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光纤接入及FTTH技术与应用分析

上传者:陆广友
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上传时间:2015-05-10
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光纤接入及FTTH技术与应用分析

专题:PON与FTTH

光纤接入及FTTH技术与应用分析

何小玉

(中国电信股份有限公司北京研究院北京100035)

随着用户和业务对带宽需求的不断增加,带宽高、扩展户逐渐增多.对体验要求越来越高,图像逐步达到高性好、运维成本低的宽带光纤接入技术正成为电信领域的清程度。部分特殊行业如宾馆,开始使用IPlV的增热点,受到国内外运营商的广泛关注,尤其是在日本,EPON值业务。VoIP逐渐普及。

(以太网无源光网络)技术得到了快速发展,有上百万线的远期(2009—2010年),信息家电和家庭远程监控开始商用。中国国内对宽带光纤接人技术也十分关注,进行了较普及。网上聊天更注重交互性和便捷性,开始使用主多的研究和试验工作。本文将从国内“十一五”期间宽带业叫号码进行识别和呼叫。普通用户家庭有了两台电务与带宽需求出发,对光纤接人及FI-11H技术与应用进行视机同时使用IPlV的需求,人们开始不满足简单的较为深入的分析。节目收看,有了对节目定制的互动体验要求。普通用1国内宽带业务与带宽需求户家庭有了两部VoIP电话的需求。

1.2带宽的需求

1.1宽带业务的需求根据上述宽带业务的分阶段需求和这些业务对带宽的

根据对用户业务需求的广泛调研和对行业相关宽带业需求,可以粗略估算出“十一五”期间中国的电信互联网应务规划的深入分析,在“十一五”期间.我国的宽带业务需求用的大致带宽需求如表1所示。

呈现以下特征:从表1中可以看出,2008年后随着人们对高清电视的

?近期(2007—2008年),家庭上网业务不再满足于以文需求和普及,I胛V对带宽的需求将增至5—6Mbi以,并随着字为主要表示形式,更注重内容的交互和多媒体方家里安装第二台高清电视的普及,I胛V对带宽的需求将会式的呈现。音视频成为网上聊天的主要方式。因此对增至10~12Mbi以。在短期内视频通信带宽需求在500kbi以视频质量的要求越来越高,要求达到标清程度。企业左右,随着人们对高清可视通信和家庭远程监控的需求,逐渐更多地使用视频会议,以减少成本。IIyIV业务用2008年后带宽需求会增至l。2

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Mbi以。在短期内上网业务万 方数据

专题:PON与FT丁}{

表1宽带业务带宽需求

对带宽的需求为1—2Mbi以.2008年后随着高速互联网访(2)宽带PON技术及最新进展

问需求的增加,对带宽的需求也会增至2。4Mbi以。目前受业界广泛关注和认可的EPON和GPON(吉比

总体上看,接人带宽需求越来越高,尤其是上行带宽需特无源光网络)技术已取得较大进展。EPON技术已较成求正逐步增加。近期(2007—2008年),用户线路带宽保证上熟。从芯片到设备的产业链较为健全,国内外有较多的厂商行在1Mbi以以上,下行在10Mbi以以上,可在较长时期内提供EPoN设备,成本不断下降,在国外有超过百万线的规满足开展各种宽带增值业务的需求;远期(2009—2010年),模应用。是目前宽带光纤接入及m1H的主要实现方式之用户线路带宽保证上行在6MK冼以上.下行在20Mbi豳一。在我国.EPoN技术已在芯片和设备方面经过了互通测以上,可在较长时期内满足开展各种宽带增值业务的需求。试,预计2007年将有一定规模的商用。

FTTH相关技术及最新进展基于G.984标准的GPON技术近一年取得了较大发2

展,有较多的厂家提供了GPON试商用和测试设备。从我国

宽带光纤接入技术指的是利用光纤作为传输媒质提供国内组织的相关GPON系统测试情况来看,GPON技术和宽带接入的技术,主要包括点到点有源光以太网接入技术设备在总体上还不够成熟。在基本功能与性能、业务承载能和点到多点的宽带无源光网络技术。力、网络管理能力、互通性、稳定性和可靠性等方面还有待

(1)点对点光以太网接人技术及最新进展完善,尚不具备规模商用的能力。存在的主要问题有:点到点光以太网接入技术的早期主要通过“媒质转换?GPON产业链不健全,目前市场上尚没有完整的商用器(MC)+传统以太网交换机”方式实现,用于F1[’I’H小区接芯片解决方案:

入和部分企业客户专线接入。为了改善传统MC方式的点?GPON的上行吞吐量与EPON系统比.没有什么优对点光以太网的网络管理能力弱的问题.国际标准组织势,接近或略大于1Gbi洮:

