PON與VDSL2融合接入的應用

隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的普及，各種寬帶業(yè)務(wù)應用對接入帶寬的需求日益提高，一些熱點(diǎn)應用如IPTV（包括VOD點(diǎn)播、標清及高清電視）、視頻監控、P2P、會(huì )議電視、高速上網(wǎng)等，在今后一段時(shí)期內不僅要求下行接入帶寬總和達到15～20Mbit/s以上，而且對上行總帶寬也提出了1～2Mbit/s甚至2Mbit/s以上的要求，同時(shí)Triple play方案的實(shí)現也要求設備在各個(gè)層面能夠提供QoS保障。

　　目前的網(wǎng)絡(luò )帶寬瓶頸仍然是在接入層面，主流接入技術(shù)是基于銅線(xiàn)的ADSL、ADSL2+，其下行能力雖然暫時(shí)可以滿(mǎn)足要求，但上行能力顯然無(wú)法適應今后的應用。而基于光纖的FTTH技術(shù)具備長(cháng)距離對稱(chēng)高速的優(yōu)勢，是理想的接入技術(shù)，但目前由于成本及需求等方面的原因，暫時(shí)難以一步到位完全替代銅線(xiàn)技術(shù)。因此，對電信運營(yíng)商來(lái)說(shuō)，充分利用并優(yōu)化現有的銅線(xiàn)資源，最大限度地挖掘潛力，在適當投入的基礎上逐步實(shí)現“光進(jìn)銅退”，是今后發(fā)展的主要方向。

　　VDSL2作為新一代的銅線(xiàn)接入技術(shù)，具備短距離高速的特點(diǎn)，中距離下的能力也基本接近ADSL2+，同時(shí)上行帶寬明顯優(yōu)于A(yíng)DSL2+。隨著(zhù)標準的不斷成熟，在解決互通性問(wèn)題后，VDSL2具有良好的應用前景。因此，目前采用FTTx＋VDSL2組網(wǎng)是比較合適的選擇，既能縮短銅線(xiàn)接入距離，使 DSLAM設備盡量靠近用戶(hù)，充分體現VDSL2的技術(shù)優(yōu)勢，又可以通過(guò)光纖的鋪設，逐步向今后的FTTH方案過(guò)渡。

　　在網(wǎng)絡(luò )側，可以采用光纖直連局端設備或通過(guò)光接口交換機進(jìn)行匯聚，也可以采用點(diǎn)到多點(diǎn)的PON技術(shù)進(jìn)行匯聚。采用PON匯聚時(shí)不但可以節約局端到各節點(diǎn)的光纖使用量，減少局端設備的光端口占用數量，方便擴展升級，同時(shí)PON系統中的ODN部分為無(wú)源設備，相對于普通有源的匯聚交換機來(lái)說(shuō)更方便部署，可以降低建設維護的成本。另外，PON系統也具備QoS能力，能保證高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的迅速轉發(fā)。因此，如果將VDSL2技術(shù)與PON技術(shù)結合起來(lái)，可以充分發(fā)揮各自的技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現有效的融合。

　　目前主要的PON技術(shù)為EPON和GPON，其中EPON基于IEEE802.3ah標準，可提供上下行對稱(chēng)1.25Gbit/s的傳輸速率，并且可以升級到10Gbit/s，滿(mǎn)足今后的帶寬需求。EPON采用Ethernet封裝方式，非常適于承載IP業(yè)務(wù)，符合當前網(wǎng)絡(luò )IP化的發(fā)展趨勢。同時(shí)，技術(shù)和價(jià)格方面的優(yōu)勢使EPON目前成為最受歡迎的FTTH技術(shù)。但是相對而言，EPON的傳輸效率不高；GPON是BPON的繼承和發(fā)展，標準為ITU-T G.984.1、G.984.2，可提供1.244Gbit/s、2.488Gbit/s的下行速率和ITU規定的155Mbit/s、 622Mbit/s以及1.255Gbit/s等多種標準上行速率。GPON采用GFP映射封裝方法，可以適應任何用戶(hù)信號格式和任何傳輸網(wǎng)絡(luò )制式，既支持傳統TDM，也支持所有基于包的協(xié)議，全面體現了業(yè)務(wù)提供商對業(yè)務(wù)提供的靈活要求。同時(shí)，GPON具有豐富的運行、管理、維護和配置的特點(diǎn)，對各種業(yè)務(wù)均具有很高的傳輸效率。但是目前GPON的技術(shù)成熟度不如EPON，設備成本也相對較高。

　　VDSL2VDSL2技術(shù)標準ITU-T G993.2在2005年正式通過(guò)后，目前正在逐步完善中。標準規定了最高30MHz的頻帶，并根據不同的應用場(chǎng)景定義了8種Profile配置方案，其中12a、17a以及30a特別適合于FTTNFTTN/FTTC/FTTB等中短距離應用。以12aB8-4為例，在0.4mm線(xiàn)徑的銅纜上500米距離內至少可提供10M/30Mbit/s、700米可提供5M/20Mbit/s、1000米可提供1M/18Mbit/s的上下行速率（24路VDSL2自串擾情況下）。如果使用17a或30a，則可以在300米范圍內提供30M/50Mbit/s或100M/100Mbit/s的上下行速率。另外，VDSL2標準不僅支持基于IEEE 802.3ah64/65字節封裝的PTM模式，特別適合以太網(wǎng)及IP包的傳輸，同時(shí)支持ADSL/ADSL2+所采用的ATM封裝模式，可以向下兼容。

