隨著IPTV和多媒體業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展,用戶對接入帶寬的要求不斷增加,目前的銅線接入技術(shù)很難滿足用戶對高帶寬、雙向傳輸、及安全性方面的要求。在2010年以前,F(xiàn)TTB是中國主流的FTTx建網(wǎng)模式,FTTH僅有少量的試驗建設(shè)。隨著國家政策的大力支持以及產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展,同時設(shè)備、終端成本不斷降低,F(xiàn)TTH具備了成本和技術(shù)的雙重優(yōu)勢,未來幾年FTTH將是中國光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)的寬帶接入技術(shù)的首選。
GPON FTTH成主流選擇
目前FTTx的主要實現(xiàn)技術(shù)是PON,下面將PON技術(shù)中的EPON和GPON進行多角度的比較。
從提供的速率來看,EPON上下行速率均為1.25Gbit/s;GPON支持多種速率等級,支持上下行不對稱速率(下行2.5Gbit/s,上行1.25Gbit/s或下行1.25Gbit/s,上行625Mbit/s)。
從QoS來看,EPON通過MPCP多點控制協(xié)議的狀態(tài)機和定時器來實現(xiàn)動態(tài)帶寬分配(DBA),MPCP協(xié)議包含了ONU發(fā)送時隙分配、ONU自動發(fā)現(xiàn)加入、向高層報告擁塞情況及DBA等內(nèi)容,但是協(xié)議沒有對業(yè)務(wù)優(yōu)先級別進行分類處理,各種業(yè)務(wù)只能隨機競爭帶寬;而GPON有更加完善的DBA功能,將帶寬分配方式分為多種類型,如固定帶寬、保證帶寬、非保證帶寬、盡力而為的帶寬分配等;
從OAM功能來看,EPON只具備簡單的ONU遠端故障指示、環(huán)回和鏈路檢測;而GPON分別定義了物理層和高層OAM管理功能,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)加密、狀態(tài)檢測誤碼監(jiān)視、QoS參數(shù)、請求配置信息和性能統(tǒng)計等多種OAM功能。
綜上所術(shù),GPON可以提供更加高速和靈活的帶寬機制,更豐富的QoS管理功能和OAM管理功能,并且在當前的FTTH部署階段,GPON的技術(shù)、芯片和產(chǎn)品已經(jīng)成熟,成本只略高于EPON,所以在FTTH網(wǎng)絡(luò)中GPON將成為部署的主流技術(shù)。
FTTH宜采用對稱分光
FTTH網(wǎng)絡(luò)的核心器件之一是光分路器,做為一種無源光器件,它可以將一路光信號分成多路光信號以及完成相反的過程。
按照分光的功率比例,可以將光分路器分為對稱型(如1:16分光)和非對稱型(如分光比為10:90)。為了減少功耗、充分利用端口資源和簡化光通路損耗核算,F(xiàn)TTH網(wǎng)絡(luò)一般使用對稱型分光。
按照分光級聯(lián)結(jié)構(gòu)可以分為一級和多級分光:一級分光的特點是單點維護,端口利用率高,插入損耗小、維護管理方便。對于城區(qū)等通常應用場合,在FTTH組網(wǎng)時原則上盡量采用一級分光方式,以便于今后維護和管理;對于特殊應用場合,如對于一些小區(qū)類項目或農(nóng)村用戶比較散的地點,可以采用二級分光的方式,一級分光1:8、二級分光1:8,一級分光在光交箱內(nèi),二級分光在一般在用戶比較集中的地方。
在光纖到樓(FTTB)和光纖到路邊(FTTC)的接入方式中,光纖不需要進入到用戶家里,甚至不需要進入室內(nèi),這樣可以利舊前期鋪設(shè)的銅纜資源,并且一般不需要對現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)進行施工。而對于FTTH方式,光纖需要進入到用戶家中,這樣需要打穿墻沒和樓板洞。
ODN運維難題亟待破解
光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)是FTTH網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,在FTTH 總體投資中ODN 的投資占50%以上。隨著FTTH網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大,如何對ODN網(wǎng)絡(luò)海量的光纜和端口進行有效的管理,并且對其可能出現(xiàn)的故障進行及時準確的檢測成為研究的熱點。
基于現(xiàn)有手段,ODN網(wǎng)絡(luò)的運維管理難度很大。
一,安裝流程主要依賴于紙質(zhì)工單和手工操作,施工差錯率高,施工結(jié)果反饋不及時。
二,無法對光纖端口狀態(tài)進行監(jiān)視,端口利用率低下。對非法插拔、非法跳接等行為做不到實施控制。
三,對光纖故障(光纖受到損壞,如道路施工挖斷等原因?qū)е?無法做到快速準確定位。
四,運維人員處理故障的方式主要還是傳統(tǒng)的電話報障,安排代維人員逐段故障排查,費時費力而且效果一般。對關(guān)鍵設(shè)備故障(如OLT升級)無法快速恢復。
光時域反射儀(OTDR)和智能ODN等技術(shù)的引入將有效地解決上述問題,OTDR可以實時檢測光纖鏈路的損耗和斷接事件;而智能化ODN則可以實現(xiàn)ODN施工和維護的電子化及光纖端口的可感知。
向后兼容10G PON及NG PON2
隨著FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的推進,PON技術(shù)也正在向下一代演進中。IEEE在EPON的基礎(chǔ)上,于2009年9月完成了10G EPON標準的制定,而ITU/FSAN也在GPON基礎(chǔ)上于2010年6月完成了10G GPON的標準化工作。雖然這種10G PON技術(shù)目前尚未成熟,光模塊和成本仍然較高,但隨著用戶對高帶寬業(yè)務(wù)的需求,預計業(yè)務(wù)和技術(shù)雙重驅(qū)動下,在未來幾年里,10G PON技術(shù)將逐漸走向商用。同時,可以提供更高的傳輸速率,基于TWDM-PON和WDM-PON等技術(shù)的NG PON2標準也正在制定中。
為了保證網(wǎng)絡(luò)的平滑演進和盡量保護現(xiàn)網(wǎng)的投資,在FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,需要考慮到現(xiàn)有PON網(wǎng)絡(luò)與10G PON網(wǎng)絡(luò)的共存。由于ODN網(wǎng)絡(luò)的投資占FTTH網(wǎng)絡(luò)整體投資的比重很大,所以在共存策略中,應考慮ODN網(wǎng)絡(luò)中的分光器和光纖等資源的重用;另外,也應考慮OLT機架和波分復用設(shè)備(WDM1r)等設(shè)備的共享使用。