接入網(wǎng)從以提供話音業(yè)務(wù)和數(shù)字租用線業(yè)務(wù)為主的窄帶接入網(wǎng),到如今能夠提供語音、數(shù)據(jù)和視頻等業(yè)務(wù)的寬帶接入網(wǎng),正在進(jìn)入蓬勃發(fā)展的時(shí)期。早期的寬帶接入技術(shù)以ADSL和VDSL為主,目前DSL技術(shù)仍在不斷改進(jìn),但還是不能完全滿足提供視頻點(diǎn)播等需要大帶寬的服務(wù)。第二代超高速數(shù)字用戶環(huán)路(VDSL)作為下一代銅線接入技術(shù),在速率、傳輸距離以及后向兼容性方面均取得了突破性進(jìn)展,但仍然無法滿足接入帶寬、傳輸距離等方面的要求。
無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)已經(jīng)成為下一代接入網(wǎng)最理想的技術(shù)。無源光網(wǎng)絡(luò)PON是基于一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(P2MP)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一種FTTx接入技術(shù)。其架構(gòu)主要是從光纖線路終端設(shè)備(OLT)下行通過一根光纖經(jīng)由無源器件——光分路器,將光信號(hào)分路廣播給各光用戶終端設(shè)備(ONT);赑ON的FTTx技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的寬帶接入網(wǎng)具有不可替代的優(yōu)勢(shì),主要有:
——純光纖介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)可以避免電磁干擾和雷電影響,降低故障率,節(jié)省了運(yùn)行維護(hù)的成本;
——PON局端設(shè)備和主干光纖為用戶共享,從而縮短了單位距離上光纖長度,收發(fā)設(shè)備數(shù)量較少,節(jié)省了設(shè)備成本;——PON技術(shù)傳輸容量大、傳輸距離遠(yuǎn),簡化了接入網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu);
——通過廣播的方式傳輸相關(guān)組播業(yè)務(wù),適應(yīng)視頻業(yè)務(wù)開展;
——可擴(kuò)展性好,可以根據(jù)接入用戶數(shù)的增加而逐步擴(kuò)容。
正是具有以上優(yōu)勢(shì),使得基于PON技術(shù)的FTTx接入網(wǎng)建設(shè)如火如荼;赑ON的FTTx接入網(wǎng)規(guī);渴鹨泊偈沽顺怯蚓W(wǎng)架構(gòu)的演進(jìn),提高了網(wǎng)絡(luò)承載全業(yè)務(wù)的能力。
推動(dòng)城域網(wǎng)趨于扁平化
目前國內(nèi)主流PON設(shè)備一般為上下行對(duì)稱1Gbps帶寬的EPON系統(tǒng),支持1:32分光比,可以覆蓋10公里甚至20公里的范圍。其系統(tǒng)PON接口板的容量基本達(dá)到了8G~10G,并且單個(gè)OLT機(jī)框可以提供超過40個(gè)PON接口,考慮到覆蓋范圍、業(yè)務(wù)帶寬以及并發(fā)率的因素,一臺(tái)OLT設(shè)備的容量可以滿足超過10000個(gè)用戶上網(wǎng)、語音及視頻業(yè)務(wù)的需求。PON系統(tǒng)容量的提高使PON設(shè)備在接入網(wǎng)中的位置不斷上移,目前在基于PON技術(shù)的FTTx組網(wǎng)結(jié)構(gòu)中,OLT設(shè)備已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)的二級(jí)匯聚交換機(jī),通過直接上聯(lián)一級(jí)匯聚交換機(jī)再連接到業(yè)務(wù)路由器。同時(shí),ONU設(shè)備也取代了原先的園區(qū)交換機(jī)和樓道交換機(jī)。
隨著PON系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、QoS能力、遠(yuǎn)程管理、傳輸距離和以太網(wǎng)性能等方面的不斷增強(qiáng),以及10GPON技術(shù)的成熟和商用,OLT設(shè)備的位置還將上移取代目前的一級(jí)匯聚交換機(jī),直接和業(yè)務(wù)路由器相連,從而使得網(wǎng)絡(luò)更加趨于扁平化和寬帶化。