IEEE、ITU-T分别推出了点对点光以太网接人技术标准。其?GPON系统支持TDM(时分复用)业务的上下行传输中,IEEE推出的802.3ah标准由于较为完善、适用范围广、时延与EPON系统比没有观显优势。且不具备通过OAM能力和可扩展性较强,正成为点对点光以太网的主流El业务通道传递2Mbi如时钟信号的能力:

标准。但目前符合802.3a}l标准的P2P设备尚不成熟,还处?网管功能和ONU(光网络单元)远程管理功能——于研发阶段,能提供测试的设备厂商也较少。特别是由于业0MCI(0NU管理和控制接口)有待进一步完善,各厂界对宽带PoN技术的高度关注,主流设备厂商都不愿意在商开发的GPON网管系统功能不完善,对于G.984.4点到点光以太网接人上进行过多投入,这将在很大程度上中定义的0MCI功能,多数厂商没有完全实现,0NU限制标准的点对点光以太网接入技术的商用进程。远程管理的能力仍然较弱,有待进一步加强;

万 方数据

?设备尚不具备互通能力。宽,但必须将铜缆距离控制在1km距离范围内,所以,为了(3)ITrH试验情况满足未来用户和业务的高带宽需求,必须加速“光进铜退”为探索宽带光纤接入网及兀TI’H应用的可行性和业务进程。另一方面,基于EPON和GPON的FITllH可以为用户模式,我国的部分电信运营商从2005年开始启动了有关提供高达100成本的限制,目前对于普通大众用户规模推行删是不Mbil/s的双向对称带宽,但由于设备和运维mH的现场试验。在部分省市利用EPON技术试验了

nTI.H、FW0、FITllB等多种组网方式的经济性及其承载高速现实的。nlrx与LAN、DsL、WiMAX结合使用是近期内上网、VoIP、IPlV等Triple.Plav(三重播放)和TDM业务的EPON和GPON技术的主要应用模式。

能力。试验情况表明:311EPON和GPON技术的应用

?FITllH目前成本较高,尚不具备大规模商用的经济条目前EPON技术已基本成熟.且系统运行相对稳定.能件;EPON+IAN/DSL方式建设成本较低.接近ADSL够满足IHV、宽带上网、VoIP等宽带业务的发展需求。虽然?基于EPON的删网络.可满足包括高速上网、和现有的朋[TI'B+LAN建设成本。GPON技术在传输能力、速率灵活性和分路比等方面有优

势,0AM功能和保护机制也相对完善。支持TDM业务承

VoIP、IPlV等7肺ple.Play业务的需求。EPON系统承载,但其技术实现复杂,研发进度明显落后于EPON系统,载El业务的时延、抖动、误码率等指标能够满足标

准规定.利用PWE3技术在EPoN上传输El业务是删的实现应主要选择EPON技术。目前芯片和设备厂商均较少,所以,目前宽带光接入及

可行的。虽然EPoN技术较GPON技术成熟,但具有传输速率(4)点对点光以太网接入与宽带PON技术比较高、业务承载效率高、OAM功能和扩展能力强等特点的与点到多点的宽带PON系统相比,点到点光以太网系GPON技术似乎更值得期待。国外有较多运营商选择GPON统技术实现简单.避免了复杂的上行同步技术和终端自动技术作为未来实现FI-11H的主要方式:而我国国内对未来识别技术,用户可以独享100/1000Mb从的对称接人带删大规模的应用,是选择EPON技术还是GPON技术目宽,数据安全性高、传输距离长、组网灵活,成本随用户数的前还没有定论,不过,可以肯定地讲,EPON和GPoN技术实际增长而线性增加,在用户分散地区成本较低、投资风险的最终抉择,将取决于设备成本、业务支持能力和互通性等小。其不足之处在于为光纤设施专用,对光纤资源消耗量多方面因素。

大,建设成本高,0AM&P能力弱,可扩展性差,存在供电、维3.2F]_r×与LAN、DSL的结合应用

护、QoS等问题。目前由于业界关注度不够,其技术成熟度由于目前nTI’H的综合建网成本很高.远高于DSL和也是一个较大的问题。门[TIIN+IAN等方式,所以短期内与DSL、LAN结合使用,将

与点对点光以太网接入技术相比,采用无源光分支器是EPON、GPON技术的主要发展方式。目前,FTrx与L~N的EPoN和GPoN技术,标准化程度高,业务透明性好,可结合使用正成为新建商业楼宇的主流接入方式.FTI骶与以节省OIJT(光线路终端)光接口和光纤,系统扩展性好,便ADSL2+结合使甩在解决农村信息化和新建接入点方面有于维护管理,是光纤接入的主要实现方式。从技术发展走势一定的应用。

