FTTP/FTTH現代寬帶網(wǎng)絡(luò )理想解決方案

　　隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的持續快速發(fā)展，網(wǎng)上新業(yè)務(wù)層出不窮，特別是近年來(lái)開(kāi)始風(fēng)靡的網(wǎng)絡(luò )游戲，MSN和QQ等實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )通信工具，使得人們對網(wǎng)絡(luò )接入帶寬的需求持續增加。主流接入技術(shù)從撥號逐漸過(guò)渡到速度更快的ADSL和以太網(wǎng)，也反映出人們這種對接入帶寬需求永無(wú)止境、不斷上升的趨勢。

　　與其他有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)相比，光纖通信在帶寬容量方面具有無(wú)與倫比的優(yōu)勢。光纖通信經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)在遍布全球的干線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )中占據了絕對優(yōu)勢。目前，骨干網(wǎng)絡(luò )容量超前，帶寬資源過(guò)剩。而與此形成鮮明對比的是，接入網(wǎng)領(lǐng)域仍然是銅纜接入的天下，雖不斷有新技術(shù)涌現，但終究受限于其物理本性，難以在接入帶寬距離上有更大的突破。這使得接入網(wǎng)成為整個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò )的瓶頸，既限制了寬帶網(wǎng)絡(luò )新業(yè)務(wù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，也在一定程度上阻礙了長(cháng)途光纖通信網(wǎng)絡(luò )的進(jìn)一步發(fā)展。

　　接入網(wǎng)絡(luò )光纖化曾經(jīng)是很多電信運營(yíng)公司長(cháng)期以來(lái)追求的理想。然而，受技術(shù)成熟水平、市場(chǎng)開(kāi)放程度、成本等諸多因素的限制，除了少數十分發(fā)達的地區(美國、歐洲和日本)做過(guò)一些這方面的試驗外，一直未能實(shí)現大規模應用。而這種局面在低成本的EPON技術(shù)出現并迅速成熟的今天將有望得到根本的改觀(guān)。

　　一方面是技術(shù)上有望保證在用戶(hù)可接受的成本下實(shí)現光纖接入，另一方面是不斷涌現的新業(yè)務(wù)對帶寬的巨大潛在需求。在“技術(shù)進(jìn)步”和“市場(chǎng)需求”兩駕馬車(chē)的合力作用下，FTTP/FTTH即將進(jìn)入一個(gè)大規模商用的嶄新時(shí)代。

　　FTTP/FTTH新時(shí)代的曙光已經(jīng)出現在北美和日本。2003年6月，美國三大運營(yíng)商-BellSouth、SBCCommunications和 Verizon聯(lián)合發(fā)出了FTTP的RFP(RequestsforProposal，相當于招標意向書(shū))。根據市場(chǎng)調查研究機構Vanderslice & Associates的預測，全美FTTH用戶(hù)將會(huì )從2002年的72,100 戶(hù)增加到2003年的315,000 戶(hù), 增加330%，2004年最終會(huì )達800,000和1，400，000戶(hù)之間;另?yè)绹鳩TTH委員會(huì )的統計，2002年美國的FTTH用戶(hù)數達到 72100戶(hù)，比2001年增長(cháng)271%，系統價(jià)格的下降和用戶(hù)需求的增加，正是北美FTTH用戶(hù)數迅速擴大的主要原因。

　　2003年8月19日，NTT也發(fā)表了它的RFP,“光線(xiàn)路終端(OLT)通過(guò)一個(gè)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )實(shí)現與數個(gè)光網(wǎng)絡(luò )單元(ONU)之間的以太MAC幀的發(fā)射和接收，速率要達到1Gb/s。”

　　這標志著(zhù)日本最大運營(yíng)商的FTTH/FTTP計劃正式啟動(dòng)。NTT在2002年的FTTH/FTTP用戶(hù)數為20萬(wàn)，2003年這一數字增加到65萬(wàn)，普及率已經(jīng)接近10%，預計到2006年將增加到5百萬(wàn)，超過(guò)ADSL以及有線(xiàn)電視的寬帶上網(wǎng)用戶(hù)數量。日本政府大力倡導FTTH/FTTP的發(fā)展，并把 FTTH的普及看成日本今后國家信息化的標志，看成提高日本經(jīng)濟競爭力的根本性武器。在政府的大力支持下，2004年，NTT計劃為其FTTP建設項目投資25.6億美元，占其全年投資總額(73.3億美元)的三分之一以上，足見(jiàn)其對FTTP/FTTH計劃的信心和決心。

