基于EPON技術(shù)的FTTx建設(shè)模式選擇

  近年來(lái)，中國(guó)通信市場(chǎng)固話業(yè)務(wù)出現(xiàn)萎縮趨勢(shì)，而寬帶卻呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展動(dòng)力，用戶也表現(xiàn)出對(duì)IPTV、視頻監(jiān)控、智能家居等多樣化業(yè)務(wù)的興趣。面對(duì)這樣的市場(chǎng)背景，運(yùn)營(yíng)商將重心更多地放到了發(fā)展寬帶業(yè)務(wù)上，“光進(jìn)銅退”成為接入網(wǎng)建設(shè)的共識(shí)， EPON憑借其組網(wǎng)靈活、業(yè)務(wù)提供能力強(qiáng)、技術(shù)成熟等優(yōu)勢(shì)，成為運(yùn)營(yíng)商“光進(jìn)銅退”建設(shè)中的技術(shù)首選。目前EPON設(shè)備在中國(guó)應(yīng)用已達(dá)1000萬(wàn)線，步入了規(guī)模應(yīng)用的快車道。基于EPON的FTTx建設(shè)模式較多，合理選擇建設(shè)模式是運(yùn)營(yíng)商節(jié)約建網(wǎng)成本、提升網(wǎng)絡(luò)價(jià)值的關(guān)鍵。

    “光進(jìn)銅退”的建設(shè)模式

    “光進(jìn)銅退”，是指運(yùn)營(yíng)商的建網(wǎng)模式從傳統(tǒng)的銅纜接入為主改為光纜接入為主，使光纜盡可能向用戶靠近，并最終實(shí)現(xiàn)光纖到戶。但目前出于對(duì)成本、網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀等因素的考慮，我國(guó)“光進(jìn)銅退”的建設(shè)模式以FTTB、FTTN/V為主， FTTH的規(guī)模應(yīng)用尚需時(shí)日。從物理組網(wǎng)上講，三種模式主要表現(xiàn)為光纜末端位置、接入銅纜長(zhǎng)度以及單節(jié)點(diǎn)所覆蓋用戶范圍的不同，F(xiàn)TTH實(shí)現(xiàn)了“全光接入、全程無(wú)銅”，一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶，用戶獲得的帶寬以及業(yè)務(wù)能力最強(qiáng)，但建設(shè)成本也較高；FTTB實(shí)現(xiàn)了“光纖到樓、銅不出樓”，運(yùn)營(yíng)商光纜延伸到大樓，并將接入節(jié)點(diǎn)部署在樓道，通過該節(jié)點(diǎn)覆蓋樓內(nèi)所有用戶的業(yè)務(wù)需求，用戶接入帶寬與業(yè)務(wù)能力仍然很高，是面向新建小區(qū)的主流解決方案；FTTN/V則基本上是“光纖到小區(qū)（村）、銅不出小區(qū)（村）”，運(yùn)營(yíng)商將光纜部署到小區(qū)（村）內(nèi)，在小區(qū)（村）機(jī)房或室外柜設(shè)置少量甚至唯一節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)小區(qū)（村）內(nèi)用戶的業(yè)務(wù)覆蓋，其接入帶寬與業(yè)務(wù)能力相對(duì)稍弱，但可滿足近2～3年的用戶業(yè)務(wù)需求，是城區(qū)改造及農(nóng)村“光進(jìn)銅退”的主流解決方案。而無(wú)論采用哪種方式，EPON都已成為其主要的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段之一。

    城市新建地區(qū)FTTx建設(shè)方案

    對(duì)城市新建地區(qū)，基于EPON的光纖到大樓（FTTB）的建設(shè)模式成為運(yùn)營(yíng)商的首選，即光纖鋪設(shè)到小區(qū)樓道，在樓道內(nèi)銅纜末端放置ONU（Optical Network Unit）設(shè)備，ONU提供LAN或DSL接口實(shí)現(xiàn)用戶寬帶接入，同時(shí)內(nèi)置IAD實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音接入。從成本角度來(lái)說，F(xiàn)TTB的建設(shè)模式可以節(jié)省電纜、機(jī)房或室外機(jī)柜的投資成本；從接入速率考慮，F(xiàn)TTB可以為用戶提供20M以上甚至高達(dá)百兆的接入帶寬；工程上，ONU設(shè)備部署在樓道，可以直接將開發(fā)商鋪設(shè)的樓內(nèi)銅纜跳接到ONU設(shè)備樓道箱配線架，降低了二次跳接的工程難度。根據(jù)樓道內(nèi)ONU設(shè)備提供的寬帶端口采用LAN或DSL接入方式的不同，F(xiàn)TTB的建設(shè)又可細(xì)分為FTTB＋LAN及FTTB＋DSL兩種，兩種接入模式對(duì)樓內(nèi)布線及覆蓋用戶數(shù)量要求有所不同。城區(qū)FTTx建設(shè)方案的選擇如表1所示，組網(wǎng)方案如圖1所示。