看,EPON和GPON技术也会领先发展于点对点光以太网(1)n取与LAN、DSL结合应用的场景

接人技术。宽带PON技术的不足之处在于,与点对点系统兀’取与IAN的结合使用,减少了网络级联层次,为商相比,其用户带宽共享、用户数据无法实现物理层的隔离,业用户分布密集的写字楼、工业园区、网吧用户和5类线入用户的独立性和安全性稍差一些。户的小区用户提供了F][tI’B和FTIrI'0接入,主要用于:3基于PON技术的F丌x应用场景?用户分布较密集(10个及10个以上)的商业楼宇接入;

?满足用户数十兆比特每秒至100Mbi以的带宽需求:

从前面的分析可以看出,到2010年,需要满足用户上?利用EPON的高带宽和综合业务能力,提供语音、上行在6Mbi眺以上、下行在20Mbi以以上的带宽需求。目前网、视频会议等7肠ple.Plav业务;

的ADSL和ADSL2+很难满足这样的带宽需求.基于铜缆的?满足网吧用户的高带宽和啊ple.Play业务需求。VDSL2技术虽然理论上可以提供几十兆比特每秒的双向带兀B与DSL的结合使用.推进了“光进铜退”,缩短了

万 方数据

专题:PON等F:丌H

铜缆距离,可满足用户和业务的高带宽需求,主要用于:求、技术成熟度等多方面因素,F]眄H尚未达到大规模商用

?DSL带宽提速的网络改造:的阶段,nTH的最终实现还需经历相当长的时期。

?为光纤资源短缺的农村地区提供宽带接人和Triple.Plav4-1点对点光以太网接入与宽带PON技术应用

业务:基于标准的点对点光以太网技术具有带宽高、安全性?为新建小区提供宽带接入和Triple.Play业务。好、技术简单。不需要复杂的上行同步和终端自动识别技(2)nTx与LAN、DSL的结合方式术,成本低廉等优点.适用于对私密性和带宽有较高要求的Frrx与LAN、DSL的结合主要有两种方式:一种是商业客户或分布稀疏的高端住宅用户。但目前符合IEEELAN或DSL作为独立的LAN接入交换机或DSLAM(数字802.3ah标准的设备尚不成熟,市场上相关产品比较少,尚用户线接人复接器)设备级联至EPON、GPON设备;另一种不具备规模应用的条件。对于现有业务需求仍需要采用传是EPON、GPON设备的0NU内置LAN交换机或小型统的“MC+以太网交换机”的实现方式。

DSLAM设备,提供EPON+IAN或DSL接入。宽带PON技术与点对点有源方式相比,具有标准化程

方式l由于IAN接入交换机或DSLAM设备与EPON度高,业务透明性好,节省主干光纤和OLT光接口等特点,和GPON的ONU是独立的,其设备性能相互不受影响.适是宽带光纤接入的主要实现方式.适用于用户区域较分散用于用户规模较大或已有接入网带宽提速网络改造的场但区域用户分布相对集中的密集用户地区,尤其是新建区合。方式2由于0NU内置,既可以节约机房投资,又可通过域,如写字楼、网吧集中区和工业园区等。

对0NU的管理实现对IAN交换机或DSLAM设备的管理,4.2F1_rH与其他宽带接入技术的发展

在用户规模不大的新建小区或节点是主要的发展模式,如玎1I|H的大规模应用将面临网络建设成本、业务需求驱对于5类线人户的新建小区,可考虑采用0NU内置LAN交换机的EPON+LAN模式提供咖接入;在中高档小区。动、技术成熟度等多方面因素考验,总体上讲,rrrH的大规

模商用还需要经历相当长一段时间。具体体现在:

通过ONU内置LAN交换机或小型DSLAM设备。提供?网络建设成本是nTH规模应用的最大阻碍。目前EPON+LAN或DSL接人。

3.3F1一rX与WiMAX的结合使用?缺乏杀手级应用来驱动删的发展,近期没有明显删的综合建网成本远高于DSL、IAN接入等。

wiMAx由于传输距离远、传输速度高,且没有布线要的高带宽的业务需求。

求,近年来受到业界广泛关注,目前已有十几款固定?兀TH相关技术的成熟度.尤其是EPON、GPON技术WiMAX产品通过WiMAX论坛的认证。所以,随着固定的选择是阻碍兀_-11H规模建设的又一因素。肿H相WiMAX的发展成熟,当成本下降到一定程度后,采用关技术总体上讲,在设备稳定性、互联互通、维护管EPON技术的nTN与WiMAx结合使用将是宽带光纤接理等方面,远不如目前主流的ADSL和ADSL2+技术人的另一种应用模式,主要用于光纤资源短缺、应急或农村成熟,DSL技术的主流地位将在未来一段时期内保地区,提供VoIP、IPlW、宽带上网等融合业务。