在高帶寬業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)下,國內(nèi)外電信運(yùn)營商都對(duì)下一代PON的發(fā)展保持了足夠的關(guān)注和興趣。芯片廠商也不遺余力地開發(fā)和創(chuàng)新10GPON技術(shù)。2008年4月1日,PMC-Sierra公司宣布推出10GEPON光纖線路終端器(OLT)和光纖網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)的完整參考設(shè)計(jì)方案,目前為上下行非對(duì)稱的系統(tǒng)(下行10Gbps,上行1Gbps)。2009年P(guān)MC公司還將推出上下行對(duì)稱的10GE-PON系統(tǒng),并計(jì)劃于2010年正式商用。Teknovus公司,也在2009年1月第9屆OFC會(huì)議上演示其萬兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(10GEPON)解決方案。中興和華為等設(shè)備廠商也積極發(fā)展10GE-PON和10GGPON設(shè)備。
打造多業(yè)務(wù)承載平臺(tái)
目前的EPON和GPON系統(tǒng)承載包括上網(wǎng)、IPTV、VoIP甚至TDM的能力已經(jīng)在“光進(jìn)銅退”的過程中得到充分驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一。但隨著3G牌照的發(fā)放以及國內(nèi)電信運(yùn)營商重組的完成,全業(yè)務(wù)的時(shí)代已經(jīng)來臨。如何有效地將固定寬帶接入和移動(dòng)寬帶接入相結(jié)合,是三大運(yùn)營商在2009年所共同面對(duì)的問題。目前,基于PON的FTTx網(wǎng)絡(luò)能否在高速上網(wǎng)、VoIP語音和IPTV視頻的基礎(chǔ)上融合無線業(yè)務(wù)的承載功能,是運(yùn)營商關(guān)心的問題。目前運(yùn)營商在積極試驗(yàn)利用EPON進(jìn)行3G基站回傳和WLANAP的接入。無線寬帶業(yè)務(wù)通過PON網(wǎng)絡(luò)承載可以提高網(wǎng)絡(luò)效率,降低組網(wǎng)成本。
針對(duì)WLAN熱點(diǎn)和室內(nèi)覆蓋,目前通過具有WiFi的SFU或多端口MDU下掛AP的方式提供寬帶業(yè)務(wù)。在熱點(diǎn)覆蓋區(qū)域,用戶可以通過移動(dòng)手機(jī)獲取接入AP的用戶名和密碼,隨時(shí)享受便捷的無線接入。在室內(nèi)覆蓋區(qū)域,家庭與政企用戶可以避免在室內(nèi)布線,同時(shí)享受到無線寬帶服務(wù)。
3G業(yè)務(wù)也同樣可以通過FTTx網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的匯聚。隨著移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展,3G基站的覆蓋范圍會(huì)逐漸縮小以提供更高的帶寬;局鸩叫⌒突瑥氖彝夥植贾鸩较蛟谑覂(nèi)部署演進(jìn),大量的Femtocell(家庭/SOHO基站)、Picocell(微微基站)會(huì)被運(yùn)營商部署在用戶家中。此時(shí)這些微微基站位置與FTTx網(wǎng)絡(luò)中的用戶端設(shè)備的位置相當(dāng),F(xiàn)TTx網(wǎng)絡(luò)完全可以作為微微基站提供接入側(cè)的匯聚,充分利用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),有效降低了接入成本。
從技術(shù)上看,PON系統(tǒng)作為基站TDM業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載手段不存在任何技術(shù)問題,但要實(shí)現(xiàn)向基站提供頻率等還有待于節(jié)約時(shí)鐘同步傳遞、IEEE1588信號(hào)傳遞,以及提供專門的基站時(shí)鐘接口等問題的解決。預(yù)計(jì)在年底這個(gè)問題可以得到解決,屆時(shí),EPON系統(tǒng)就完全可以作為GPS的備份使用。
伴隨著3G牌照的發(fā)放以及電信重組的完成,中國正式進(jìn)入全業(yè)務(wù)運(yùn)營和3G時(shí)代。傳統(tǒng)的寬帶接入由于帶寬有限已經(jīng)不能滿足今后高帶寬業(yè)務(wù)的需求,業(yè)務(wù)需求推動(dòng)了基于PON的FTTx網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模部署及應(yīng)用。同時(shí),F(xiàn)TTx的建設(shè)也對(duì)電信運(yùn)營商的城域網(wǎng)的技術(shù)、組網(wǎng)提出了新的要求,促使城域網(wǎng)向著扁平化的方向演進(jìn)。FTTx網(wǎng)絡(luò)也進(jìn)一步發(fā)展成為包括移動(dòng)基站回傳、AP承載在內(nèi)的多業(yè)務(wù)承載平臺(tái)。