從PONPON和VDSL2的技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展可以看出，PON系統具有覆蓋范圍大、抗干擾能力強、高帶寬、承載靈活的特點(diǎn)，但如果采用FTTH架構，不僅終端成本較高，同時(shí)存在小區內及居民樓內光纖鋪設施工等問(wèn)題，相對難度較大，投資成本較高，更適合新建的高檔小區或對資費不太敏感的商業(yè)客戶(hù)；而 VDSL2具有速率高、應用模式豐富的特點(diǎn)，可充分利用已有的雙絞線(xiàn)銅纜，建設成本相對較低。但是，VDSL2覆蓋范圍較小，同時(shí)抗干擾能力較弱，受線(xiàn)路衰減、自身串擾及環(huán)境干擾的影響，中長(cháng)距離時(shí)速率下降明顯。因此， VDSL2的應用更適合中短距離且用戶(hù)較為集中的新建小區、商務(wù)樓以及已有小區的改造。由此可見(jiàn)，將PON系統與VDSL2結合起來(lái)應用，可以形成優(yōu)勢互補，既可延伸光纖光纜的覆蓋范圍，同時(shí)根據業(yè)務(wù)需要靈活節約地使用光纖及端口資源，又能保護電信已有的豐富銅纜資源優(yōu)勢，縮短工程建設周期并降低成本，迅速滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的需求。從應用場(chǎng)景看，目前隨著(zhù)POP點(diǎn)下移工作的展開(kāi)，銅纜正逐漸縮短，局端設備更加靠近用戶(hù)，但同時(shí)帶來(lái)節點(diǎn)數量增多且分散、多數節點(diǎn)用戶(hù)容量下降的情況，還會(huì )出現較多微型POP點(diǎn)。此時(shí)采用具備VDSL2接入能力的DSLAM設備可以較好地滿(mǎn)足目前及今后業(yè)務(wù)對帶寬的需求，同時(shí)采用PON進(jìn)行匯聚并合理規劃接口容量，無(wú)疑可以大量節約光纖及管道資源。


　　針對上述情況，目前國內已有廠(chǎng)家推出了PON接口上聯(lián)的小型一體化VDSL2 DSLAM設備，可以和OLT配合實(shí)現FTTN接入，同時(shí)支持多種組網(wǎng)方式，以滿(mǎn)足用戶(hù)不同環(huán)境和業(yè)務(wù)的組網(wǎng)需求，實(shí)現小容量用戶(hù)接入。目前單機框最大支持48路VDSL2用戶(hù)接口，并可向用戶(hù)提供xDSL/FE等多種業(yè)務(wù)接入方式，方便逐步升級。對于PTMPTM方式的終端（如VDSL2）可支持基于VLAN的Triple play方案，而對于A(yíng)TM方式的終端（如ADSL/ADSL2+）可支持基于P
VC的Triple play方案。測試結果表明，這種小型DSLAM設備可以通過(guò)更換插板的形式靈活支持EPON/GPON/GE上聯(lián)，VDSL2的傳輸性能能夠達到標準的要求。該設備支持 IGMPIGMP Proxy和IGMP Snooping，通過(guò)權限模板實(shí)現可控組播，包括組播預覽、組播流量限制等，同時(shí)，支持VLAN/SLVAN，可實(shí)現802.1P優(yōu)先級與 VLAN/SVLAN的映射，并支持基于流規則分類(lèi)、統計和調度策略，實(shí)現SP嚴格優(yōu)先級調度或限速等QoSQoS功能。另外，通過(guò)OLT設備還可以使用圖形界面對ONUDSLAM設備進(jìn)行管理。采用這種一體化設備，不僅可以節約空間，而且降低了供電和安裝的難度。

　　總之，PON與VDSL2融合應用可以充分發(fā)揮各自的特點(diǎn)，適合用戶(hù)密度較大的新建、改建居民小區及商務(wù)樓的接入部署，有效地補充或代替現有的接入方式，同時(shí)為今后全面實(shí)現FTTHFTTH打下了基礎。當然，目前VDSL2設備仍不夠成熟，同時(shí)PON設備一次性投入成本較高，且存在如何保證電信級服務(wù)及進(jìn)行電信級保護恢復等一系列問(wèn)題，這些因素都制約了其快速推廣的進(jìn)程。不過(guò)在運營(yíng)商和設備廠(chǎng)商的共同推動(dòng)下，將促使技術(shù)和設備盡快成熟，降低成本，并通過(guò)合理規劃應用組網(wǎng)方案，使電信業(yè)獲得更好的經(jīng)濟效益。