    多層及中高層樓宇建設(shè)方案

    對(duì)多層及中高層樓宇，運(yùn)營(yíng)商在建設(shè)時(shí)多采用LAN接入方式，其原因在于以太網(wǎng)接口ONU平均每端口的成本較低（低于DSL），可以為用戶提供更高的業(yè)務(wù)接入帶寬，同時(shí)也避免了MODEM終端帶來(lái)的成本增加。FTTB＋LAN建設(shè)模式需要考慮的一個(gè)重點(diǎn)問題是設(shè)備端口實(shí)裝率，由于ONU設(shè)備端口數(shù)量相對(duì)固定（目前業(yè)界用于FTTB的LAN方式ONU最少提供8個(gè)以太網(wǎng)口），當(dāng)單元用戶數(shù)較少時(shí)，設(shè)備按單元放置帶來(lái)了端口實(shí)裝率較低而導(dǎo)致每用戶建設(shè)成本上升。這時(shí)可以考慮相鄰的多個(gè)單元共享一臺(tái)LAN接口ONU，但這增加了五類線跨單元水平走線的難度，要求樓內(nèi)有水平走線槽或管道相通，若跨單元走線較難，可適當(dāng)考慮ONU按單元部署或采用FTTN（光纖到節(jié)點(diǎn)）等其他建設(shè)模式。針對(duì)小區(qū)寬窄帶比例發(fā)展不平衡的情況，采用ONU寬窄帶按一定比例（如1：2）進(jìn)行配置，也可增加設(shè)備的實(shí)裝率。

 高層樓宇建設(shè)方案

    對(duì)城區(qū)高層樓宇，由于單元用戶數(shù)較多，運(yùn)營(yíng)商在對(duì)LAN接入及DSL接入方式的選擇上相對(duì)靈活，主要考慮的因素是盡量保證一個(gè)用戶單元內(nèi)部署較少的接入節(jié)點(diǎn)，便于設(shè)備維護(hù)。而在ONU的容量上LAN接口設(shè)備要低于DSL接口設(shè)備（目前業(yè)界一臺(tái)LAN接口ONU最大可提供24個(gè)以太網(wǎng)口，而DSL接口ONU可提供幾十甚至上百個(gè)業(yè)務(wù)端口），因此如果單個(gè)節(jié)點(diǎn)LAN接口ONU能夠?qū)崿F(xiàn)單元內(nèi)所有用戶的覆蓋（通常一個(gè)樓道箱可放置2臺(tái)LAN接口ONU，可達(dá)48個(gè)以太網(wǎng)口），則首選LAN接入；反之，則更適合采用FTTB＋DSL組網(wǎng)方式（目前業(yè)界部分DSL接口的ONU也具備了LAN接入能力，使組網(wǎng)可以更為靈活）。而對(duì)于某些高層住宅已超過一臺(tái)DSL接口ONU的覆蓋能力且具備機(jī)房條件時(shí)，采用PON＋AG的建設(shè)模式也是一種較好的選擇。

    低層樓宇建設(shè)方案

    對(duì)城區(qū)一些高檔小區(qū)如低層樓宇、別墅等，運(yùn)營(yíng)商也在積極推進(jìn)光纖到戶（FTTH）的應(yīng)用。通過光纖直接入戶，并放置可提供若干以太網(wǎng)口及語(yǔ)音口的ONU設(shè)備，滿足家中話音、寬帶、電視三網(wǎng)合一的業(yè)務(wù)需求。FTTH作為接入層網(wǎng)絡(luò)的最終演進(jìn)方向，從其自身特點(diǎn)來(lái)講，具有的業(yè)務(wù)提供能力、傳輸質(zhì)量以及可靠性是其他接入模式無(wú)法比擬的；相比FTTB模式，F(xiàn)TTH也避開了樓道引電、設(shè)備維護(hù)的諸多問題；而在與開發(fā)商合作的過程中，F(xiàn)TTH則可為開發(fā)商帶來(lái)獨(dú)特的賣點(diǎn)和差異化競(jìng)爭(zhēng)力。制約運(yùn)營(yíng)商推進(jìn)FTTH規(guī)模應(yīng)用的重要因素是建設(shè)成本，目前國(guó)內(nèi)FTTH的建設(shè)成本約相當(dāng)于FTTB的3倍左右，但從長(zhǎng)期來(lái)看，其成本具備較大的下降空間。同時(shí)運(yùn)營(yíng)商也在積極探索FTTH的有益建設(shè)模式及運(yùn)營(yíng)模式，例如與開發(fā)商共同分擔(dān)建設(shè)成本，ONU由用戶付費(fèi)購(gòu)買等。從另一個(gè)角度講，F(xiàn)TTB的建設(shè)模式運(yùn)營(yíng)商需要面對(duì)建網(wǎng)初期樓道ONU實(shí)裝率的問題，在實(shí)裝率較低時(shí)，建設(shè)成本將成倍上升，而FTTH的ONU是按需配置，對(duì)于業(yè)務(wù)密度低的別墅和連排低密度樓宇，F(xiàn)TTH與其他建設(shè)模式的每用戶成本差異不大。

