現(xiàn)有的FTTH技術(shù)探討分析

　　1、背景

　　首先，隨著用戶對(duì)寬帶接入提出越來(lái)越高的要求，現(xiàn)有的寬帶接入方式，如ADSL和LAN接入，由于存在傳輸距離短、接入帶寬有限、安全性不高、QoS沒(méi)有很好的保證等問(wèn)題，已越來(lái)越不能滿足用戶的需求。第二，光接入技術(shù)快速發(fā)展，從有源光接入技術(shù)（PDH、SDH、MSTP、點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)系統(tǒng)）到PON無(wú)源光接入技術(shù)（APON、BPON、GPON、EPON、GEPON）。最后，由于光纖本身的成本，光收發(fā)模塊、OLT和ONU的設(shè)備成本，以及現(xiàn)有光纖到戶的配套成本不斷下降，使得目前實(shí)現(xiàn)光纖到戶的設(shè)備成本和線路成本比以前有了大幅度的下降。因此，光纖到戶接入方式逐漸成熟，目前也逐漸成為國(guó)內(nèi)外通信行業(yè)的熱點(diǎn)。在不久的將來(lái)必將成為用戶接入的重要手段。然而在目前眾多的光纖接入技術(shù)中，哪種光纖接入技術(shù)比較適合FTTH的大規(guī)模發(fā)展呢？

　　2、有源光纖接入技術(shù)

　　2.1　PDH

　　PDH技術(shù)以其成熟性在光接入領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其安全可靠性和高QoS保障性能，使其在一段時(shí)間內(nèi)仍然是電信運(yùn)營(yíng)商重要的光纖接入技術(shù)方式。但是傳統(tǒng)PDH技術(shù)在接入應(yīng)用中不可避免存在一定局限性，主要體現(xiàn)在：

　?。?）缺乏統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理；

　?。?）組網(wǎng)能力欠缺；

　　（3）對(duì)業(yè)務(wù)的保護(hù)能力差；

　?。?）對(duì)急劇增長(zhǎng)的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)缺乏有效的承載手段；

　?。?）擴(kuò)容升級(jí)缺乏靈活性；

　?。?）接口單一，設(shè)備層疊，外部線纜連接比較多，故障點(diǎn)增多，給維護(hù)帶來(lái)困難。

　　PDH光接入技術(shù)主要應(yīng)用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)小容量專(zhuān)線企業(yè)用戶。

　　2.2　SDH

　　在目前企事業(yè)客戶光纖接入中應(yīng)用得比較多的SDH，與PDH相比，有如下明顯優(yōu)點(diǎn)：

　?。?）統(tǒng)一的比特率，統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，便于設(shè)備間的互聯(lián)；

　?。?）網(wǎng)絡(luò)管理能力大大加強(qiáng)；

　?。?）具有自愈保護(hù)功能。

　　SDH主要缺點(diǎn)在于是為傳輸TDM信息而設(shè)計(jì)的。該技術(shù)缺少處理基于TDM技術(shù)的傳統(tǒng)語(yǔ)音信息以外的其他信息所需的功能，不適合于傳送TDM以外的ATM和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。

　　SDH光接入技術(shù)主要應(yīng)用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)大容量專(zhuān)線企業(yè)用戶、局間或匯接點(diǎn)（POP）間通信。

　　2.3　MSTP

　　基于SDH、同時(shí)實(shí)現(xiàn)TDM、ATM、以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網(wǎng)管的MSTP，具有如下優(yōu)勢(shì)：

　　（1）提供多種物理接口，滿足新業(yè)務(wù)快速接入。在保證兼容傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)的同時(shí)，能夠提供多業(yè)務(wù)靈活接入。典型的業(yè)務(wù)主要有：IP、ATM、SDH、FR。

　?。?）由于它是基于現(xiàn)有SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)的，可以很好地兼容現(xiàn)有技術(shù)，保證現(xiàn)有投資。

　?。?）MSTP采用VC虛級(jí)聯(lián)技術(shù)，有效地利用帶寬并實(shí)現(xiàn)了較小顆粒的帶寬管理。

　?。?）MSTP采用LCAS技術(shù)，保證了在不中斷數(shù)據(jù)流的情況下動(dòng)態(tài)地調(diào)整虛級(jí)聯(lián)的個(gè)數(shù)。

　?。?）MSTP技術(shù)支持網(wǎng)狀、樹(shù)型、星型、多環(huán)切接等組網(wǎng)方式，這樣可以提高網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，便于靈活高效地配置系統(tǒng)環(huán)境。

