小區(qū)寬帶接入

◇光纖到住宅樓，五類線入戶。
    　◇綜合業(yè)務(wù)接入：Internet/IPTV/VoIP。
    　◇按需帶寬分配，滿足用戶帶寬差異化接入需求。
    　◇TDM專線方式的QoS保障。
    　◇高度集中運(yùn)營(yíng)管理與維護(hù)。
    　◇20km超長(zhǎng)距離傳輸，最遠(yuǎn)覆蓋可達(dá)40km。
    　◇按照1.5M每用戶，每EPON線路最大支持667個(gè)用戶并發(fā)。

(5)FTTH小區(qū)接入

◇光纖入戶，無(wú)源分光器取代樓道交換機(jī)，用戶到局端為無(wú)源設(shè)備，降低組網(wǎng)成本和運(yùn)維成本。
    　◇綜合業(yè)務(wù)接入：Internet/IPTV/VoIP。
    　◇按需帶寬分配，滿足用戶帶寬差異化接入需求。
    　◇TDM專線方式的QoS保障。
    　◇高度集中運(yùn)營(yíng)管理與維護(hù)。
    　◇20km超長(zhǎng)距離傳輸，最遠(yuǎn)覆蓋可達(dá)40km。
    　◇采用一級(jí)分光，最多支持1408戶。

(6)NGN接入

◇接入AG等NGN設(shè)備。
    　◇20km超長(zhǎng)距離傳輸，最遠(yuǎn)覆蓋可達(dá)40km。
    　◇節(jié)省主干光纖資源。
    　◇TDM專線方式的QoS保障。
    　◇ONU到OLT之間為無(wú)源設(shè)備，降低組網(wǎng)成本和運(yùn)維成本。
    　◇提供高可靠性保證。

三、運(yùn)營(yíng)商對(duì)PON的考慮

1.運(yùn)營(yíng)商接入網(wǎng)發(fā)展原則

接入網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)立足于既要滿足客戶傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的要求，又要考慮到用戶對(duì)寬帶業(yè)務(wù)的潛在需求。根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的要求，接入網(wǎng)將承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、圖像業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)等組成的多媒體業(yè)務(wù)，同時(shí)以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的發(fā)展。因此，接入網(wǎng)應(yīng)當(dāng)具備數(shù)據(jù)、圖像及語(yǔ)音等多種業(yè)務(wù)的綜合接入能力，并建成一個(gè)數(shù)字化、寬帶化、綜合化的接入網(wǎng)，以適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。

接入解決方案主要需要考慮以下幾點(diǎn)。

用戶需求——包括目前的需求和業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)，如帶寬、QoS等，根據(jù)用戶的需求，選擇可滿足需求的技術(shù)。
    　自身的條件——包括已有的資源和可充分利用的建設(shè)資金，資源是包括實(shí)物資源和人力資源。實(shí)物資源包括機(jī)樓、接入機(jī)房、光纜、電纜、設(shè)備等；而人力資源包括目前人員的素質(zhì)和技術(shù)水平等。

◇應(yīng)用場(chǎng)合——比如是大客戶還是一般客戶；城市、農(nóng)村、寫(xiě)字樓和住宅小區(qū)等，將會(huì)根據(jù)實(shí)際情況選用不同的技術(shù)和方案。

◇投資回報(bào)率和回收期——解決方案的成本和項(xiàng)目的收益將在方案選擇起到至關(guān)重要的作用。

◇項(xiàng)目延續(xù)性——項(xiàng)目方案如何保證日后擴(kuò)容和發(fā)展的延續(xù)性。

◇維護(hù)成本——除了考慮一次性投資成本，還要考慮日后的維護(hù)成本。建設(shè)成本是一次性投入，但作為電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)，還要考慮設(shè)備可維護(hù)和可管理性，局部繼承原有的維護(hù)方式，而不需要增加太多的額外維護(hù)成本。

◇技術(shù)的壽命和可持續(xù)發(fā)展——該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入解決方案是否具有可持續(xù)發(fā)展的能力，技術(shù)是否具有生命力。

2.運(yùn)營(yíng)商對(duì)PON的考慮

從技術(shù)上看，在PON技術(shù)中，由于APON技術(shù)比較復(fù)雜、速率有限、設(shè)備價(jià)格高，在應(yīng)用上難有大的發(fā)展，未來(lái)PON技術(shù)將在EPON與GPON間進(jìn)行選擇，考慮到GPON的高傳輸速率、高效率的多業(yè)務(wù)承載能力、強(qiáng)大的OAM功能和擴(kuò)展能力，未來(lái)將具有較好的發(fā)展前景。但目前EPON和GPON技術(shù)仍處于發(fā)展初期，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)雖然已制定，但技術(shù)成熟度、成本等各方面仍有待研究。PON技術(shù)從市場(chǎng)需求、技術(shù)成熟度、設(shè)備成本角度看，離大規(guī)模商用尚需一段時(shí)間。當(dāng)前可在商業(yè)用戶確有需求的情況下，進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)和小范圍應(yīng)用，隨著其技術(shù)的完善與成熟、設(shè)備成本的進(jìn)一步下降及寬帶市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)，PON有望在將來(lái)獲得規(guī)模商用。