　　2003年以來(lái)，國內關(guān)于FTTP/FTTH的新聞也屢見(jiàn)不鮮。各大運營(yíng)商對于FTTH/FTTP的興趣不斷增長(cháng)。2003年9月和11月信息產(chǎn)業(yè)部接連召開(kāi)了兩個(gè)大規模的FTTH研討會(huì )。國內光通信領(lǐng)域著(zhù)名的“光纖在線(xiàn)”網(wǎng)站在2003年12月發(fā)起成立了“中國FTTH發(fā)展論壇”，聚集了一批有識之士開(kāi)始有組織地推進(jìn)中國的FTTH建設。國內從事FTTH相關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的企業(yè)也在不斷增多中，從組件模塊到系統，到運營(yíng)網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)，國內的FTTP/FTTH 的產(chǎn)業(yè)鏈正在逐步形成。FTTH/FTTP的建設正處于緊鑼密鼓試驗準備階段，一旦啟動(dòng)，其市場(chǎng)規模將是空前的，必將帶動(dòng)整個(gè)通信行業(yè)進(jìn)入新一輪的快速增長(cháng)時(shí)期。

　　EPON

　　無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(PON)的概念由來(lái)已久，它具有光纖網(wǎng)絡(luò )高帶寬及對網(wǎng)絡(luò )協(xié)議透明的特點(diǎn);同時(shí)，點(diǎn)對多點(diǎn)的結構節省了光纖資源，降低了成本。以太網(wǎng)(Ethernet)技術(shù)經(jīng)過(guò)二十年的發(fā)展，以其簡(jiǎn)便實(shí)用，價(jià)格低廉的特性，幾乎已經(jīng)完全統治了局域網(wǎng)，并在事實(shí)上被證明是承載IP數據包的最佳載體。隨著(zhù)IP業(yè)務(wù)在城域和干線(xiàn)傳輸中所占的比例不斷攀升，以太網(wǎng)也在通過(guò)傳輸速率、可管理性等方面的改進(jìn)，逐漸向接入、城域甚至骨干網(wǎng)上滲透。而以太網(wǎng)與PON 的結合，便產(chǎn)生了EPON。它同時(shí)具備了PON和以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，成為FTTP/FTTH領(lǐng)域中的熱門(mén)技術(shù)。

　　圖1所示為EPON系統示意圖?？梢钥闯?，EPON接入系統具有如下特點(diǎn)：局端(OLT)與用戶(hù)(ONU)之間僅有光纖、光分路器等光無(wú)源器件，無(wú)需租用機房、無(wú)需配備電源、無(wú)需有源設備維護人員，因此，可有效節省建設和運營(yíng)維護成本;

　　EPON采用以太網(wǎng)的傳輸格式同時(shí)也是用戶(hù)局域網(wǎng)/駐地網(wǎng)的主流技術(shù)，二者具有天然的融合性，消除了傳輸協(xié)議轉換帶來(lái)的成本因素;

　　采用單纖波分復用技術(shù)(下行1490nm，上行1310nm)，僅需一根主干光纖和一個(gè)OLT，傳輸距離可達20公里。在ONU側通過(guò)光分路器分送給最多32個(gè)用戶(hù)，因此可大大降低OLT和主干光纖的成本壓力;

　　上下行均為千兆速率，下行采用針對不同用戶(hù)加密廣播傳輸的方式共享帶寬，上行利用時(shí)分復用(TDMA)共享帶寬。高速寬帶，充分滿(mǎn)足接入網(wǎng)客戶(hù)的帶寬需求，并可方便靈活的根據用戶(hù)需求的變化動(dòng)態(tài)分配帶寬;