    農(nóng)村FTTV解決方案

    對(duì)農(nóng)村地區(qū)，我國(guó)運(yùn)營(yíng)商也正在大力推進(jìn)基于EPON等接入技術(shù)的光纖到村（FTTV）的建設(shè)。如中國(guó)電信的“阜陽(yáng)模式”，即利用將光纖鋪設(shè)到村，在村中放置DSL接口的ONU設(shè)備或AG設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶寬窄帶的接入。目前，我國(guó)大多數(shù)農(nóng)村基本已采用銅纜的方式實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音覆蓋，但運(yùn)營(yíng)商需要面對(duì)電纜被盜、老化及距離過長(zhǎng)而帶來(lái)的寬帶覆蓋率低、用戶感知差等問題。解決這個(gè)問題最好的方式就是推動(dòng)光纖到村的網(wǎng)絡(luò)改造，但在FTTV建設(shè)過程中，運(yùn)營(yíng)商同樣需要兼顧建設(shè)成本、網(wǎng)絡(luò)安全及業(yè)務(wù)發(fā)展等因素。第二次全國(guó)農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù)顯示，2006年底農(nóng)村居民平均每百戶擁有固定電話51.9部，電腦2.2臺(tái)。面對(duì)農(nóng)村需求仍以語(yǔ)音業(yè)務(wù)為主的實(shí)際現(xiàn)狀，運(yùn)營(yíng)商在設(shè)備選擇上要求ONU具備靈活寬窄帶端口的能力，可以調(diào)整寬窄帶配置比例至1：4甚至更高。對(duì)需求較低的自然村節(jié)點(diǎn)，通常選擇采用尺寸較小的盒式ONU設(shè)備，便于安裝且成本較低，以中興通訊9806H設(shè)備為例，其高度僅2U，適合在室內(nèi)外各種場(chǎng)景安裝，具備4個(gè)業(yè)務(wù)槽位，可以混插24線ADSL2＋業(yè)務(wù)板、24/48線語(yǔ)音板、16線VDSL2業(yè)務(wù)板，上聯(lián)口可以靈活選擇為xPON、FE、GE等多種方式，使運(yùn)營(yíng)商在農(nóng)村FTTV部署時(shí)更為靈活。而對(duì)需求較大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)，盒式設(shè)備難以滿足其業(yè)務(wù)覆蓋要求時(shí)，或者已有綜合接入設(shè)備板件可以利舊，則通?？紤]采用PON＋AG方式進(jìn)行設(shè)備部署。另外從設(shè)備安全、成本及溫度影響等角度考慮，ONU設(shè)備的放置位置更加傾向于采用室內(nèi)節(jié)點(diǎn)，將設(shè)備放置在村委會(huì)或村民家中，防止人為的偷盜及破壞，避免了室外高溫暴曬對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的惡劣影響。

    FTTx網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)

    目前，EPON技術(shù)已廣泛應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)商的各種“光進(jìn)銅退”建設(shè)模式中，而從長(zhǎng)期FTTx網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)看，10G EPON技術(shù)的出現(xiàn)也為運(yùn)營(yíng)商FTTx網(wǎng)絡(luò)的平滑升級(jí)提供了更好的解決方案。一直以來(lái)，F(xiàn)TTH被認(rèn)為是固網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展的終極解決方案，但在FTTB、FTTN等建設(shè)模式向FTTH演進(jìn)過程中面臨諸多實(shí)際的困難，如FTTB末端銅纜需更換、原有ONU設(shè)備無(wú)法利舊、分光器節(jié)點(diǎn)需下移等。10G EPON技術(shù)使主干光纖上下行帶寬由目前的1G提升至10G，并且完全兼容現(xiàn)有EPON技術(shù)的特性，使10G OLT設(shè)備能夠兼容現(xiàn)網(wǎng)ODN及ONU設(shè)備，在對(duì)已建的FTTB、FTTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí)時(shí)，只需要將OLT的EPON線卡升級(jí)為10G線卡，由于EPON是多臺(tái)ONU共享主干光纖帶寬資源，因此ONU可以不必升級(jí)至10G也能夠帶來(lái)用戶接入速率的提升，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)只在局端完成，完全保持原組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過這種升級(jí)方式，可實(shí)現(xiàn)EPON網(wǎng)絡(luò)主干帶寬提速10倍，結(jié)合用戶末端已經(jīng)實(shí)施的FE、ADSL2+、VDSL2等高帶寬接入手段，迅速完成接入網(wǎng)帶寬提速。而成本上，EPON系統(tǒng)的造價(jià)主要集中在ONU設(shè)備，現(xiàn)有FTTx網(wǎng)絡(luò)升級(jí)至10G成本也非常低。因此， 10G EPON技術(shù)為“光進(jìn)銅退”網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展和演進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。