对于mlx与WiMAX的结合使用.可以考虑采用ONU从前面分析可以看出,短期内硎难以大规模应用。持不变。

内置WiMAX中心站实现,以利于节省机房投资及实现对在目前以DSL锕缆接入技术为主的大环境下.FrrH将在WiMAX设备的管理。多数设备商均有这方面的开发计划,较长时期内与DSL技术互为补充,满足用户和业务不断增不过由于WiMAX本身的不成熟。目前尚无成熟的商业产长的带宽需求。特别是支持双向对称100MⅢs速率的品问世。VDSL2技术将成为短距离、高速率应用的重要技术,将与4综合的FTTx应用策略EPON、GPON互为补充,在未来相当长一段时间可满足用

户和业务的高带宽需求,具体表现如下:

FTrH具有传输容量大、传输距离远、传输质量高、可靠?短期内.与EPON、GPON实现阳门H接人相比.VDSL2性好、维护成本低、抗电磁干扰和保密性强等优点,是宽带的成本优势明显,将是商业和高端用户接入的首选:接入的最终发展方向,也是国内外电信运营商网络和业务?EPON/GPON+VDSL2将是VDSL2、EPON和GPON技转型期所关注的重点领域。但综合考虑建设成本、业务需术的主要应用模式:

爱强黼

万 方数据

?VDSL2的发展将带动光纤尽量接近用户.提供面向F][fI.H的切人应以业务支撑和网络运维为重点,首先只F盯H的平滑升级。有解决了FrFH的网络运维问题,如设备的集中管理和维4.3F1_rH切入点的选择与应用护以及0NU的远程管理,FTrH才具备大规模商用的能力。

在目前建设成本、业务驱动和技术成熟度等因素制约其次.nTI’H具备大规模应用能力后,还需要高带宽的业务下,短期内,对于普通家庭用户尚不宜采用FTTH方式。目来驱动其使用。当前可借助网络和业务综合的发展需要,通前可考虑在用户分布密集的商业楼宇、大客户和新建高档过开发高速视频、网络下载等对带宽和QoS要求高的业务,住宅小区提供门[TI'H接入,满足用户的高带宽和瞄ple.Play充分发挥F]盯H高带宽、高服务质量的优势,拓展F1TH的融合业务需求。应用范围。

TechnologyandApplicationAnalysisRegarding

FiberAccessandFTTH

HeXiaoyu

(China7relecomCorporation“mitedBeijingResearchInstitute,Beijing100035,China)

AbstractBIDadbandfiberaccess,asweⅡasFrITH,isthefinaldevelopmentandisbecomingthehotspotconcemedbytelecommunic砒ioncarrierbecauseofitsbiggercapacity,widerrange,higherQoS,betterscalability,lower0PEx,strongerresistance,andhighersecurity.Beginningwiththeana】ysisofthebroadbandservicesandtheirbandwidthneeds,thispaperintroducesthetechnologych啪cteristicsIel砒edtoFrI’mandtheirla吨estprogress,analyzestheapplicationscenesofF7r11xbasedonPONtechnologies,andfinallygivest11eintegratedFI’rxapplicationpmposal.

KeywordsEPON,GPON,pointtopointfiberEthemet,Frlw,applicationscene

(收稿日期:2007—04一09)

逝逝省鲁忒}忒鲁姑船船逝逝穹妇-q}穹妇商}逝船业鞋妪逝逝:§-}!§醅逝越鲁业越窖业逝!§;富逝业省鲁业船逝船姑:妇逝逝逝逝业?简讯?

烽火通信喜获四川移动村通建设殊荣

近日.在四川移动召开的“2006年村通总结暨2007年建设投资。烽火通信还针对农村通信市场的新变化,深入挖村通动员大会”上,烽火通信获得了其最佳合作单位的殊掘现有网络潜力,多次对所负责的地区进行网络优化和整荣,充分表明了四川移动对烽火通信综合实力及服务品质改,进一步提高了网络的安全性和可靠性,为四川移动的市的高度认可。场拓展、业务发展打下了坚实基础。

2006年.四川移动在全省范围内大力推进村通工程建作为中国优秀的设备主流供应商,烽火通信多次携优设,烽火通信积极参与其中,不仅为全省的村通建设提供了秀的产品技术和完备的解决方案与广大运营商紧密合作,数千千米的优质光缆。而且还针对村通的业务发展特点和几年来,先后参与华北、华中、西南、东北等地区的“村通”建网络需求推出了一系列个性化解决方案,很好地满足了村设.其优异的农村信息化解决方案经受住了实践的严峻考通工程复杂的组网要求和传输需求,大大降低了运营商的验。同时也积累了丰富的村通建设经验。

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