　　點(diǎn)對多點(diǎn)的結構，只需增加ONU數量和少量用戶(hù)側光纖即可方便地對系統進(jìn)行擴容升級，充分保護運營(yíng)商的投資;

　　EPON具有同時(shí)傳輸TDM、IP數據和視頻廣播的能力，其中TDM和IP數據采用IEEE802.3以太網(wǎng)的格式進(jìn)行傳輸，輔以電信級的網(wǎng)管系統，足以保證傳輸質(zhì)量。通過(guò)擴展第三個(gè)波長(cháng)(通常為1550nm)即可實(shí)現視頻業(yè)務(wù)廣播傳輸。

　　圖1 EPON傳輸系統應用框圖

　　由上可以看出，EPON光接入系統具有網(wǎng)絡(luò )部署快速靈活，多業(yè)務(wù)、高性能接入，性能價(jià)格比高的優(yōu)點(diǎn)。因此被公認是一種寬帶光纖化接入的理想技術(shù)之一。

　　GW的EPON解決方案——GWEasyPath

　　格林威爾(GW)公司一直致力于為邊緣網(wǎng)絡(luò )的大用戶(hù)接入提供最出色的整體解決方案。為此，格林威爾公司確立了RingMate的企業(yè)產(chǎn)品定位，其核心概念是在城域骨干環(huán)網(wǎng)周?chē)?，采用低成本的解決方案，把更多的大用戶(hù)接入匯聚到業(yè)務(wù)節點(diǎn)，無(wú)論用戶(hù)需要什么業(yè)務(wù)、有什么樣的網(wǎng)絡(luò )可靠性要求，無(wú)論是有源或無(wú)源網(wǎng)絡(luò )、是什么介質(zhì)或接口……運營(yíng)商甚至用戶(hù)都可以方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)管理。

　　GWEasyPath是格林威爾公司RingMate系列解決方案中，專(zhuān)門(mén)針對邊緣網(wǎng)絡(luò )大用戶(hù)接入而推出的一種優(yōu)化的光纖接入解決方案。該方案采用了基于 EPON的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，能夠在一根光纖上同時(shí)為多個(gè)用戶(hù)提供分組和電路業(yè)務(wù)。GW EasyPath的典型組網(wǎng)結構如圖2：

　　圖2 GWEasyPath的典型組網(wǎng)結構

　　GWEasyPath是格林威爾公司在與北京郵電大學(xué)共同承擔的國家十五863課題“基于千兆以太網(wǎng)的寬帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )系統”的基礎上，進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化的成果。在所有關(guān)鍵技術(shù)方面擁有自主的知識產(chǎn)權。為了實(shí)現具有多業(yè)務(wù)承載能力和電信級運營(yíng)服務(wù)質(zhì)量的系統設計目標，在完全兼容國際EPON標準 IEEE802.3ah的基礎上，創(chuàng )新提出并實(shí)現了E1 Over EPON、彈性保護倒換和動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA)等項高新技術(shù)，并申請了四項國家發(fā)明專(zhuān)利。此外，格林威爾公司與北京郵電大學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室合作完成的 EPON網(wǎng)管接口的需求和分析文稿，在ITU-T SG4的2003年11月全會(huì )上被接納，正式承擔了EPON網(wǎng)絡(luò )管理接口ITU-T國際標準的制定工作。在2004年2月27日863現場(chǎng)驗收檢查中，由電信技術(shù)及運營(yíng)專(zhuān)家組成的863驗收組認真聽(tīng)取了項目組所作的項目研發(fā)驗收總結報告，檢查了GW EasyPath現場(chǎng)進(jìn)行的嚴格測試：大數據量條件下的E1性能測試，支路和干路光纖故障的保護倒換時(shí)間和對電路業(yè)務(wù)的優(yōu)先保證，超合約帶寬下的DBA能力以及吞吐量測試等。表示該系統從關(guān)鍵技術(shù)到系統方案均具有突出創(chuàng )新，在一致同意通過(guò)項目驗收的同時(shí)，建議加快產(chǎn)品市場(chǎng)化和產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程，盡快推向寬帶接入的市場(chǎng)應用。