　?。?）傳輸?shù)母呖煽啃院妥詣?dòng)保護(hù)恢復(fù)功能。MSTP繼承了SDH的保護(hù)特性，小于50ms的自動(dòng)保護(hù)恢復(fù)，保證用戶對(duì)服務(wù)的滿意程度。

　　MSTP的缺點(diǎn)主要有：

　?。?）帶寬利用率較低；

　?。?）最大提供的帶寬有限；

　?。?）主要實(shí)現(xiàn)二層功能，以及較為簡(jiǎn)單的三層功能；

　?。?）靈活提供業(yè)務(wù)能力不足。

　　（5）光纖的占用較多

　　MSTP的應(yīng)用場(chǎng)合主要定位于局間或匯接點(diǎn)間通信以及大型企事業(yè)用戶的點(diǎn)到點(diǎn)通信。

　　2.4　點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)系統(tǒng)

　　點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)系統(tǒng)是最直接的以太網(wǎng)光纖接入技術(shù)。每個(gè)用戶通過(guò)一根/對(duì)光纖直接連接到局端以太網(wǎng)交換機(jī)的一個(gè)用戶光接口。在點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)系統(tǒng)方式中，通過(guò)擴(kuò)充的以太網(wǎng)OAM協(xié)議，可以通過(guò)局端交換機(jī)對(duì)用戶端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，從而提供電信級(jí)可運(yùn)營(yíng)、可管理的以太網(wǎng)接入方式。

　　2.4.1　優(yōu)點(diǎn)

　　（1）接入帶寬高，網(wǎng)絡(luò)升級(jí)方便；

　?。?）網(wǎng)絡(luò)層次簡(jiǎn)單，接入網(wǎng)和用戶以太網(wǎng)無(wú)縫連接；

　　（3）以太網(wǎng)交換機(jī)放在大樓、小區(qū)或者局端機(jī)房，局端和用戶端之間直接通過(guò)光纖連接，整個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；

　?。?）業(yè)務(wù)開(kāi)通率高，投資回收快；

　　（5）通過(guò)局端交換機(jī)可以對(duì)用戶端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，在局端就可以輕松進(jìn)行線路檢測(cè)、故障定位，降低了維護(hù)難度。

　　2.4.2　缺點(diǎn)

　　（1）需要重新鋪設(shè)光纖線路；

　?。?）每個(gè)用戶占用一根/對(duì)光纖，光纖數(shù)量多，施工較困難；

　　（3）因?yàn)橐蕴W(wǎng)技術(shù)的固有機(jī)制不提供端到端的包時(shí)延、包丟失率和帶寬控制，難以保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，提供TDM業(yè)務(wù)比較困難；

　?。?）維護(hù)成本很高；

　　（5）缺乏安全機(jī)制保證；

　　2.4.3　應(yīng)用場(chǎng)合

　　用戶很密集時(shí)，機(jī)房空間需求和成本也隨之迅速增加，因而不太適合高密集用戶區(qū)域，比較適合分散用戶接入。

　　3、無(wú)源光纖接入技術(shù)

　　無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON），是指在OLT（光線路終端）和ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）之間的光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）沒(méi)有任何有源電子設(shè)備。其典型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的星型結(jié)構(gòu)（如圖1所示）。在光分支點(diǎn)不需要節(jié)點(diǎn)設(shè)備，只需要安裝一個(gè)簡(jiǎn)單的無(wú)源光分路器，因此具有節(jié)省光纜資源、帶寬資源共享、節(jié)省機(jī)房投資、安全性高、綜合建網(wǎng)成本低、維護(hù)成本低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

　　圖1　無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）拓?fù)鋱D

　　PON光纖接入技術(shù)的缺點(diǎn)：

　?。?）初期投資成本太高；

　?。?）其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用戶不具有保護(hù)功能或保護(hù)成本太高。

　　PON光纖接入技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合主要適合于分散的小企業(yè)和居民用戶，特別是那些用戶區(qū)域較分散，而每一區(qū)域用戶又相對(duì)集中的小面積密集用戶地區(qū)。

　　目前基于PON的光纖接入技術(shù)有APON、BPON、GPON、EPON和GEPON等5種，由于APON和BPON是基于ATM，而ATM不是發(fā)展方向，而且其速率有限，設(shè)備復(fù)雜，滿足不了用戶高帶寬和低成本的要求，因此，APON和BPON不是發(fā)展方向。本文主要介紹EPON/GEPON和GPON光纖接入技術(shù)。