　　與普通的EPON設備相比，格林威爾公司的GWEasyPath增加了對電路業(yè)務(wù)的支持和彈性保護倒換功能，具有電信級的運營(yíng)管理維護能力和增強的安全性保證。特別適合運營(yíng)商以最經(jīng)濟的部署和維護成本為大用戶(hù)提供綜合的業(yè)務(wù)接入服務(wù)，在未來(lái)的FTTP/FTTH建設大潮中，格林威爾的GWEasyPath 必將發(fā)揮極大的作用。

　　GWEasyPath的應用舉例

　　下面以格林威爾公司的GWEasyPath(逸路)系列產(chǎn)品為例來(lái)描述EPON產(chǎn)品在接入市場(chǎng)的應用。GWEasyPath系列中的OLT(局端)產(chǎn)品型號為EP2000，ONU(用戶(hù)端)產(chǎn)品型號為EP1000。該系統接入距離最長(cháng)可達20km，最多可以接入16(20km)或32個(gè)(10km)用戶(hù);上下行接入速率均為1Gbps，具備雙路EPON系統彈性保護倒換、下行帶寬控制管理和上行帶寬動(dòng)態(tài)分配等功能，足以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的個(gè)性化帶寬和可靠性需要;采用分布式計算技術(shù)的UniViewò-DA網(wǎng)管系統，支持按業(yè)務(wù)的管理，如數據和電路出租，可為不同的業(yè)務(wù)部門(mén)提供管理手段，支持CNM管理需求。

　　接入市場(chǎng)的一個(gè)重要特征就是，業(yè)務(wù)需求經(jīng)常會(huì )發(fā)生變化：一場(chǎng)精彩的足球比賽就會(huì )帶來(lái)局部地區的業(yè)務(wù)量暴增;更何況，城區中不斷涌現的高樓大廈可能會(huì )使鋪設不久的光纖資源捉襟見(jiàn)肘;郊區 突然冒出的一片住宅小區可能恰好距離運營(yíng)商的光纖接入點(diǎn)有一段距離。這些對于競爭激烈的接入市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，既是難得的市場(chǎng)機遇，也是極大的挑戰。而鋪設從運營(yíng)商局端到用戶(hù)的光纖是件費時(shí)費力的工作，不可能在需求已經(jīng)出現時(shí)再付諸實(shí)施。因此，對于點(diǎn)對點(diǎn)光接入的方式來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò )規劃時(shí)如何權衡潛在需求和投資回報之間的矛盾將是一件令人非常頭疼的事情。

　　在這種情況下，采用GWEasyPath系列產(chǎn)品將會(huì )使這些難題迎刃而解。如圖3所示，應用GWEasyPath系列產(chǎn)品提供接入服務(wù)，每一根備用光纖可擴展16/32個(gè)新用戶(hù)，大大提高了接入能力，減小了大量鋪設光纖的風(fēng)險;在接入覆蓋區域附近出現新需求時(shí)，只需從光分路器鋪設一根較短的分路光纖即可將新用戶(hù)接入主干網(wǎng)絡(luò );EPON系統強大的網(wǎng)管能力完全可以做到ONU的即插即用。而對于足球比賽之類(lèi)的活動(dòng)帶來(lái)的局部帶寬需求增加，GWEasyPath 系統更可從容應對，它所具有的動(dòng)態(tài)帶寬分配功能可在瞬間調配充分的帶寬到特定區域。這些都大大降低了網(wǎng)絡(luò )建設規劃的難度，加快了開(kāi)展新業(yè)務(wù)的速度。

　　圖3

　　結束語(yǔ)

　　光纖通信網(wǎng)絡(luò )正在從核心一步步延伸至千家萬(wàn)戶(hù)，FTTH/FTTP是徹底解決網(wǎng)絡(luò )接入瓶頸的終極解決之道?；贓PON技術(shù)的GWEasyPath系統能夠以相對低廉的成本提供高速、可靠、多業(yè)務(wù)且可管理的接入服務(wù)，是各種FTTH/FTTP技術(shù)中最能為用戶(hù)和運營(yíng)商創(chuàng )造價(jià)值的典范。